TTI介质各向异性参数优化提取方法

对传统基于井震联合网格层析的TTI介质各向异性参数建模结果的分析发现,在地层厚度变化剧烈的情况下,反演得到的参数模型会出现畸变。为了避免这种不合理的现象,提出了一种优化的TTI各向异性参数反演方法,即通过基于各向异性参数δ的井震误差插值方法将地层厚度信息引入各向异性参数反演流程,使反演结果更加精确。实际资料处理结果表明,优化方法可以有效避免地层厚度突变带来的各向异性参数畸变问题,模型参数不受地层厚度变化的影响,因而比传统方法更为精确、合理。     

VTI介质各向异性参数角道集层析反演

目前的各向异性层析方法主要利用不同范围的炮检距信息或角道集信息反演各向异性参数,但缺少对反演中角道集划分的定义。为此,首先根据旅行时对Thmosen参数的一阶偏导数和对Thmosen参数及相角的二阶偏导数进行敏感性分析,明确定义小、中、大角道集的范围;然后利用各向同性单程波偏移及速度层析建立基础速度场;再利用Poynting矢量提取VTI介质逆时偏移角道集;最后利用小角度道集剩余曲率反演Thmosen速度参数、中角度道集反演Thmosen参数δ、大角度道集反演Thmosen参数ε。简单洼陷模型试算结果说明方法的正确性,复杂构造模型试算结果验证了方法的适用性。     

VTI介质各向异性参数层析反演策略与应用

随着宽方位和全方位采集方法的广泛应用,地震数据处理中更多地使用大炮检距数据,而地下介质的各向异性往往对大炮检距数据影响较大,导致成像精度降低。此外,现阶段各向异性偏移算法发展迅速,但是各向异性参数建模技术还相对滞后。为此,在前人研究的基础上,采用P-SV波分离的射线追踪方法,为层析反演提供准确的旅行时和射线路径等信息,通过推导VTI介质层析矩阵的形式,介绍同时迭代重建方法,重点分析VTI介质的三个各向异性参数对不同角度的敏感性,并制定基于角度约束的三参数顺序反演策略。模型试算和实际资料处理结果表明,成像深度恢复到真实位置,提高了与井数据的匹配度,能较好地适应复杂构造。     

一种多信息约束的初至波走时层析反演优化方法

初至波走时层析成像是准确获取复杂近地表表层速度结构的有效方法。对西部复杂山前带而言,近地表速度建模精度低,严重影响后续中深层速度建模和偏移成像质量。因此,研究一种高效、可适应复杂近地表条件的初至波走时层析算法非常重要。提出了一种基于Tikhonov正则化方法多信息约束的初至波走时层析反演的优化策略,通过多模板快速推进算法(MSFM)解程函方程计算网格单元走时,用迭代反演方法线性化计算非线性逆问题,避免大规模Frechet矩阵的求取和存储,提升了计算效率;根据微测井信息建立初始速度模型,利用视慢度等先验信息对层析反演目标函数进行约束,采用Tikhonov正则化来解决最小化数据差和模型平滑度的反问题,降低了目标方程的病态性,从而提高反演精度。起伏地表模型和西部实际资料应用结果表明,该方法通过对初至走时和走时-偏移距曲线联合拟合有效适应复杂地表条件,解决了三维地震资料初至波走时层析成像出现的“高速异常体”问题,提高了反演的稳定性和计算精度。     

TI介质多波AVA联合反演岩性参数方法及应用

AVA岩性参数反演方法大都是基于各向同性理论的近似公式利用P-P波单分量资料来反演。对于大角度入射的地震资料，基于各向同性理论的AVA近似公式与基于各向异性理论的AVA精确公式的计算结果存在较大差异。仅利用P-P波振幅反演地层岩性参数无论在理论基础还是反演精度上都存在不足，而同时用P-P波和P-SV波振幅联合反演岩性参数，可增加约束条件，提高反演结果的可靠性。以TI介质中的振幅特征方程为理论基础，进行多波AVA联合反演纵、横波速度、地层密度和地层各向异性系数。实际资料计算结果表明，此方法不仅能够可靠的求取地层岩性参数，还能得到与地层裂缝有关的各向异性系数。联合反演结果比单分量反演的结果更稳定可靠，是一种行之有效的叠前弹性阻抗参数反演方法。用反演得到的岩性参数求取对油气反应敏感的弹性阻抗，进而可以利用不同角度弹性阻抗的梯度变化进行油气水的识别。     

