中心回线瞬变电磁测深法在表层结构调查中的应用

在准噶尔盆地腹部应用中心回线瞬变电磁测深法进行了沙漠地带表层结构调查的试验。采用“虚拟全区视电阻率”参数和一维“正演修正法”对实测数据进行反演成象．能直观地反映地下一维电性层电性垂向变化特征。同时。提出了在少量微测井控制下．由电阻率剖面转换地震波速度剖面的非线性高阶多项式拟合算法。结果表明。该方法可以精细描述10～300m深度范围内的地层电性变化特征。电性界面与微测井地震波速度界面有较好的一致性,说明该方法为地震资料静校正提供表层结构信息是可行的。     

可控源时域电磁剖面成像方法与应用

为了提高可控源时域电磁成像方法的分辨能力,实现对油气储层的有效识别,在多道瞬变电磁法的研究基础上,开展可控源时域电磁剖面成像方法与实际应用研究,以期提高视电阻率成像的稳定性与可靠性,解决油气储层与油水分界面识别难题。首先,以瞬变电磁场扩散理论为基础,将阶跃电流激发条件下得到的电场响应做微分运算,得到电场分量二次场波峰幅值与其走时的对应关系,定义了该方法视电阻率计算公式及其成像方法;其次,确立了该方法的野外资料采集方式,即保持地面观测点不动,依次移动发射源,将采集到的数据进行归一化处理,结合视电阻率成像方法,获取地下地质构造视电阻率剖面;最后,利用该成像方法对大庆宋芳屯油田可控源时域电磁法试验资料进行了处理,获取了试验区视电阻率拟断面图。结果表明,通过与试验区测井资料及瞬变电磁二维反演电阻率剖面对比认为,该方法成像简单快速,降低了反演的非唯一性,增强了资料解释的可靠性,成像结果具有良好的地质效果。     

电测井和电阻法在复杂区表层调查中的应用

利用电测井方法研究表层的自然电位、电阻率与岩性、含水量调查等之间的关系，精确分析表层岩性特征，为激发因素的合理选择和资料处理提供了新的分析依据；利用单点的电测井资料拟合自然电位和电阻率的关系曲线，把高密度电阻率法的电阻率剖面反演成为自然电位剖面，分析自然电位的纵横向变化规律；利用速度模型反演技术，准确地描述了表层速度和厚度的纵横向变化细节，弥补了微测井单点调查的不足。     

瞬变电磁法在天山山前带表层调查中的应用——以XHBX三维工区为例

天山北麓XHBX三维工区地表起伏剧烈,表层结构复杂,仅靠有限的地震微测井资料难以建立准确的表层结构模型;小折射受地表条件及薄高速夹层等因素影响无法观测到真实的校正界面;野外地震记录中初至前"旁瓣"及背景干扰严重,使基于初至的折射建模方法无法应用。为了获得准确的表层结构,采用瞬变电磁法(TEM)和地震微测井相结合的方法进行表层结构调查。首先通过一维"正演修正法"反演获得表层电性结构,然后利用地震微测井资料标定和非线性高阶多项式拟合将电阻率转换成速度,再经过Kriging网格化插值获得表层结构的速度和厚度平面分布,最终得到完整的三维近地表结构模型。应用该模型计算基准面静校正量并进行后续处理后,XHBX三维工区叠加剖面信噪比得到明显提高,反射同相轴连续性有了较大改善,中、长波长静校正问题也得到部分解决。     

表层结构调查中的TEM地形校正

通过对实际复杂地形条件下中心回线瞬变电磁测深观测场量的几何分析，提出了在简单斜坡地形条件下瞬变电磁资料的几何校正法。该方法对观测场量和反演深度2个参数进行了几何校正。通过实际资料的处理以及与地表地质结构的对比说明，该方法效果良好，可推广应用到较为复杂的地形条件下。     

复杂地区近地表速度调查中的电阻率方法

电阻率法在近地表调查工作中发挥着较大的作用，该方法可以进行表层结果调查和初步的速度成像工作。南方碳酸盐岩地区地表结构复杂，采用常规的电阻率法表层速度成像得到的结果不仅与微测井解释结果相差很大，也与实际岩石速度分布不符。为了提高南方地区电阻率法的成像精度和稳定性，需要进行如下改进：首先对岩性进行分析，得到各岩石的参数；其次，利用该参数，通过引入自适应加权广义算法，进行速度成像。通过与微测井剖面的详细对比分析，该方法具有较好的效果。     

