测井模型约束全波形反演的应用

分析全波形反演应用中面临的问题及测井信息认为,提高初始模型精度是全波形反演应用时避开低频信息的有效途径,在背景速度场中加入测井信息能够提高模型的纵向分辨率。通过插值算法研究,提出了利用测井信息综合建模的方法,不仅提高了初始模型的精度,而且降低了全波形反演对低频数据的依赖性,在有效频率为6 Hz的情况下取得了较好的反演结果。EAGE推覆体模型试算结果也证明了该方法的有效性。     

基于测井约束的地震全波形反演方法

在实际应用中全波形反演依赖于初始速度模型与低频信息,若初始模型精确度低常会引起周波跳跃现象。测井资料具有垂向分辨率高的特点,含有丰富的超低频与高频成分,测井信息的引入可以在一定程度上弥补地震频带缺失、反射数据精度低、信噪比低的不足,故从两个方面将先验信息引入全波形反演。一是充分利用可靠的测井数据低频信息建立较精确的初始速度模型,以弥补地震数据缺少低频信息的问题;二是在全波形反演目标泛函中引入先验模型约束项,利用测井数据约束反演过程,驱使反演沿给定的方向进行,以提高反演过程的稳定性,从而获得较高精度的速度模型。通过EAGE推覆体模型对所提方法进行试算,相对不加约束全波形反演结果得到改善;实际地震资料应用结果表明,使用测井约束的反演结果能更清楚地展示砂岩层,具有较高的分辨率,反演效果更好。     

测井资料在储层反演中的应用

测井资料具有很高的纵向分辨率,但在横向上探测范围却很小;地震资料在横向上可连续追踪地层信息,但其纵向分辨率却受到记录频带的限制而远远低于测井信息.开展井间及油藏的岩性、物性以及含油气等信息综合研究,就必须把测井资料和井间地震信息充分结合起来,通过井约束波阻抗反演技术,开展储层预测研究.概述了储层反演的基本原理,以及将测井资料和地震资料结合实现储层反演的方法、波阻抗与储层参数的关系等.测井资料经预处理后的孔隙度、渗透率、饱和度参数提供了地震反演的前提条件以及初始模型与约束条件;测井资料对地震低频和高频成份的补充提高了储层反演的精度.选择吐哈油田鄯东工区开展了储层反演应用研究,取得了较好的应用效果.该项技术已在吐哈油田岩性油藏评价中发挥着重要作用.     

多道最小平方法匹配地震、测井数据建模

介绍了一种用多道最小平方法构建多个井旁道与单个非井旁道之间的关系，并用褶积算子替代权系数来建立空间关系的方法。该方法充分发挥了测井资料纵向分辨率高和地震资料横向分辨率高的优点。将这两种不同分辨率、不同空间覆盖尺度的数据联合，建立储层的地质模型。模型试验和实际应用的结果都表明，本方法对提高模型数据精度有一定的效果，也证明了此方法的可行性。     

基于目标最优双向建模的柯西约束反演方法研究及应用

初始模型构建和反演算法是影响反演可靠性与精度的两个关键因素。针对勘探程度低、钻井少且井距大带来的低频模型构建不合理、储层与围岩反射系数差异小所造成的反演预测精度低的问题，建立了基于目标最优双向建模的柯西约束反演方法。该方法基于地震反演预测目标，在利用岩相统计分析敏感地震属性的基础上将岩石物理垂向低频趋势与敏感地震属性的横向变化相结合，提高低频模型指示砂体横向边界的能力，实现了更加符合区域地质认识的目标最优双向初始模型构建；结合目标最优双向初始模型，采用三参数柯西先验分布对反演参数进行正则化约束，利用柯西分布长尾巴特征保护弱反射信息，提高薄层反演的垂向预测精度。XH凹陷A区块中深层勘探的实际资料应用结果表明，基于目标最优双向建模的柯西约束反演结果与研究区潮坪、三角洲的沉积环境特征吻合，并通过提高储层预测的纵、横向分辨能力有效指导了A区块的勘探实践。     

测井约束岩性反演关键技术分析

岩性反演是岩性储层预测的主要技术,测井约束岩性反演就是把测井资料所具有的高的纵向分辨率特征和地震资料所具有的横向上可以连续追踪地层的特征结合起来开展储层预测,以达到识别目的层岩性的目的。主要从测井资料处理技术、储层精细标定技术、特征曲线重构技术和初始模型建立技术4个方面分析了如何做好测井约束的岩性反演。     

基于TV约束和Toeplitz矩阵分解的波阻抗反演

利用波阻抗剖面的非高斯分布特点以及地震子波褶积矩阵的Toeplitz结构,对波阻抗剖面进行全变分(TV)约束,可以在压制随机噪声的同时保持剖面的不连续性,对地震子波褶积矩阵进行Toeplitz稀疏矩阵分解得到地震子波的稀疏表达。地震资料的低频损失导致无法反演出波阻抗的低频背景,故将测井或解释层位信息通过最小二乘法建立约束条件。建立的约束最优化目标函数可以同时反演子波和波阻抗。文中将地震剖面整体处理,反演结果比常规的逐道反演具有更高的精度、横向连续性和抗噪性。     

