一种新的各向异性弹性阻抗近似公式

弹性阻抗是声波阻抗的拓展，可以更好地反映储层的性质。忽略各向异性影响的各向同性弹性阻抗公式不能正确地描述各向异性介质中弹性阻抗随入射角和方位角的变化。为此，在方位各向异性（HTI）介质模型的基础上，利用Connolly推导弹性阻抗的思想，根据各向异性反射系数近似公式，推导出了适合非零炮检距的各向异性弹性阻抗近似公式（简称新近似公式）。通过数值模拟，对纵波弹性阻抗随入射角和方位角的变化特征进行了描述，分析了各向异性参数对不同方位纵波弹性阻抗的影响，以及新近似公式的精度。分析结果表明，在弱各向异性介质且横波分裂参数γ不为0时，新近似公式比Martins近似公式的精度高。     

具有垂直和水平对称轴的横向各向同性模型的P波反射系数

对振幅随偏移距变化的分析来说,研究各向异性介质中的P波反射系数是重要的。直接对反射系数做数值估计时,数值解不能从解析角度反映各向异性对AVO特征的影响。 为解决这个问题,本文为计算具有垂直对称轴的横向各向同性介质中水平边界的P波反射系数提供一种改进了的近似方法,其解中有一个与以前文献中方程相同的描述反射系数低次项角度变化的AVO梯度项,但对大入射角来说,这个解更为确切。这样,精细的近似可以扩展到具有水平对称轴的横向各向同性(HTI)介质。这种情况通常是由一组垂直裂缝所引起的。对比HTI介质的两个垂直对称平面中入射P波的近似反射系数可以看出:AVO梯度的方位变化是横波分裂参数γ和各向异性参数的函数。其中,各向异性参数描述在具有对称轴的垂直平面中近似垂直传播的P波各向异性。     

倾斜界面各向异性介质方位AVO响应特征分析及应用

为认识和研究倾斜界面各向异性介质方位AVO(振幅随偏移距的变化)的响应特性,在Rüger描述HTI(水平横向各向同性)介质纵波反射系数(Rpp)近似表达式的基础上,结合倾斜界面入射角与其对应水平界面入射角、方位角、倾角相互关系给出了倾斜界面HTI介质纵波反射系数的表达公式.同时对上覆均匀各向同性介质、下伏HTI介质进行...     

叠前P-SV波裂缝参数提取方法

本文通过适用于单层HTI介质的P-SV波近似反射系数（R_PS）公式,对R_PS特征进行了分析,并与P-P波反射系数（R_PP）进行对比;利用HTI介质中P-SV波近似反射系数公式推导出叠前单层HTI介质裂缝方位及密度反演公式,试验结果证明了文中的叠前P-SV波裂缝参数提取方法的合理性,并得出以下认识：①受HTI介质各向异性的影响,R_PS随方位角的变化呈椭圆分布,并且椭圆的属性在一定程度上指示了裂缝的发育方向和发育强度;②各向异性系数ε对R_PP没有影响,而γ对于R_PP的影响最大;③各向异性系数ε、δ、γ都对R_PS有影响,且γ的影响最大;④R_PS对裂缝介质（HTI）的各向异性系数更加敏感,因此P-SV波叠前数据较P-P波数据包含更加丰富和准确的裂缝各向异性信息,可采用叠前P-SV波数据反演提取裂缝的方向和密度。模型正、反演试验证实,由裂缝方位角及发育强度反演公式得到的裂缝方位和强度结果精确度较高,因此可以根据本文方法计算并预测裂缝的方位及强度。     

横向各向同性介质纵波方位各向异性物理模型研究

 Ruger公式表明：在各向异性介质中,当各向异性参数、纵波阻抗、横波速度、介质密度已知的情况下,反射系数是方位角和入射角的二元函数;若采用固定炮检距观测方式,只改变测线与裂缝方向之间的夹角,则反射系数可化简为方位角的一元函数,根据Ruger公式便可得到不同炮检距下的反射系数值。本文基于Ruger公式,运用物理模型模拟方法,在水中以50,100,150mm的炮检距观测了HTI介质的地震响应,了解了反射波振幅、反射旅行时随裂缝方位角变化的规律。研究表明：在不同炮检距情况下,裂缝层顶、底界面的反射纵波振幅均出现方位AVO响应,即当方位角为0°时,纵波反射振幅最大,当方位角为90°时,纵波反射振幅最小;裂缝对纵波旅行时也产生影响,即反射时间随方位角增大而增大。物理模拟实验结果与理论计算结果相近,从而为裂缝识别和预测提供了借鉴。     

