基于粒子群优化最小二乘支持向量机的非线性AVO反演

为了求解非线性AVO反演问题,本文提出基于粒子群算法和最小二乘支持向量机的非线性AVO反演方法,并用粒子群算法优化最小二乘支持向量机的参数。即首先通过精确Zoeppritz方程正演得到角道集,并进行动校正和部分角度叠加;然后运用最小二乘支持向量机方法建立反射振幅与弹性参数之间的非线性模型;最后以此非线性模型对地震道集数据进行反演。模型数据和实际资料的反演结果表明,该方法克服了常规广义线性AVO反演在远炮检距及弹性参数纵向变化大等情况下的缺陷,可直接从实际地震道集数据中提取较高精度的地层弹性参数,具有快速稳健、抗噪能力强的优点。     

裂缝型储层预测的稳定方位AVO梯度无约束反演方法研究

为克服常规方位AVO梯度提取方法各方位截距项难以一致,以及井的方位AVO梯度先验约束不易获取的问题,提出了稳定方位AVO梯度无约束反演方法。该反演方法分为两步:第一步认为地震数据是反射系数序列,据此消除导致最小二乘反演方程不稳定的子波项,得到自激自收地震记录和方位AVO梯度地震记录;第二步基于最少反射层假设搜索准确的地下界面位置,以降低方位AVO梯度地震记录反褶积方程维数。模型试算结果表明,该方法能够提高方位AVO梯度反演方程稳定性,并且所得方位AVO梯度的椭圆分析可以较好地指示裂缝密度和裂缝走向。实际工区的应用结果表明,稳定方位AVO梯度无约束反演结果的方位AVO梯度椭圆分析可以较为准确地预测地层裂缝发育带,为裂缝型储层预测提供了有利的技术支撑。     

利用地震AVO反演预测煤与瓦斯突出区

基于地震AVO反演原理和方法,针对已知的煤与瓦斯突出点进行了AVO反演。单点分析发现,煤与瓦斯突出点处的偏移距-振幅拟合关系的截距和梯度绝对值比非突出点大,表明煤与瓦斯突出点能引起地震AVO响应异常。依据突出点处的地震AVO响应特征,通过交会分析和综合指标分析,可实现对煤与瓦斯突出区的预测。但是,作为一项新的预测技术,在实际应用中要结合区域地质综合分析,以避免AVO反演结果的多解性。     

动校拉伸及调谐效应对AVO反演的影响

采用大炮检距地震数据进行AVO反演可以提高反演的精度及稳定性,但大炮检距地震数据存在动校拉伸和随炮检距变化的调谐效应,这会使AVO反演产生误差。基于Dong的近似公式推导出梯度的相对误差表达式,从理论上分析了动校拉伸和调谐效应对4类含气砂岩模型AVO反演的影响。制作了4类含气砂岩模型的合成地震记录,基于贝叶斯理论进行了AVO截距和梯度反演,并将反演结果与理论曲线进行了对比分析。从分析结果看,动校拉伸和调谐效应影响梯度反演的精度,对截距反演的影响较小。     

利用多方位能量梯度差识别碳酸盐岩溶洞储层

由于溶洞型储层在纵向和横向上均具有较强的非均质性,采用常规手段进行识别难度较大。本文针对溶洞型碳酸盐岩储层所特有的串珠状地震反射特征,提出了基于最小二乘拟合算法的地震能量梯度估算法,该法的基本流程为:①选择或指定一个估算方向和估算半径;②以目标点为中心,在估算半径范围内沿估算方向确定采样点,并由所有采样点的序号组成x变量,所有采样点上的地震振幅组成y变量;③利用最小二乘法对x变量和y变量构成的y=f(x)进行线性拟合,求取截距和梯度;④将线性拟合所获得截距和梯度之积作为目标点的地震能量梯度值。与其他方法相比,该法更稳定,更能突出溶洞体的能量变化特征。应用效果表明,基于最小二乘拟合算法的地震能量梯度估算法对碳酸盐岩缝洞异常体的识别效果较好,可提高碳酸盐岩储层识别的效率和精度。     

叠前地震流体识别技术在碳酸盐岩缝洞型储层中的应用

针对塔河油田外围地区深层碳酸盐岩缝洞储层流体识别的问题,首先基于实际测井数据,通过井旁地震道集分析与岩石物理建模,分析了研究区地震AVO反射特征,在此基础上开展了AVO截距梯度积(P×G)属性分析、频变AVO反演、流体因子反演等方法试验,通过测井数据交汇、井旁地震道反演、地震与测井解释综合分析等综合评价,评价了采用AVO属性分析、频变AVO反演流体因子反演等单一方法识别本区目标储层流体具有一定的效果;然后,基于最小二乘方法以测井、钻井解释结果(漏失、油气解释成果)作为期望输出数据,通过求解超定方程组,给3种地震属性赋予不同权值,获得研究区缝洞储层油气综合识别结果,提高了碳酸盐岩缝洞储层含油气性识别可靠性;最后,在多数据融合及阈值判定的基础上,对工区每一口井位置的异常体积进行统计,将统计结果与井稳产日产量进行对比分析,结果表明,两者相关系数达到0.77,实现了缝洞储层流体定量识别。建立了应用流程,分析了方法应用关键参数。研究结果证明了叠前地震流体识别技术在碳酸盐岩缝洞型储层中流体识别的有效性,为类似地区流体识别提供了依据。     