褶积神经网络高分辨率地震反演

随着地震勘探精细化要求的提高,薄层及横向变化大的复杂储层反演越来越重要。而当前反演方法大多基于褶积模型,分辨率较低。本文提出了基于褶积神经网络的反演方法,该方法完全由数据驱动,不受褶积模型的限制。褶积神经网络具有层状结构,其输入输出之间的映射关系用褶积算子来描述,而非内积算子。基于褶积神经网络结构,本文给出了映射算子的优化算法,并将其应用到地震反演中。应用结果表明,通过褶积神经网络地震反演,可以获得比常规稀疏脉冲反演分辨率更高的地层波阻抗剖面。     

基于分形高频初始模型和低频先验信息的物性参数随机反演

基于分形高频初始模型和低频先验信息的储层物性参数随机反演方法综合利用混合先验信息和统计岩石物理模型,在贝叶斯理论框架下直接反演储层物性参数。首先通过分形高斯模型算法和克里金插值得到物性参数的先验信息;然后根据统计岩石物理模型建立弹性参数与储层物性参数之间的关系,构建似然函数;最终利用基于模拟退火法(Simulated Annealing,SA)改进的粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法(SAPSO)实现后验概率密度的抽样。与确定性反演结果相比,该方法能够有效地融合测井资料中的高频信息,提高反演结果的分辨率,并且先验信息中融合了低频成分,可以得到宽频带的反演结果。一维和二维实际资料反演得到的孔隙度、泥质含量和含水饱和度与井资料吻合很好,分辨率较高,验证了该方法的可行性。     

主成分分析波场重构反演与全波形反演联合速度重构

全波形反演倚重低频成分,但地震资料中往往缺乏低频信息。为确保全波形反演在缺少低频信息时能稳定收敛,本文联合波场重构反演和全波形反演,利用波场重构反演在优化过程中拥有较大自由度的优势模拟低频部分,并以波场重构反演结果作为较高频部分的初始模型,进行全波形反演。实际应用过程中,低频部分的波场重构反演使用主成分分析法,通过降维缩短计算耗时;高频部分使用基于Curvelet变换的稀疏全波形反演和主成分分析,使得全波形反演在缺少低频成分时也能高效地收敛。二维Marmousi模型试算结果表明,本文方法在缺少低频信息条件下可得到高效稳定的全波形反演结果。     

波形指示模拟在致密油水平井钻探中的应用

扶余油层的地质、地球物理特征表现为:储层薄、空间多期叠置及地震分辨率不足、扶余油层顶面(T2)强反射对下部地层具有屏蔽作用;砂岩的速度和密度高于泥岩,但差异较小,且由于砂泥岩薄互层的调谐效应,致使波阻抗与砂岩的对应关系不明显;由 自然伽马(GR)和电阻率曲线可以区分砂岩和泥岩.为此,选择GR进行波形指示模拟.地震波形指...     

地震波形约束的蒙特卡洛——马尔科夫链随机反演方法

以地质统计学为基础、以测井资料为条件数据的地震随机反演方法的分辨率高于常规确定性反演,因此迅速得到广泛应用,但是提高计算效率以及消除随机性一直是难点.为此,提出了基于地震波形约束的蒙特卡洛—马尔科夫链(MCMC)随机反演方法.充分利用观测地震数据和待反演参数之间的地球物理映射关系,应用相关系数,根据已知的地震波形之间的...     

分频融合反演技术在春光探区的应用

春光探区位于准噶尔盆地西缘车排子凸起,部分储层薄、规模小且横向变化快,常用的高分辨率反演方法不能适用于本区储层预测。为此,本文提出分频融合反演方法,即将常规模型反演结果作为初始模型,利用高频地震资料进行高分辨率反演。该技术通过高分辨率测井约束模型反演提高垂向分辨率,并保证了模型反演的准确性;同时利用地震调谐频率约束进行高分辨率反演,降低了测井资料高频信息横向插值的不确定性。该方法适用于储层较薄且横向变化快的油气区,可为该类油气区的储层预测提供帮助。     

基于局域波分解和约束插值的地震反演

在我国东部油田的勘探开发中,井震联合高分辨率反演是薄互层储层预测的有效方法,将高频测井资料和相对低频的地震资料有机地结合起来,得到与地震资料吻合程度高的层状地质模型是获得好的反演结果的基础.为此,在时间-相位模型约束的井资料外推方法中,引入局域波分解技术来求解地震瞬时相位;通过井旁地层对比,建立测井资料与地震资料之间的联系,把测井信息在地震资料建立的等相面约束下外推出去,以获得高分辨率的属性反演剖面.针对局域波分解方法中的一些不足,提出了一种新的方法--希尔伯特变换均值模式分解法,提高了方法的计算速度和抗噪能力.此外,对测井属性外推插值到井外的方法--基于约束插值的反演理论进行了探讨,从理论上解释了拟测井曲线反演的有效性.将上述方法应用于大庆油田茂2井区,获得的扶余油层的波阻抗、自然伽马、电阻率、砂体隶属度分布等反演剖面的分辨率得到了提高,横向连续性得到了改善.     

