各向异性介质中的井间层析成象

引言各向异性对旅行时井间层析成象有巨大的影响。假如要做精确的速度估算的话,即使是比较轻微的各向异性也不能忽视,因为各向同性旅行时层析层象把各向异性按非均匀处理。我们例子中的旅行时资料是为各向异性介质用射线追踪合成产生的,而且算出的准纵波传播时间是用二重层析成象技术(Carrion,1991)导出的。层析成象反演的结果显示出了典型的由于各向异性产生的假象,也表明了如不考虑到各向异性的因素的话,精确成象是不可能的。地质层析成象是一种描绘地球内部情况的重要工具。关于层析成象的基本原理,请读者     

综合性油藏描述：超越旅行时层析X射线成象法

１９９２年，Ａｍｏｃｏ石油开采公司、Ｃｏｎｏｃｏ有限公司、斯仑贝谢勘探开发公司和斯坦福大学合作，进行了油藏地球物理研究项目，旨在描述北Ｃｏｗｄｅｎ油田的西得克萨斯ＣＯ２先导试验中Ｇｒａｙｂｕｒｇ组的油藏特征变量。本项目的目的是通过超越旅行时层析Ｘ射线成角法描述油藏的非均质性及流动各向异性。本项目包括一系列综合测量工作，即：旅行时层析Ｘ射线成象、反射物成象、分析油藏连续槽波、研究用于裸眼井应力曲线估     

地下界面成象的逆VSP和井间层析成象

一种综合逆垂直地震剖面(RVSP)、井间和地面地震实验的方法被用于相距600英尺、深1000英尺的两口井之间的地下界面成象。用标准射线追踪方法处理RVSP资料以产生一个等效的叠加地震剖面。井间资料由SIRT和共轭梯度旅行时透射层析成象算法处理并得到了一个速度横剖面。叠加的RVSP地下界面成象和井间层析成象速度横剖面两者与地面地震成象相比分辨率较高。例如,从层析成象中得到的速度图显示出急剧的横向速度变化,而在地面地震资料中就没有分辨出来。然而,在其总体分辨率极限内这三种方法相一致。这一结果表明RVSP和井间层析成象能潜在地用于陡倾角岩层或复杂构造的成象,例如小断层、尖灭、蒸气驱动带、礁体或盐丘翼部。     

地震数据质量差的地区的井间地震研究

在一个地面地震数据质量差的地区,我们用井间旅行时层析成象和反射波成象完成了储层特征的研究。层析图象和反射波图象已有效地用于描述裂隙储层。速度层析图象表明:(1)垂向分辨率足以识别和确定厚50英尺(15米)的脆性岩层的岩性单元特征。对确定裂隙性储层特征而言,这是最重要的层段;(2)在层析图上能识别出不同岩性单元的速度差;(3)层析图的速度比声波速度高,这说明井间区域内的岩层可能是各向异性的。岩性与层析图的对比表明,各向异     

井间层析成象的奇值分解

我们在矩阵中使用了奇值分解(SVD),这种矩阵可根据各向同性和各向异性介质中井间波的旅行时估算层析成象速度。慢度模型参数化考虑了以下四种类型:1D各向同性;1D各向异性;2D各向同性;以及2D各向异性。不同的参数化类型对应的奇值分布不同。1D各向同性模型数据分解得很好,但数据的分辨率很差。除了慢度的垂直分量的变化对数据不敏感外,1D各向异性模型数据也能分解得很好。2D各向     

井间地震数据的多域分析和波场分离

虽然井间旅行时层析成象法可用于对井间地下成像，但往往是储层所在的井底及其以及介质成象必须应用井间反应。井间反民象的一种方法是把每个井间道集成非零井零井源距ＶＳＰ，并在叠加和偏移之前进行直达波和反射波的波场分离。     

在各向异性介质中计算初至波旅行时

在各向异性介质中,应用惠更斯原理导出了计算初至波旅行时的方法。用几种横向各向同性(TI)介质模型计算的数值结果表明;用惠更斯原理计算的旅行时(各向异性波动方程)与有限差分解所计算的旅行时较为一致。对一组试验模型而言,惠更斯法是稳定而精确的,所以它通常可有效地应用于各向异性介质资料的反演和波传播的显示。     