电磁方法在三峡输电工程中的应用

用瞬变电磁测深（TEM）和大地电磁测深（MT）两种方法测量了三峡直流输电工程中接地极址的地下电性分布，将TEM资料通过时频转换，转换成频率域的视电阻率曲线，它与MT的视电阻率曲线对接后，再经过反演可以得到极址下方由浅层到深层的电阻率断面图，该断面图为接地极址的设计和建设提供了可靠而又必要的电性参数依据。     

基于差分进化算法的瞬变电磁一维反演

实际采集的瞬变电磁数据包含电磁感应和激发极化效应,如何准确提取电阻率和极化率信息是电性源瞬变电磁数据处理的关键。首先,基于Cole-Cole复电阻率模型实现有限长电性源瞬变电磁法一维正演,在此基础上提出一种基于差分进化算法的电性源瞬变电磁一维反演方法。然后,在传统差分进化算法的基础上引入反向学习策略及控制参数自适应调节,加快反演的收敛速度,同时在目标函数中引入约束条件,构成最小构造反演,降低反演的多解性。最后,基于典型的三层地电模型和复杂多层模型进行理论模型测试,反演结果可有效恢复模型的电阻率和极化率。利用实测资料进行反演,反演得到的电阻率与OCCAM反演电阻率基本一致。在此电阻率约束的基础上,进一步反演得到极化率信息。反演结果准确地提取了实测数据中的电阻率信息,得到了地下介质的极化率分布,证明了算法的准确性和适用性。     

电阻率法在复杂地区近地表速度建模中的应用

针对南方复杂地表特点，分析了电阻率法近地表速度建模方法中存在的问题，提出了实用化的速度反演方法。首先对勘探区的岩性进行分析，获得不同岩性的速度与电阻率和深度之间的关系；然后进行自适应加权广义逆反演，在充分考虑复杂地表特点的情况下，通过对参数的自适应加权将对复杂表层岩性变化的约束加入反演过程；最后通过与微测井资料的对比，对反演的速度进行精度分析。该反演方法在勘探区的试验结果表明，无论是稳定性还是精度都得到了很大的提高，取得了较好的结果。     

不同极化模式的二维大地电磁非线性共轭梯度反演及应用研究

同时满足大地电磁反演精度与计算效率的反演方法中,非线性共轭梯度法具有明显优势。首先,利用该方法对块体低阻模型及隐伏构造模型进行TE、TM以及TE与TM联合(TE+TM)的视电阻率和相位反演研究,并完成了不同极化模式条件下,该方法对地下复杂构造的适用性与有效性测试,发现在二维构造条件下,TE+TM极化模式对异常体边界的刻画与反演精度均优于TE、TM极化模式。其次,采用该反演方法,对朝克乌拉凹陷大地电磁(MT)实测资料进行反演,对比不同极化模式反演曲线与测井电阻率曲线,发现基于TE+TM的反演电阻率吻合度最高。最后,对TE+TM极化模式的反演电阻率剖面进行了地质解释。解释剖面清晰地刻画了表层玄武岩分布及地层结构,为厘清研究区凹陷基底构造形态及储层提供了有效依据,表明大地电磁非线性共轭梯度反演方法在凹陷构造定量刻画方面优势明显。     

纵横波浅层折射和纵横波微测井方法联合应用研究

在一个工区同时开展了浅层纵横波折射、纵横波微测井的野外勘探，并取得较为丰富的野外资料以及处理和解释成果。本文着重介绍野外采集方法及最终解释成果。在横波微测井观测过程中，灵活性地解决了一些施工难题，并取得了较为理想的资料。在对比纵横波折射和纵横波微测井所求数据的基础上，首次用地震方法获取了该工区浅水面的高程，并得出了一些有意义的结论。获得了低速带的纵横波速度，低速带的高程以及低速带的层厚度。通过对比微测井和小折射求得的速度，最终给出了整个工区的纵波及横波低速带校正值。     

双井微测井技术在表层结构调查中的应用

双井微测井技术是比常规微测井技术和小折射方法更先进的一项新技术。该方法能更准确地为野外地震资料采集选择最佳激发岩性和井深，确保野外地震资料采集质量。利用双井微测井资料可以得到地震工区内表层速度和厚度在横向上和纵向上的变化规律，为地震资料的室内处理提供静校正量。将这项技术应用于大庆油田的地震勘探中，利用数据处理解释和波动力学分析等方法对微测井资料进行了分析研究，确定了最佳激发深度和岩性，并提供了工区的静校正量。     

层析成像低速带速度反演和静校正方法

在地形起伏剧烈和表层低速带速度横向变化较大的地区，做好野外静校正是取得高质量叠加剖面的重要一步，面确定表层低速带速度是做好静校正的关键。常规的（基于折射波到达时或者微测井等）方法在复杂近地表条件下很难求得正确的低速带速度和静校正量。理论模型试验结果表明利用层析成像技术可由初至波的到达时反演表层低速带速度并求得静校正量。正演使用最短路径法射线追踪，反演采用SIR方法。实际资料处理结果可看出明显改善了复杂地区（沙漠、山地等）地震叠加剖面的质量。     