小生境遗传算法AVOA反演

采用具有水平对称轴的横向各向同性(HTI)模型研究裂缝性油气藏,P波振幅随炮检距和方位角变化(AVOA),表现出较强的方位各向异性特征。本文基于Ruger提出的HTI介质模型的P波反射系数公式,利用由基准测线和另外两条与之呈45°、90°测线的P波反射系数的相对差异估算裂缝方位;同时引入小生境遗传算法,对基准测线和与之呈90°测线的P波反射系数差进行反演,得到了较高精度的纵、横波波速比和Thomsen各向异性参数。     

地震波AVO与地层岩性分析

介质的各向异性，孔隙率、流体饱和度及有效压力等是影响地震波振幅随炮检距变化（AVO）的重要因素，本文在现有的地震波反射系数表达式基础上，通过合理的假设，推导出弱横向各向同性（TI）介质中的反射系数近似表达式，在不降低精度的同时，表达式的形式大大简化（振幅是炮检距或入射角的显函数），物理意义明确，并且研究了双相介质（水－气，油－气）孔隙率，流体饱和度和上覆岩层压力变化对反射波AVO的影响，由于岩石孔隙流体饱和度对介质密度，纵波和横波速度及反射波振幅影响较大，本文尝试把饱和度变化对反射系数的影响表示成关于速度和密度值的显函数（饱和度修正项），从而使长期以来被人们定性分析的饱和度对速度，密度及反射系数的影响定量化，对于不同压力、不同孔隙流体情形，得到的饱和度修正项均适用。     

基于最佳平方逼近的TTI介质解耦qP波与qSV波逆时偏移

在实际地震资料处理中,若忽略各向异性影响、TTI介质对称轴倾角变化,会造成目标体成像位置偏差,甚至由焦散问题造成振幅不均衡。传统TI介质耦合拟声波方程正演模拟与逆时偏移存在伪横波干扰,且在各向异性参数ε<δ时数值模拟不稳定。为此,借鉴前人经验,首先使用最佳平方逼近（OQA）近似VTI介质精确相速度公式,分别得到较高精度的近似qP波、qSV波相速度公式。然后从近似相速度公式出发,推导了二维TTI介质解耦qP波、qSV波波动方程。为实现高效、稳定的数值模拟,使用有限差分-伪谱混合法求解波动方程。最终,建立了高精度、高效率、稳定的TTI介质正演模拟与逆时偏移成像算法。数值模拟实验表明,所提方法可实现复杂TTI介质偏移成像。     

HTI介质饱和流体特性和裂缝密度对方位反射系数的影响

结合等效介质理论和Thomsen裂缝理论构建了饱和流体HTI介质弹性矩阵并推导出HTI介质弹性波反射/透射方程,基于该方程讨论了流体类型及裂缝密度对方位反射系数的影响。模型试算结果表明:下伏HTI介质饱含气和饱含水之间的方位反射系数差异比饱含油和饱含水之间的明显,饱含气和饱含水反射系数的差异随着入射角增大而增大,随方位角增大而减小;裂缝密度越大反射系数越小,不同裂缝密度的反射系数差异随着入射角和方位角增大而增大。研究结果为利用方位地震反射特征检测裂缝密度和流体性质提供了理论依据。     