一种新的全局最优化反演计算方法

本文提出了一种新的最优化算法－坐标扰动法。该方法只需利用目标函数值,无需函数的导数,以正交的坐标轴方向为基本的搜索方向,当沿某基本的搜索方向搜索失败时,则对其进行扰动,从而改善其收敛性、达到全局收敛的目的。文中以一个函数极值求解问题和一维正交各向异性介质波形反演问题为例所进行的计算处理结果表明,本文提出的方法具有良好的全局收敛性,几乎不依赖于初值,便能以较高的精度逼近最优解。     

一种三维高精度储层参数反演方法

本语文运用正、反演结合的最优化算法，首先建立井点处的波阻抗模型；再进行地质层位的三维精细对比及追踪；然后进行井点波阻抗模型引导的、地质层位约束的，面元控制的三维自适应外推反演，得到三维高精度波阻抗数据体；最后结合测井、地质、钻井、岩心分析等资料反演出速度、密度孔隙率等三储层参数数据体，并输出储层参数时间切片、沿层切片以及储层的速度、孔隙率、累计厚度、有效厚度等储层参数平面图。所得结果标定准确、垂向     

复杂介质的层析建模及模型反演

 针对地震反射走时层析成像方法在复杂介质速度建模时面临数据拾取困难的问题,本文从理论上对其形成的原因进行了分析,认为是模型描述中反射层的引入导致了数据拾取的困难。本文采用了新的模型描述方法和反演目标函数,利用地震波的传播方向和传播时间作为反演的数据,并利用拾取的地震波传播方向约束射线路径,保证射线路径的惟一性,从而在模型上无需定义地震反射层位。为检验该方法的有效性, 利用Marmousi模型进行了试验计算,计算结果表明该方法在一定程度上可有效解决复杂介质的速度建模问题。     

VTI介质中弹性参数地震反演方法

根据地震波在具有垂直对称轴的横向各向同性（VTI）介质中的运动学特征，应用传播时间反演方法，进行了水平层状VTI介质的地层弹性参数反演方法研究。在VTI介质中，P－P波的传播时间曲线不再是双曲线，尤其在长排列情况下，已不能用二项泰勒展式精确地反演P－P波的传播时间，用三项泰勒展式则可以达到更高精度；P－SV波的传播时间也可用三项泰勒展式表达，在中等及短排列长度时可达到一定精神。对P－P波、P－SV波的传播时间进行三项泰勒展开时，它们的系数中包含了地震波的各向异性信息及垂直速度信息，中以为地震波的弹性参数反演提供提供基础，模试验分析及江苏油田某地区的二维多波资料实际反演结果表明，在最大炮间距为1．5倍地层埋深时，可以很精确地得到三项泰勒展式的系数，应用这些系数能精确反演地层弹性参数，包括P波、S波的垂直速度和各向异性参数。图4表1参5（杜丽英摘）     

TI介质多波AVA方程及参数反演

介质各向异性对多波振幅随着入射角的改变而变化(AVA)有着重要的影响。根据Aki和Richards的方法，建立了横向各向同性(TI)介质分界面上的多波振幅特征方程．由此方程可精确计算TI介质中平面波入射时的多波反射和透射系数，并可建立TI介质岩性参数反演方程。理论模型和实际多波地震记录反演结果表明，用各向同性介质理论的方法对TI介质进行参数反演将产生较大的误差．而基于TI介质振幅特征方程的AVA反演不仅能得到高精度的地层参数．还能得到地层的各向异性系数．对裂隙型地层的研究有重要意义。     

