地震勘探中的三维随机介质模拟及其特点分析

常规的均匀层状介质理论已经不适用于高分辨率地震勘探,需要进一步发展随机介质理论,为研究复杂非均匀介质中的地震波场理论奠定基础。本文首先利用三维Von Karman型自相关函数模拟三维随机介质并给出了详细的建模流程,通过引入三维锥形函数,来压制建模时离散计算产生的误差,提高了模型的可信度。然后详细讨论了自相关长度、谱指数、标准差对建立的三维随机介质模型的影响。最后分析了模型内的速度变化和概率分布情况。模拟结果表明利用三维Von Karman型自相关函数可以更灵活地模拟三维随机介质。     

二维随机介质模型正演模拟及其波场分析

本文通过弹性波方程交错网格有限差分正演,模拟了地震波在二维弹性随机介质中的传播,得到了球面波传播的单炮记录和波场快照以及平面波自激自收记录。为了考察二维弹性随机介质的波场特征,将平面波自激自收记录分成直达波区、散射波区、反射波区三个区域,并在三个区域中分别计算了能量相对值、主频、有效频带宽度三个特征量。通过研究这三个特征量与随机介质模型的自相关长度、粗糙度因子、扰动标准差等因素的关系,得到以下结论:直达波、散射波、反射波的能量相对值随随机介质模型自相关长度、粗糙度因子、扰动标准差以及震源主频的变化有明显的变化。直达波的主频和频带宽度受这些因素的影响很小;散射波的主频主要受自相关长度的影响,散射波的有效频带宽度很窄,受各因素影响也很小;反射波的主频随自相关长度、粗糙度因子、扰动标准差的变化有明显的变化,而反射波的频带宽度主要受扰动标准差的影响。     

随机介质模型的改进方法及应用

为了更好地刻画火山岩等复杂岩性油气藏的特征,并结合这种实际地层的非均匀特性及实际地震记录自相关函数的特点,提出了根据随机过程的谱分解理论构造随机介质模型的一种改进形式的混合型自相关函数,增加了周期因子,并给出定量评价随机介质局部扰动大小的两种尺度因子,该随机介质模型能够更加灵活、准确地描述随机介质.通过改变自相关长度、周期因子、均值、方差、模糊度因子5个统计量,就可制作出不同尺度下不同形式的混合型随机空隙介质模型,与此同时根据实际地震记录制作了火山岩等非均匀介质模型,进行波场分析.模拟结果显示,该介质模型能够更加灵活、方便地描述实际介质,能够有效地模拟复杂非均匀介质细节的特点.     

随机介质模型正演模拟及其地震波场分析

讨论了利用统计学方法在对介质进行描述的二维随机介质模型的正演模拟问题，并对若干简单的模型进行了模拟计算。分析这些简单模型模拟结果的地震波场可以得出一些有意义的结论：储层中局部微观非均匀性对高分辨率地震资料有较大影响；高分辨率地震资料中的某些信息不能用常规方法进行分析时，可以尝试用随机介质模型理论进行分析，以得到较为正确的结论。研究结果表明，随机介质模型的正、反演问题及与之相关的地震波场传播特征研究是地震学，特别是开发地震学中一个有 意义的研究方向。     

三维随机海浪的数值模拟

分析了三维随机海浪的方向谱和三维随机海浪的数学描述,在MATAB环境下设计了它们的数值模拟程序,并给出了三维随机海浪的方向谱和三维随机海浪的三维空间模型。     

渗透率建模的三维指示条件模拟方法及其应用

根据指示条件模拟的基本原理,提出了建立渗透率空间分布模型的三维指示条件模拟方法。条件模拟是一种非参数模拟方法。同转 向带法等其它高斯模拟方法相比,它不要求模拟变量符合特定的概率分布模型,这在模拟象渗透率这样具有值的参数时非常有效。该方法在松辽盆地大庆长垣北部融嘛甸油田北实验区进行了实际应用。在进行不同流体动单元三维渗透率分布模拟时,首先从油田开发数据库中提取相关的数据。然后用井模型将渗透率值转化为     

变速成图速度场随机建模的不确定性分析

在速度建模和变速成图中用到的确定性方法不能对深度域构造图的不确定性进行明确表征,也不能直接评价这种确定性方法的可靠性。为此,以随机模拟的理论与方法为基础,主要研究了基于概率场模拟和序贯高斯模拟的速度场随机建模方法,并对随机模拟获得的多次实现之间的不确定性进行了统计分析。实际应用结果表明：在空间上条件数据点处速度没有差异,在非条件数据点处速度具有不确定性;序贯高斯模拟的速度场表征的不确定性比概率场模拟的速度场小。     

VSP波场延拓求三维速度场

本文利用"相移法"波场延拓,把VSP上行反射波共检波点道集的炮点向下延拓至检波点所在的水平基准面上。延拓后的道集与地面资料类似,再进行速度分析可得到检波点以下地层的均方根速度,弥补了VSP旅行时反演不能求井下伏地层速度的缺陷。对塔里木轮古38三维VSP井区不同方位的walkway线进行速度分析,最终获得目标区域的三维速度体。     

二维随机介质及波动方程正演模拟

本文介绍了随机介质模型的基本概念,提出了一种根据随机过程的谱分解理论构造随机介质模型的新方法;并以二维指数型椭圆自相关函数为例进行了若干二维随机介质模型的正演模拟。结果显示,这些随机介质模型能灵活地描述实际介质。本文还利用有限差分法正演模拟了随机介质模型中弹性波的传播及其自激自收时间记录。正演计算结果表明,随机介质模型理论具有适应性强,使用方便、灵活,能有效地模拟油气藏细节的优点,是油藏（或油储）地球物理中值得进一步深入研究的课题,也是重要的发展方向。     