裂缝性介质中qP波反射系数的多方位角模拟和反演

本文提出了一种在两种各向异性介质的交界面上,qP波反射系数的多方位角准确模拟和反演方法。该方法可用于至少有一个对称面平行于交界面(即单斜或高阶对称面)的介质。为说明方法,我们在一个分隔各向同性介质(代表密封岩)和横向各向同性介质(代表具有垂向线状裂缝的储集岩)的交界面上计算了qP波的反射系数。正演模拟表明:不同方位角时,临界角的偏移距之差和裂缝密度成正比:裂缝密度越高,差越大。在本文的第二部分,我们运用全局优化方法(基因算法)反演了广角振幅随偏移(AVO)变化的合成数据。模型空间由一个具有水平对称轴的横向各向同性介质的质量密度和五个弹性参数组成(HTI介质),这种介质首先是用于表示裂缝性储集岩。就这一模型,我们发现,数据采集的三个方位角组合是反演振幅随偏移距变化/振幅随方位角变化(AVO/AVA)数据所必需的最小采集平面数,而且入射角需达到40°。更小的角度范围能得出只完美地拟合达到“最大”入射角数据的模型。我们假设各向同性的速度和密度已知,但除了地壳岩石的合理速度值和固体介质弹性稳定性的约束外,不用裂缝性岩石模型空间参数值的其他先验信息。在反演了模型空间参数后,我们计算了30个最佳模型和似然函数的统计,它们给出了AVO/AVA反演问题的不唯一性和质量方面的信息。     

黏弹性裂缝诱导各向异性介质地震波场传播特征——以束鹿凹陷沙河街组三段下亚段泥灰岩储层为例

广泛发育裂缝的泥灰岩储层具有复杂的黏弹性和各向异性性质,使得地震波在其中的传播机理尚不完全清楚,这成为制约该类储层油气勘探取得进一步突破的重要因素。综合考虑裂缝储层的各向异性与黏弹性性质,利用Kelvin-Voigt黏弹性模型、线性滑动裂缝模型与Hudson模型,构建了黏弹性各向异性裂缝性储层等效介质模型;采用旋转交错网格有限差分算法近似计算空间导数,同时采用复频移递归积分非分裂PML边界条件来吸收边界反射,进而对所建立的等效介质模型的地震波场进行数值模拟。研究结果显示地震波传播特征受基质Q值、裂缝充填流体、裂缝体密度及裂缝倾角与方位角等参数的影响。     

各向异性介质中的方位AVO

本文从各向异性介质的弹性波波动方程方程出发,推导出各向异性介质界面上３６个反射和透射系数的计算公式。裂隙介质中Ｐ－Ｐ波系数计算结果表明,在垂直裂隙与方位各向同性介质所构成的界面上,Ｐ－Ｐ波反射系数在平行于裂隙方向达到极大值,在垂直于裂隙方向的出现极小值。     

Geochemical characteristics and diagenetic fluids of dolomite reservoirs in the Huanglong Formation, Eastern Sichuan Basin, China

Based on a comprehensive study of texture,diagenetic behavior and evolution of dolomite in the Huanglong Formation,trace （e.g.,Fe,Mn and Sr） and rare earth element （REE） geochemistry,andisotopic characteristics （e.g.,C,O and Sr）,four types of diagenetic fluids are identified in the Huanglong Formation dolomite reservoirs of the Eastern Sichuan Basin,China：1）：marine-derived pore waters in the marine diagenetic environment,2） sabkha compaction brine conserved in the early shallowburied diagenetic environment,3） strongly-oxidizing low-temperature meteoric water in the seepagesubsurface flow diagenetic environment,and 4） strongly reducing deeply seated mixed hot brine in the middle and deep burial diagenetic environment.The fluids developed hereditarily from one environment to another,which resulted in its respective characteristics.Fluid characteristics play an important role in the development of dolomite reservoirs：1） dolomitization by marine-derived pore water in the quasisyngenetic stage did not form an effective reservoir; 2） early diagenetic burial dolomitization by the sabkha compaction brine formed the basis for reservoir development; 3） meteoric water karstification in the paleo-epidiagenetic stage expanded both the distribution and the size of the reservoirs,and improved the reservoir quality; 4） deep-burial dissolution and tectonic fracturing in the reburial diagenetic stage further improved reservoir porosity and permeability.     