反射波层析反演速度建模方法

我国油气地震勘探目标逐渐转向小尺度(薄互层)岩性油气藏,油气地震勘探技术也逐渐向单点高密度、宽带、宽方位("两宽一高")地震勘探方向转变。"两宽一高"的地震数据采集为宽带波阻抗成像提供了数据基础,精确的背景(偏移)速度建模是宽带波阻抗成像必不可少的环节。在实际应用中,反射波层析反演是主要的宏观速度建模技术,典型的方法如成像道集层析或立体层析等,但它们在反演精度及计算效率方面仍存在不足之处。在数据域中,反射波时差的精确测量仍然是一个颇具挑战性的问题。为解决这一难题,从叠前地震数据的稀疏表达与特征分解出发,利用特征波场分解和包络走时定义准则,提取叠前地震数据的运动学信息,并构造了特征数据体(包含地震波的斜率、走时及子波波形)。通过分析特征波在地下的聚焦特性,提出了一种反射波残差(时差或者地下偏移距)的自动测量方法,避免了地震波振幅对反射波运动学信息拟合的影响。基于反射波残差,提出了一种特征波反射层析反演(characteristic reflection inversion,简记为CRI)方法,通过极小化反射波时差或地下偏移距实现背景速度反演。理论分析可知:反射波时差测量方法仅适用于二维模型,而地下偏移距测量方法可以适用于二维和三维模型,因而其适用性更广。在数值计算方面,反射波残差目标泛函的梯度可以用波动理论计算,也可以用射线理论近似。出于计算效率的考虑,利用射线理论计算泛函梯度并结合梯度去噪方法,实现低波数的速度更新。数值实验表明:该方法无需长偏移距观测数据或低频信息,对初始模型依赖性低、计算效率高,且整个反演流程可以实现全自动化,可以为后续的宽波数带速度建模提供较为可靠的低波数背景速度模型。     

山前带联合层析反演地震成像

由于地表地形和地下构造的复杂性,山前带地震成像一直是地球物理勘探的难题,其中的难点之一是速度建模。为了改进山前带的地震成像,提出了一个以联合层析速度建模为关键技术的处理流程,包括：①利用复数域小波变换（CWT）的抗假频和高保真优点,在压制噪声的同时保护有效信号,尤其是低频信号;②拾取全炮检距初至,采用回转波层析反演得到可靠的浅层速度模型;③优化初始速度模型,通过浅、中、深联合层析速度反演和井约束建立全层速度模型;④通过基于真地表的TTI各向异性叠前深度偏移进行高陡构造成像,刻画复杂断块。将该方法应用于准噶尔盆地南缘山前带米泉三维实际资料的处理,结果表明：线性和含假频噪声得到了有效压制,低频信号得到保留;偏移剖面整体上归位更加合理,同相轴连续性明显提高,井震吻合度较高,地质目标的构造形态和断裂展布规律更加清晰,更有利于后续解释。该方法的成功应用不仅为准噶尔盆地山前带地震成像带来了希望,而且可以推广到世界上其他地区的山前带地震成像中。     

TTI介质相速度对弹性模量参数的敏感性研究

速度敏感函数是相(群)速度对各向异性介质参数的偏微分表达式,它是各向异性介质走时扰动方程的重要组成成分,所以具有重要的研究价值。由于群速度是相速度的函数,所以利用相速度偏微分表达速度敏感函数更加简便。参考前人基于VTI介质模型的速度敏感函数计算方法,推导出了基于TTI介质模型以相速度偏微分表达的速度敏感函数计算方法,并对VTI介质和TTI介质的qP波、qSV波和qSH波分别模拟计算了速度敏感函数。对速度敏感函数的特性分析结果表明,不同弹性参数的速度敏感性不同,同一弹性参数不同观测角度的速度敏感性也不同,VTI介质的速度敏感函数存在对称性,而TTI介质的速度敏感函数相对复杂得多。最后利用TI介质反射波非线性走时反演算法对层间块状异常体模型进行了走时反演,反演结果验证了速度敏感函数计算方法的正确性,也证实了速度敏感函数对反演结果具有预测和指示作用。     

一种叠前地震多属性反演方法

介绍了一种借助于地震波弹性阻抗提高常规叠前地震反演的精度和可靠性,进而同时提取多种地层弹性属性参数的地震多属性反演方法。利用全波测井资料确定声波阻抗(AI)和弹性波阻抗(射线路径弹性阻抗)(REI);将共中心点(CMP)道集变换成角道集并进行部分角度叠加;利用常规叠前弹性阻抗反演流程分别对小角度叠加数据及中等入射角的部分叠加数据进行声波阻抗和弹性波阻抗(射线路径弹性阻抗)反演;对反演得到的声波阻抗和弹性波阻抗(射线路径弹性阻抗)数据进行道运算,得到与弹性密度比、储层岩性变化和孔隙流体成分密切相关的地震属性;确定储层岩性和孔隙流体性质。该方法仅需要近、中角度的地震数据,其他弹性属性参数是由弹性密度比与声波阻抗之间的关系通过道运算获得,提高了计算效率,可用于绝大多数采集条件下获得的地震数据叠前反演。     