P-SV波AVO响应特征分析

本文首先回顾了P—P波AVO响应特征及其分类，随后从P—SV波反射系数及振幅特征、归一化的P—SV波反射系数及截距梯度特征、地层参数变化趋势与AVO类型的关系等方面系统地阐述了P—SV波AVO响应特征。文中选用castagna、Hilterman给出的四种AVO类型的岩性参数，利用佐普里兹方程计算了P—SV波反射系数，得出以下认识：①对于不同类型气层，P—SV波AVO响应特征比较复杂，利用单一的反射系数曲线和振幅特征无法同时区分四类AVO类型，表明P—SV波AVO响应对储层流体成分并不敏感；②通过引入伪转换波阻抗的概念，归一化反射系数曲线呈现单调性，同时放大了弱AV0异常。对于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类AVO类型的气层，无论储层含水还是含气，垂直入射时归一化反射系数随入射角单调递增；对于Ⅳ类AVO类型的气层，储层流体的性质不影响反射系数的变化趋势，反射系数都为正值且随入射角单调递减；③Ⅰ、Ⅱ类气层具有负截距和正梯度，Ⅲ类气层的截距和梯度都接近于零，Ⅳ类气层具有正截距和负梯度。文中利用P—SV波AVO截距梯度理论对不同AVO类型和castagna给出的25种含（油）气砂岩模型进行了截距梯度分析，进一步验证了P—SV波AVO响应特征及其对不同气层的分辨能力。本文的研究对AVO正演模拟、储层流体替换、多波AVO分析和参数反演都具有重要意义。     

最小二乘逆时偏移成像方法的实现与应用研究

复杂岩性油气藏勘探开发需要高保真的地震成像资料。与常规偏移方法相比,最小二乘逆时偏移(LSRTM)成像基于反演理论,可为岩性储层估计提供更加保真的高分辨率反射系数成像剖面,成为当前成像方法的研究热点和发展趋势。通过对误差泛函建立、逆时反偏移数据重构算法、Hessian逆预条件梯度计算及基于高斯-牛顿法的反演迭代更新方法等关键技术研究,实现了迭代最小二乘逆时偏移成像。为了使该偏移成像方法能够应用于实际资料,研究了针对性的数据预处理技术和最小平方匹配滤波模拟数据校正处理技术,探索建立了面向实际资料的最小二乘逆时偏移实现流程。某探区实际二维地震资料的最小二乘逆时偏移成像结果表明,相比传统的逆时偏移成像技术,最小二乘逆时偏移在成像分辨率和保幅性方面具有一定的优势。     

基于柯西分布的频率域全波形反演

全波形反演利用了波形的整体特征,是一种高分辨率的成像方法。目前广泛使用的最小二乘法全波形反演隐含了地震数据处理中噪声服从正态分布,限制了实际应用的效果。本文在假设地震数据噪声误差服从柯西分布的前提下,提出了一种基于柯西分布的频率域目标函数构造方法,推导出了相应的梯度表达式,通过对理论模型的数值合成记录加入随机脉冲噪声、高斯噪声和线性噪声,验证本方法的正确性。反演过程中采用拟牛顿法从低频到高频进行了多尺度的全波形反演,并将低频反演结果作为高频反演的初始模型以便减少解的非唯一性。研究结果表明：该方法相对于最小二乘全波形反演方法,在噪声存在且不满足高斯正态分布的情况下,仍然能够得到较好的反演结果。     

3D AVO处理和应用

引言 过去15年来,在AVO方面已经发表了很多精彩的报告。然而,所有这些报告讨论的均为2D地震数据。3D AVO能够揭示得更为详细,但对整个数据体来说还得不到通常所用的AVO属性参数截距P和梯度G_o本文提出了一种计算3D数据AVO截距P和梯度G的新方法。反过来,这又可在整个数据体上用P和G的组合来计算很多AVO属性。     

AVO 属性技术在含气砂岩储层预测中的应用

为预测盐城凹陷含气砂岩的分布范围,利用AVO正演模拟和流体替换等工作取得本地区含气储层的AVO响应特征,并通过该地区关键产气井实际地震资料的AVO分析结果进行验证,再以Zoeppritz方程的Shuey近似表达式为基础,计算出P（截距）和G（梯度）等AVO属性,并通过PG属性进行含气储层的识别,刻画出该区含气砂岩横向和纵向展布特征,结果与实际情况相符。     