利用GRU神经网络预测横波速度

储层参数与横波速度之间存在一定的相关关系,但是这种复杂关系很难得到解析解。为此,构建了GRU（gated recurrent unit）神经网络方法,主要包括神经网络构建、数据预处理、样本训练和数据预测四个部分,通过训练神经网络逼近横波速度与储层参数之间的关系,利用纵波速度、密度和自然伽马等储层参数直接预测横波速度。采用D区的30口井的测井数据训练和测试神经网络,结果表明：①纵波速度、密度和电阻率对数与横波速度呈较好的正相关关系,自然伽马值、孔隙度与横波速度呈负相关关系。②对于多数井训练、少数井验证,训练数据预测的横波速度与真实值的相对误差和相关系数分别约为3.00%和0.9837,测试数据预测的横波速度与真实值的相对误差和相关系数分别约3.19%和0.9805;对于少数井训练、多数井验证,训练数据预测的横波速度与真实值的相对误差和相关系数分别约为2.49%和0.9867,测试数据预测的横波速度与真实值的相对误差和相关系数分别约3.92%和0.9686。因此所提方法具有较高预测精度和较强泛化能力。     

叠前地震反演技术在气层预测中的应用

研究区目的层段砂泥岩间互,含气储层厚度横向变化大,储层与非储层的纵波速度特征差异不明显。我们利用叠前地震资料丰富的信息,反演得到了对储层及所含流体更敏感、更有效的包括横波速度在内的各类属性参数数据体。对这些反演数据体进行交会解释,提高了对气层的识别与描述精度。     

VSP横波速度反演实用性研究

利用VSP转换波旅行时,通过迭代可得到较为精确的横波层速度。本文从理论模型出发,研究不同初值方法、不同旅行时拾取误差及纵波速度误差对横波反演结果的影响。理论模型计算表明:用纵波速度和纵横波速度比估算横波速度值,且以假定地层为均匀介质时的横波速度为初值,对迭代结果不会产生不利影响;转换波旅行时拾取误差对反演结果会造成较大误差;当纵波速度出现误差时,对反演结果的影响仅限于最后一层的计算,对其他地层横波速度的计算影响较小。应用实例说明,地下倾角较小时,横向速度变化不大,同一口井反演出的横波速度相似性较好。     

利用多分量地震数据反演近地表横波速度

在陆上多波地震资料处理中,转换波资料静校正需要获得准确的近地表横波速度。文中从分析多分量地震记录波场出发,提出利用多波资料中的X与Z分量数据进行近地表横波速度反演的方法。利用X、Z分量上折射波信息,获取水平慢度和偏振角度,进而反演近地表的横波速度。通过数学模型与实际资料的应用,表明反演的近地表横波速度较为准确,可以准确地反映近地表的横波速度变化。     

LVL折射新方法

为了在复杂地表区提高野外静校正数据的精度,需布设足够数量的静校正控制点。通常控制点采用微测并或常规LVL折射方法,但在沙漠区打较深的炮井进行微测井,困难很多,而常规LVL折射方法又要求以地表和折射界面均呈水平状态为假设前提,这种假设在沙漠或山地是很难满足的。为此,本文提出了一种地表起伏、折射界面倾斜情况下的小折射方法。经理论试算和野外实践,证明效果较好。     

随钻方位电磁波仪器探测电阻率各向异性新方法

随着随钻方位电磁波仪器在大斜度井和水平井中的广泛应用,电阻率各向异性已成为影响地质导向和地层评价准确性的主要因素之一。以Baker Hughes公司的APR仪器为例,根据随钻方位电磁波仪器多分量的特点,采用数值模拟方法分析电阻率各向异性对仪器各分量信号响应的影响,利用对称发射补偿测量来增强或消除各向异性的影响,并采用正反演方法确定地层电阻率各向异性。模拟结果表明:磁场信号轴向分量与电阻率各向异性在相对井斜角0°~90°内呈单调递增关系;磁场信号横向分量与电阻率各向异性呈抛物线规律,在相对井斜角为0°和90°时影响为零;随钻方位电磁波电阻率仪器不同分量进行组合可以确定地层电阻率的各向异性。对方位电磁波响应曲线数据进行三参数反演得到地层水平电阻率、垂直电阻率以及相对井斜角,利用反演后的测量资料可以提高地层评价和地质导向的准确性。