利用地震反演技术钻前预测井壁稳定性

为有效克服钻井过程中出现的井壁失稳问题,基于褶积模型的测井约束反演方法,提出了利用地震层速度反演技术在钻前预测安全钻井液密度范围的模型。该预测模型充分利用探区内的地震记录资料,以测井信息和地质资料为约束条件,通过制作合成地震记录进行层位标定,建立初始波阻抗模型,运用宽带约束反演技术获得具有较高分辨率的波阻抗模型并最终得到速度资料。利用反演结果结合统计模型、趋势面模型、神经网络模型及岩石力学模型等常用预测模型可以实现钻前井壁稳定性预测。通过该方法反演出塔里木油田一口探井的层速度曲线,并在钻前预测出该井的安全钻井液密度范围,与实钻数据进行对比分析的结果表明,该预测方法具有良好的预测效果,可满足钻井工程的需要。     

地震波阻抗反演的ANNLOG技术及其应用效果

通过地震子波的多级分解和多级非线性变换，得到一种非线性地震褶积模型。将该模型与Ｆ－Ｐ模型人工神经理论相结合可形成一套利用测井和地层约束的高分辨率地地震波阻抗反演技术。其突出的特点是：多级非线性变换能使迭代反演快速收敛，并具有极高的纵向反演分辨率；用于存储多级地震子波的人工神经网络，可根据地震数据动力学特征在横赂上的变化进行了可靠的自适应外推反演，并在横向上保持纵向保持纵向分辩率的连续性。     

多频电磁波测井数据的反演成像技术及应用

针对测井数据反演成像问题的不适应定性，采用了带不等式约束的正则化最小二乘迭代反演，模型响应的正演计算用有限元方法实现，模型响应对电阻率及介电常数的偏导数用格林函数和互换原理计算，对高低频电磁波测井数据的反演分两步进行，首先用低频数据得到电阻率的大致分布，再以此为初值，用高频电磁波数据同时反演电阻率和介电常数，通过对模型的数值模拟和某地热田1口井的实际资料的应用表明，电磁波测井数据的反演厉像能给出井周近旁介质的电性参数分布，而在离井较远的区域不能得到稳定可靠的解释结果，无论高频还是低频测井数据，要得到高质量的成像结果，工作频率的适当选择及接收器灵敏度的提高是至关重要的。     

基于声波方程转换的三参数递进式全波形反演

为提高基于声波方程的多参数反演精度,研究了基于波动方程转换的多参数全波形反演方法,实现了基于声波方程的速度、密度、阻抗三参数全波形反演。首先利用阻抗速度方程实现低波数速度模型和阻抗模型的全波形反演建模;将该低波数速度模型作为初始速度模型,经过声波方程转换再利用速度密度方程实现从低波数到高波数的递进式速度反演和密度反演。同时通过加德纳经验公式的约束提高了密度反演的稳定性和精度。利用Overthrust模型数据进行测试,分别实现了主频10Hz和30Hz地震数据三参数全波形反演,结果表明主频30Hz地震数据全波形反演结果能够精细刻画起伏构造形态,且断层边界清晰,断面干脆,为精细地震勘探提供了更加可靠的速度和阻抗。     

宽带约束反演

本文阐述的是一种地震岩性反演方法，这种方法是以地震信息为基础，以地质，测井信息作为约束条件，提出一个宽频带的初始波阻抗模型，并使用一种随机迭代算法对初始模型进行修正，以求得一个具有较高分辨率的最终波阻抗模型，此方法与传统的地震岩性反演方法相比较有许多优点，这在本文的理论计算和实际资料处理中得     

基于低频伴影和波阻抗反演的礁滩相储层预测

基于小波变换的谱分解原理的低频伴影与储层中流体有密切关系,可以作为流体识别的重要标志,确定储层在横向上的展布,但难以有效识别其顶底界限。波阻抗反演技术可以利用测井纵向分辨率高的优点,很好地分辨储层的顶底界限。综合利用这两种方法可以更好地预测储层,精细刻画储层范围。川东北地区发育礁滩相储层,此类储层埋藏深、油气分布不均匀。该区礁滩相储层预测及研究结果表明,利用低频伴影的不同频率切片和单频剖面可以预测储层的横向展布范围,波阻抗反演剖面可以预测储层纵向分布范围,综合这两种方法可以精细刻画储层在横向和纵向上的分布及油气富集的位置和范围,提高了储层预测精度。