用空间-相干性滤波进行旅行时层析成象

在速度层析成象中空间-非相于短波长是干扰,它常使迭代旅行时层析成象处理不稳定。本文介绍了一种方法,即在一个图象中将相似值的相联单元数定义为这些单元的空间-相干(SC)值,用这种SC值滤波可压制图象中的非相干特征。用此法时,首先确定所有图象单元的SC值,然后再低SC值单元上进行有区别的移动平均。业已证明,中间一步骤的层析成象图经过SC滤波后,可以增强迭代层析成象处理对噪声的稳定性。总之,可以用SC值将任意尺度的图象反褶积成空间连通的不同长度的分量。     

各向异性介质中转换波和非转换波的克希霍夫偏移与速度分析

我们导出实现各向异性介质克希霍夫偏移的渐近表达式并概述了工序。这种技术基于利用对射线振幅和旅行时的解析式获得的方位各向同性介质的新的格林张量表达。由于在实际应用中,一般各向同性在偏移方法中的运用会受所考虑速度模型的可得性和可靠的限制,我们研制的一种新的各向异性速度分析方案来产生方位各向同性介质中偏移非转换波和转换 qP-qSV 波的仿真各向异性模型。这种速度分析方法各向同性的五个弹性常数给出的非双曲线时距显式。成象技术用于非转换波和转换波地面地震数据,在这两种情况下该法提供地下界面的精确图象。证明了即使弱的至中等的各向异性,用各向同性偏移算法也不能使地下界面成象。本文提供了各向异性介质速度分析和偏移的新的非常规技术,并证明了利用转换波和非转换波的可行性。     

波的特性对射线层析成象分辨率的限制:数值实验

在射线层析成象处理中,有若干限制其分辨系的因素。在这些因素中、地球物理文献中研究得最全面彻底的是射线近似法本身;忽略了波的散射,并把地震道中包含的信息简化为旅行时拾取。射线层析成象与绕射层析成象的频率域对比表明,射线层析成象可分辨的最小特性的大小与第一菲涅耳带的宽度具有同一量级。我们通过数值实验研究了空-时域的分辨率。用有限差分法生成了四个合成数据集,它对应于     

地球物理层析成象算法研究及应用

简述了在地球物理勘探中广泛应用的地震波层析成象和电磁波层析成象的基本原理以及几种常用的成象算法。介绍了最大熵代数重建算法和折射线追踪成象算法的基本原理，并通过两个应用实例证明了这两种算法的有效性，同时也显示出层析成象具有较高的分辨能力。最后，探讨了层析成象技术在石油勘探与开发中的应用前景以及需要克服的困难。     

二维VTI介质qP波斜率层析方法

斜率层析属于立体层析的一种特殊情况,在通过运动学反偏移重建立体层析数据空间的过程中,会出现炮检点位置和旅行时信息已经匹配而地表射线参数水平分量(以下简称地表p_x参数)无法匹配的情况,这时可利用p_x残差完成对速度模型和反射点坐标的更新。将各向同性介质中的斜率层析方法推广到二维VTI介质qP波情形,利用地表p_x参数关于三个各向异性参数的偏导数建立了二维VTI介质qP波斜率层析线性方程组,基于该线性方程组和典型理论数据实施了二维VTI介质qP波斜率层析反演。研究结果表明,VTI介质中的运动学偏移/反偏移与二维VTI介质qP波斜率层析线性方程组相结合,可以实现二维VTI介质的各向异性参数重建,为VTI介质的参数建模提供了一条新的途径。     

根据约束孔径旅行时计算横向各向同性介质的弹性常数

用井间排列或VSP排列得到的P波和SV波旅行时可以计算控制P波和SV波在横向各向同性介质中传播的弹性常数。该计算过程分两步进行。第一步,用椭圆速度模型来拟合近轴向旅行时。得到了四个椭圆参数,它们分别表示所选轴附近的P波与SV波的直达波速度与正常时差速度。第二步,用椭圆参数解一个由四个方程和四个未知弹性常数组成的方程组。通过解析法求解该方程组,得到的表达式中的弹性常数是直达波速度和正常时差速度的函数。对SH波而言,由于相速度几乎是椭圆的,所对应的弹性常数估值很容易得到。对均匀介质而言,本文介绍的方法可通过层析成象技术由均匀介质推广到非均匀介质。     