遗传算法反演HTI介质各向异性参数

具有水平对称轴的横向各向同性（HTI）介质是用来描述含有平行垂直裂隙的裂缝性油气藏的最简单方位各向异性模型。本文针对任意各向异性程度的HTI介质水平反射界面，根据任意方位角（测线方向与主轴方向的夹角）转换波动校正速度公式，利用遗传算法反演介质的各向异性参数。在多分量三维勘探中，通过P－P方位变化的动校正速度，反演出P波入射的垂直速度，Thomsen参数δ和地下裂缝的方位角，通过P＿S1，P－P可以求得S1－S1波随方位变化的动校正速度，反演出S波入射的垂直速度和Thomsen参数γ。为了有交效地克制优化问题中的非线性，多峰值问题，本文采用遗传算法以得到全局最优解。并采用伪并行遗传算法，有效防止搜索过程中早熟现象的发生。     

多参数联合反演预测致密含气砂岩

储层预测的难点在于预测结果的多解性和低分辨率。多参数联合反演预测致密含气砂岩的步骤为:首先利用对地层岩性敏感的自然伽玛曲线来区分砂岩、泥岩;其次利用孔隙度反演剔除致密砂岩,划分有利储层;最后,合理进行含气特征曲线重构反演,有效地识别了含气砂岩储层。通过对川南须家河组致密含气砂岩储层进行综合预测表明:多参数联合反演方法可精细预测致密含气砂岩储层的厚度和空间展布规律,预测结果与钻井解释吻合度好。     

反射走时及走时梯度联合层析速度反演方法研究

本文探讨了反射走时及走时梯度联合层析成像方法,该方法基于倾斜叠加原理实现了反射走时及走时梯度自动拾取,可以快速地为叠前深度偏移提供精确的宏观速度—深度模型。     

层析反演中的正则化方法研究

<正>则化可显著降低层析反演解的非唯一性,提高层析反演结果的质量。主要研究了模型参数正则化和数据正则化。地下介质参数之间的关联性如何加入模型正则化是讨论的问题之一;观测数据之间的关联性加入数据正则化的方法则是另一个主要议题。此外,讨论了Tikhonov正则化和预条件两种模型正则化实现策略,指出前者理论比较直观,后者计算效率更高,并证明了两者在理论上的等价性。模型正则化通过构造各向异性光滑算子加入地质构造特征,数据正则化则通过在层析矩阵中加入预先构造的数据预条件矩阵来实现。通过层析偏移速度分析给出了模型正则化和数据正则化的具体实现策略。理论分析和层析偏移速度分析的数值实验说明本文的模型正则化和数据正则化可显著提高层析反演的质量。     

初至波层析反演静校正方法研究

作者在地表一致性模型的基础上研制出一种基于三维层析成像反演的三维层析静校正方法。适用于宽线、弯线、传统的二维和目前广泛使用的三维勘探。在地形及低降速带地质结构复杂的探区,低降速带厚度及速度估算的精度是静校正处理的关键。本文根据三维地震观测的初至走时数据,利用最小平方与ＱＲ分解相结合的算法在三维空间重建低降速带速度模型,根据重建速度模型,实现了静校正长波长分量与短波长分量的同步计算。在初至走时观测数     

高精度深度域层析速度反演方法

深度域层速度场是叠前深度偏移最重要的参数,直接决定了偏移成像的精度。传统层析速度建模方法由三部分组成,首先利用Dix公式或基于层位约束的Dix公式生成初始层速度模型,然后利用炮检距域道集对初始速度模型进行层析迭代,最后利用网格层析方法局部修饰速度模型。本文改进了传统层析速度建模流程：首先利用炮域波动方程相干反演方法建立初始速度模型,再利用角度域共成像点道集进行层析迭代,最后利用基于层位约束的网格层析方法局部修饰速度模型。渤海M区块三维实际数据试算证明本文对层析速度建模流程的改进是有效的,改进后的新流程可以大幅提高层速度场的精度。