AVO流体反演理论与实践

AVO流体反演技术能够定量地确定储集层合各种流体的可能性。首先利用测井曲线建立Monte-Carlo随机正演模型，然后通过Blot-Gassman流体替换理论获得模型中流体分别为油、气、水时的合成记录，利用Shuey公式得到相应的截距和梯度，将实际地震数据所得到的截距和梯度与模型所产生的截距和梯度进行对比，再利用Bayes理论即可定量求得所含油、气、水的可能性。当储集层中合有油、气、水中的二相或三相时，可能性分布图重叠，预测的可能性值比只含单相流体时有所降低，但是预测的准确性仍然比较高。将这项技术应用于川中天然气勘探，取得了较好的应用效果。图8参8     

OBC二次定位系统定位算法研究

本文针对OBC海洋地震勘探二次定位工作中背景噪音干扰大、实时性要求高的特点,在传统最小二乘估计方法的基础上提出了比较法错误剔除、稳健估计和序贯平差的联合数据处理方法,提高了数据质量和工作效率。     

一种频率域AVO油气检测方法

频率域AVO分析指通过时频转换将地震数据转换到频率域,再对目的层段地震振幅(能量)随频率以及炮检距的变化情况进行研究。本文针对苏里格气田低渗透致密砂岩薄气层在时间域难以识别的问题,介绍了频率域AVO流体识别技术。首先从岩石物理分析入手,根据苏里格气田的实际地质情况,利用统计手段得到基于频散的频率域AVO流体识别理论算法;其次,利用S变换得到较为准确的频率域数据,利用实际地震叠后资料进行储层振幅(能量)随频率变化的分析;最后,针对地震叠前资料进行储层振幅(能量)随频率以及炮检距变化的研究。本文算法的实际应用结果表明:在地震频带内,薄层低孔致密砂体的调谐效应不可能产生明显的频率响应异常,高频段较强的频散效应才是造成频率响应异常的原因。     

莺歌海盆地中深层高温高压河道砂岩储层含气性检测新方法

莺歌海盆地中深层河道砂岩含气储层受高温高压和强非均质性等地质条件的影响,导致其AVO地震响应特征类型多变,利用常规的P(AVO拟合截距)、G(AVO拟合斜率)、P×G、P+G等属性已不能有效识别该区储层的含气范围,亟待寻找适合该地区的、有效的储层含气性检测方法。为此,通过基于Shuey近似公式的单井AVO正演模拟技术和基于蒙特卡洛随机正演的AVO模拟技术,探讨了该区含气储层的AVO类型和含气性检测方法。研究结果显示,该区含气砂岩表现为第Ⅰ、第Ⅲ、第Ⅳ等3类AVO地震响应特征;然后提出采用标量泊松比反射率属性作为该区含气性检测的敏感属性因子,并模拟计算出了标定系数,进而得到了新的储层含气性检测方法。现场应用效果表明:1新方法预测结果与实际钻井结果相吻合;2新方法的运用效果明显优于常用的P、G、P×G、P+G等流体敏感属性因子;3有效应用新方法的关键在于储层AVO地震响应特征研究、敏感参数筛选和标定系数计算。结论认为,新方法在该区具有较好的推广应用价值。     

AVO 技术在铁匠炉地区油气检测中的应用

勘探开发实践证实,铁匠炉斜坡带沙河街组岩性－地层油气藏油水关系复杂。由于叠前相对振幅 保持处理的地震资料比叠后地震资料包含更丰富的岩性和流体信息,因此利用叠前地震资料进行油气检 测的敏感性更强。该文主要基于Zoeppritz 方程的Aki & Richards 和Shuey 近似公式,利用叠前地震资料 开展了油气检测方面的研究,即在进行AVO 正演模拟确定流体响应的AVO 异常类型基础上,提取过井 点的角道集并识别AVO 异常,最后对AVO 反演的属性体进行解释,识别油气异常分布区域。该方法很 好地指导了铁匠炉地区的勘探部署工作。     

裂缝性储层AVO模型研究

预测储层中的有利裂缝发育带及裂缝发育的主方位在油气勘探开发中具有重要的意义。当储层中存在裂缝时，流体与致密岩石的巨大物理性质差异形成一定规模的物理界面，引起储层地震波反射特征的改变，成为地震剖面上反映裂缝存在的重要信息。AVO分析方法所表现的方向性，可从三维道集的地震资料中分析出不同方向上的地震属性参数变化，这些参数与地层的各向异性具有一定的对应关系。当储层存在一定方位的裂缝时，其弹性参数会表现出方向性差异，这种差异能被AVO方法有效地检测。通过对不同方位角裂缝储层AVO模型研究得出：当地震波传播方向与裂缝走向的夹角逐渐增大时，反射系数随入射角的增大而减小；含水平裂缝地层的曲线斜率逐渐减小，地层的AVO截距逐渐减小，斜率逐渐增大；垂直裂缝地层的曲线斜率逐渐增大，地层的AVO截距逐渐增大，斜率逐渐减小。