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。     

地球物理层析成象的原理和应用

本文论述了射线层析成象和衍射层析成象的原理和基本算法,介绍了射线成象的投影层析定理、衍射成象的付氏投影定理以及用于衍射成象的插值法、滤波—逆投影法和既可用于射线成象又可用于衍射成象的代数重构法。其原理既适用于地震波成象技术,也适合于电磁波成象技术。此外,还介绍了地球物理井间层析成象在地球物理勘探、油藏工程、工程地质等方面的应用及其最近的发展。     

井间地震CT几个问题的研究

本文对井间地震层析成象中存在的问题,如强非均匀介质中的射线弯曲及曲射线层析成象、层析反演结果中出现畸变或假异常的原因和解决办法及利用超声地震模型检验层析软件等进行了研究和探讨。     

井间速度和密度成象

引言石油勘探和开发的一个主要目的是进行井间岩性成象.在过去数十年中,通过测井曲线内插和反射地震法对该目标作了初步尝试,并取得了不同程度的成功。在井间成像中两个主要参数是岩石密度和地震波速度.最近,地球物理学家们使用两种仪器,以便在井间勘探中直接测量密度和速度.这两种井下仪是井间层析成象仪和井中重力测量(BHGM)仪。测井观测的井孔附近的物理特性,而井间层析成象和BHGM测量的是井孔以外的物理特性。近几年来,井口地震震源和接收器的长足进展,为井间地震速度变化的高分辨率创造了     

页岩各向异性对被动源微地震波场的影响

页岩储层具有较强的各向异性特征,忽略页岩各向异性对被动源微地震波（水力压裂产生）传播的影响,可能会降低储层表征结果的可信度。为此,提出一种定量评估地震波场旅行时和振幅偏差的方法,并基于理论数值算例,研究页岩各向异性对被动源微地震波场的影响。首先,利用矩张量模型描述爆炸型和剪切型微地震震源,并基于三维各向异性介质弹性波动方程和交错网格有限差分算法,正演模拟被动源的微地震波场;然后,对比不同震源、不同程度各向异性介质的理论波场,计算其P波和S波相对于各向同性介质波场的旅行时及振幅偏差,定性分析和定量评估不同震源机制下页岩各向异性对微地震波场特征的具体影响。数值算例的结果表明：对于所采用的地面微地震监测系统和平层VTI介质模型,页岩各向异性对微地震波场旅行时和振幅的影响均较为显著,旅行时偏差可达子波周期的30%,振幅相对偏差则高达60%,且旅行时偏差随炮检距增加而增大。此外,不同震源机制下,微地震波场特征受页岩各向异性影响的规律相似。     

横向各向同性介质中的反射波旅行时分析

常规地震勘探是建立在各向同性的理论基础上,反射时差曲线通常用双曲时差方程近似。双曲时差方程只有在均匀各向同性介质或椭圆型各异性介质的短排列中成立。许多研究发现,地下介质各向异性的存在,可能严重地影响了许多基本处理流程和解释成果的精确性。在横向各向同性介质中,本文研究了短、中、长排列时的P波、SV波的反射旅行时近似计算公式,该式提供了一种快速有效的估算旅行时的方法。通过数值计算得到了旅行时时距曲,蜉反射时距曲线的特征,证明了计算方法的有效性和可行性,这对各向异性介质中的弹性参数反演、移成像和地震资料的精确解释等都有重要意义。     

用地震层析成象法确定三维构造与速度

为了从反射资料中同时获得体波的速度与界面的三维构造,我们研究了一种计算机化的地震层析成象法。组成介质的连续任意三维曲面地层将不同声特性的均匀介质分开,这种界面由多项式曲面所定义。假定弹性波在这些曲界面上透射或反射,其射线路经满足斯奈尔定律,那么每个炮检对的射线追踪可通过求解非线性方程组来确定。这种三维射线追踪法对大量地震射线的计算,其中包括对转换相位及多次波的计算是有效的。本文阐明加阻尼的最小二乘反演法,通过使观测的旅行时与计算的旅行时之间的时差最小化,来重建层速度与界面的三维结构。合成模型的结果表明,其解能迅速地收敛于真实模型。地震层析成象法,作为深部地壳探测工程(PROEJCT LITHOPROBE)的一部分,于1981年在 Vancouver 岛已应用于所获得的可控震源地震剖面。发现该方法利用在形式上仍属于二维地震反射勘探的弯线对俯冲板块界面进行三维成象是有效的。