地震勘探中三维小尺度非均匀性随机介质模型的建立及其特点分析

地震勘探中,地质体中小尺度非均匀性对地震波传播影响的研究一直是备受关注的,然而,对该问题进行研究时所涉及到的模型绝大多数局限在一维薄层状介质(周期式或随机式的)及二维随机介质范围。给出了一种灵活、实用的用于描述三维小尺度非均匀性的随机介质建模方法,为了压制建模过程中由于离散计算而产生的误差,首次给出一种三维锥形函数表达式,有效地将其应用于建模过程中,使得所建立的模型更具可信度。另外展示了3种典型的三维随机介质模型并分析了其特点,最后给出具有指导意义的结论。     

二维黏弹性随机介质中的波场特征

在高分辨率地震数据中常常作为“噪声”处理的不相干扰动，其实部分是源于介质在小尺度上的非均匀性。随机介质模型及其相关理论，使人们有可能在统计的意义下反演出介质在小尺度上的非均匀特征(如空间自相关函数、平均异常尺度、标准差等)。本文通过波动方程的交错网格有限差分正演，模拟了地震波在二维黏弹性随机介质中的传播及其自激自收时间记录。研究了黏弹性随机介质中的波场特征以及黏弹性随机介质中的最大振幅波至旅行时、振幅衰减等特征，并得出了若干结论。通过正演模拟表明：黏弹性随机介质模型对应的地震记录中有散射波、振幅衰减、旅行时扰动、地震波尾等复杂的波场特征；波的散射形式强烈依赖于介质的统计特性，如自相关函数、方差和吸收系数等；介质的自相关长度的变化对波前振幅的影响很小。     

区域多尺度随机介质模型及其波场分析

常规地震的层状介质理论不适用于高精度地震工作．为此，必须发展复杂非均匀介质中的地震波场理论。利用统计学方法对复杂介质进行描述，研究介质中地震波场特征的随机介质波场理论，是非均匀介质地震波场理论发展的一个方向。为此，发展了常规随机介质模型，提出了一种称为“叠加型”的多尺度随机介质模型和一种“区域多尺度随机介质模型”。利用非均匀介质弹性波波动方程的数值求解，研究了这类随机介质模型中的地震波场特征，得出了一些有意义的结论。     

非平稳随机介质模型

本文首先讨论了平稳随机介质模型的基本概念，指出平稳随机介质模型由大、小两种尺度的非均匀性部分所组成。大尺度非均匀性部分描述介质的平均特性，即传统意义上的地质模型；小尺度非均匀性是指加在地质模型上的随机扰动，通常使用一个均值为零的空间随机过程(由一个空间相关函数描述)来表示介质在小尺度上的非均匀性，因此仅用很少的几个统计量(空间自相关函数、相关长度、均值及标准差等)便可描述介质弹性参数在小尺度空间的扰动，但不能灵活地描述各种非平稳变化的实际介质。文中提出了非平稳随机介质模型的概念，认为介质扰动的自相关函数、均值、标准差等统计特征量在大尺度上随空间坐标缓慢变化，与平稳随机介质模型中的介质扰动有本质区别。文中根据随机过程的谱分解理论，提出了局部自相关函数的概念，通过使用一个均值为零、自相关函数及标准差在大尺度上随空间坐标缓慢变化的空f““-I随机过程来表示介质的随机扰动，并将平稳随机介质模型的构造方法推广到构造非平稳随机介质模型，得到了构造非平稳随机介质模型的算法。模拟结果表明，文中提出的非平稳随机介质模型能更加灵活、准确地描述各种复杂、非均匀的介质模型，因而具有更强的适应性。     

随机游走过程的河流相三维建模

在介绍改进的二维随机游走过程基础上,结合已有的Fluvsim算法中的河道剖面形态假设,提出了适用于河流相的随机游走过程三维建模算法。通过用GoogleEarth对现代沉积卫星图片相关参数的测量,结合相关的河道深度的经验参数建立了储层沉积模式数据库,得到了随机游走过程的三维模拟结果,并与实际的构型进行了对比分析,最后对此进行了相关讨论。     

三维精细积分法地震正演及边界条件

 将任意差分精细积分法用于三维波动方程地震正演，关键在于如何消除数值计算中有限波场区域边界引起的边界反射。文中采用Berenger给出的电磁波完全匹配层吸收边界条件，推导出三维波动方程任意差分精细积分法地震正演的完全匹配层吸收边界条件计算公式，并给出了完全匹配层吸收边界条件算例。计算结果表明，此方法压制边界反射效果明显。三维波动方程地震正演模拟实例表明，完全匹配层吸收边界条件的任意差分精细积分法为复杂区地震波传播规律研究提供了一种实用的正演模拟工具     

多功能高温高压三维比例物理模拟试验装置

根据辽河油田稠油地质开发特征及转换开发方式研究的需求，依据相似理论及先进的自动化测控技术，在室内建立了高温高压三维比例物理模型。经系统测试与系统功能评价，高温高压三雏比例物理模型的主要功能、测量与控制精度等符合设计指标要求。利用该试验装置开展了组合式蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD等物理模拟试验研究。     

井间地震三维分块正演模拟方法研究

由于开展井间地震勘探的目标井多数为不共面的水平井和斜井,原本为井间地震二维问题转变为三维问题。一般的射线正演方法不能解决复杂构造的运动学正演问题。利用三维分块技术和逐段迭代法提出适用于复杂构造三维井间地震的三维分块正演模拟方法,并编写了井间地震复杂构造三维分块正演模拟程序,实现了井间地震三维分块正演模拟算法。对井间的多种复杂模型进行正演模拟分析表明,该方法及其程序正演结果正确,能够完成各种复杂构造情况的井间地震三维运动学正演。