Improving seismic interpretation: a high-contrast approximation to the reflection coefficient of a plane longitudinal wave

Linearized approximations of reflection and transmission coefficients set a foundation for amplitude versus offset（AVO） analysis and inversion in exploration geophysics.However,the weak properties contrast hypothesis of those linearized approximate equations leads to big errors when the two media across the interface vary dramatically.To extend the application of AVO analysis and inversion to high contrast between the properties of the two layers,we derive a novel nonlinearized high-contrast approximation of the PP-wave reflection coefficient,which establishes the direct relationship between PPwave reflection coefficient and P-wave velocities,S-wave velocities and densities across the interface.（A PP wave is a reflected compressional wave from an incident compressional wave（P-wave）.） This novel approximation is derived from the exact reflection coefficient equation with Taylor expansion for the incident angle.Model tests demonstrate that,compared with the reflection coefficients of the linearized approximations,the reflection coefficients of the novel nonlinearized approximate equation agree with those of the exact PP equation better for a high contrast interface with a moderate incident angle.Furthermore,we introduce a nonlinear direct inversion method utilizing the novel reflection coefficient equation as forward solver,to implement the direct inversion for the six parameters including P-wave velocities,S-wave velocities,and densities in the upper and lower layers across the interface.This nonlinear inversion algorithm is able to estimate the inverse of the nonlinear function in terms of model parameters directly rather than in a conventional optimization way.Three examples verified the feasibility and suitability of this novel approximation for a high contrast interface,and we still could estimate the six parameters across the interface reasonably when the parameters in both media across the interface vary about 50%.     

双相各向异性介质地震波传播特征

实际裂隙性油气储层表现出双相各向异性特征。本文基于岩石物理理论求取裂隙介质各向异性等效弹性参数,结合各向异性BISQ理论,建立了裂隙诱导双相各向异性介质理论模型。从双相各向异性介质的弹性波方程出发,推导出平面波的Christoffel方程,求解该方程获得了三维双相完全各向异性介质中qP1、qP2、qSV和qSH波的波数方程,据此波数方程计算四类波的相速度和衰减因子。最后针对碎屑岩水平裂隙诱导双相各向异性介质,分析了泥质含量、裂隙密度和形状、孔隙度、含水饱和度、流体黏滞系数、渗透率等参数对弹性波沿不同方向传播时相速度和能量衰减特征的影响,可为储层的孔隙、裂隙结构及含油气性等分析提供理论依据。     

裂缝介质的纵波方位AVO反演研究

基于Zoeppritz方程的地震波反射系数解析式是非线性的，而利用地震波反射系数公式来反演介质的弹性参数，或是直接利用非线性反演方法，或是对复杂的反射系数公式进行线性化近似。首先，从理论上讨论了各向异性介质中的反射和透射系数方程，给出了裂缝介质的线性近似反射系数公式；然后，利用ISO／HTI模型对Vavrycuk和Ruger的近似反射系数与真实反射系数进行了对比，得出在大角度情况下Vavrycuk近似比Ruger近似更逼近真实值的结论。因此．选择Vavrycuk纵波近似反射系数公式对纵波方位AVO线性反演公式进行了推导；最后，用模型对反演公式进行了验证，反演结果能满足精度要求。     

P-SV波在提取SS波零偏移距反射率中的应用

利用Gardnefs经验关系式对P—SV波反射系数近似公式进行了简化，给出了一个描述P—SV波反射系数和ss波零偏移距反射率之间关系的统一近似公式。4个不同的含油气砂岩模型的定量计算表明，该统一近似公式不受岩性弱反差条件的限制，入射角在30。以内能够准确地反映P—SV波反射系数和ss波零偏移距反射率之间的近似关系，而且能够适用于不同形式的P—SV波反射系数近似公式。因此，利用该关系式可以由P—SV波直接构建SS波零偏移距剖面，而且可以实现SS波阻抗的定量反演和多波AV0分析，还可以通过SS波资料提取P—SV波振幅随入射角变化的信息。     

转换波反射系数近似公式及精度分析

为便于研究，在转换波AVO分析和叠前反演中经常用到由Zoeppritz方程衍生出的各种转换波（PS波）反射系数近似公式，但对这些研究结果尚没有进行过系统的分析和归纳，应用时存在着适用性问题。为此，在详细推导各种近似公式的基础上，对其假设条件、参数类型、适用范围进行了总结，并利用Ostrander和Goodway含气砂岩模型，分别对各近似公式的相对误差随入射角的变化进行了分析。结果表明，各近似公式在入射角较小时普遍适用，在大角度入射时，各近似公式的精度与上、下界面弹性参数的组合密切相关。