基于目标最优双向建模的柯西约束反演方法研究及应用

初始模型构建和反演算法是影响反演可靠性与精度的两个关键因素。针对勘探程度低、钻井少且井距大带来的低频模型构建不合理、储层与围岩反射系数差异小所造成的反演预测精度低的问题，建立了基于目标最优双向建模的柯西约束反演方法。该方法基于地震反演预测目标，在利用岩相统计分析敏感地震属性的基础上将岩石物理垂向低频趋势与敏感地震属性的横向变化相结合，提高低频模型指示砂体横向边界的能力，实现了更加符合区域地质认识的目标最优双向初始模型构建；结合目标最优双向初始模型，采用三参数柯西先验分布对反演参数进行正则化约束，利用柯西分布长尾巴特征保护弱反射信息，提高薄层反演的垂向预测精度。XH凹陷A区块中深层勘探的实际资料应用结果表明，基于目标最优双向建模的柯西约束反演结果与研究区潮坪、三角洲的沉积环境特征吻合，并通过提高储层预测的纵、横向分辨能力有效指导了A区块的勘探实践。     

电磁与重力数据非线性约束联合反演

利用已知的地震、地质、电测井等资料进行电磁、重磁资料约束联合反演是提高重磁电勘探分辨率的重要途径。基于测井统计的电阻率与密度两种物性参数之间的关系,同时利用测井数据、地震剖面、地质解释剖面等先验信息约束建模,采用非线性的人工鱼群反演算法,实现了基于井震约束的大地电磁与重力数据的并行联合反演,提高了电磁和重力勘探的分辨率。模型和实测数据测试反演表明,提出的非线性约束联合反演方法有很好的实用性。     

电磁和地震联合反演研究现状及发展趋势

在勘探地球物理中,不同的地球物理数据通常反映了地下岩石不同的地球物理属性,这些观测数据能够相互补充,从而得到地下构造更可靠的成像结果。电磁勘探和地震勘探是两种物理机制不同的地球物理勘探方法,在油气勘探开发中,仅仅利用地震数据会存在多解性,电磁勘探作为地震勘探的有效辅助手段,二者联合可更好地为油气勘探开发决策服务。电磁和地震联合反演作为地震和电磁联合勘探的重要定量解释方法,能够降低单一数据反演的多解性,提高电磁和地震资料解释的可靠性。首先概述电磁和地震联合反演的分类,然后评述电磁和地震联合反演的研究现状,最后分析电磁和地震联合反演面临的机遇,并指出其未来的研究方向。     

重磁综合约束反演在大杨树盆地油气勘探中的应用

鉴于大杨树盆地表层广泛分布的火山岩对地震波反射能量造成屏蔽,导致火成岩层间和下伏地层的地震资料品质变差,制约了火成岩油气藏勘探,为此在该区开展重磁综合约束反演,利用地震浅层可靠解释成果作约束条件,结合岩石物性、电法解释结果,得出了大杨树盆地基底分布规律、九峰山—龙江组厚度规律、勘探有利区带划分,形成了一套有效的重磁电震综合地球物理解释技术。经数据处理反演综合分析推断,玉林屯凹陷为主要有利油气勘探目标区。     

石油地震储层研究及应用——以塔里木盆地塔中地区碳酸盐岩为例

石油地震储层研究是随着地震勘探技术和储层地质的不断发展而出现的一种综合研究方法。结合储层地质和地球物理勘探技术最新动态,进一步定义了石油地震储层研究的概念,厘定了其研究思路、核心内容与技术方法体系。认为岩石地球物理实验是石油地震储层研究的基础,而储层地质研究、储层地球物理模拟与方法实验、储层地震地质解译及表征和储层综合评价与建模则是石油地震储层研究的4个基本研究步骤,简称为"四步法",并提出了测井分析技术、岩石地球物理模拟实验技术、储层地震预测、流体预测、储层建模和三维可视化是石油地震储层研究的6项关键技术。将石油地震储层研究"四步法"应用于塔里木盆地塔中地区碳酸盐岩储层研究中,实现了碳酸盐岩缝洞体定量化三维空间表征与建模,有效提高了油气勘探与开发的成功率。     

三维重震交互反演及应用

目前重震联合反演主要采用二度或二度半模型，由于油气勘探中的地质构造一般为三度模型,因此，研究三度体模型的重震交互反演方法十分必要。根据南方海相油气勘探的实际情况，实现了基于三度体模型的可视化重震交互反演，并以理论模型说明了三度体模型的必要性。将该方法应用在我国南方海相某油气勘探区，较好地解决了海相地区地震资料品质差、信噪比低导致地震解释模糊甚至无法解释的难题，取得了较好的地质解释效果。     

基于岩石物理定量表征关系的砂岩净厚度预测

为克服基于地震属性预测砂岩净厚度方法中地震属性的地质-地球物理意义不明确的难题,提出基于泥质含量和净毛比岩石物理关系的砂岩净厚度预测方法。该方法首先预测泥质含量,通过岩石物理交会建立泥质含量的定量表征公式,然后利用地震反演弹性参数计算泥质含量体,有效解决了常规基于拟声波曲线反演泥质含量中地震正演意义不明确的难题;然后预测砂岩净毛比分布,通过岩石物理建立净毛比和泥质含量的定量表征公式,据此计算净毛比平面分布;最后结合砂岩毛厚度和净毛比计算砂岩净厚度。以上方法应用于靶区S油田砂岩储层净厚度预测,预测结果较为准确,可有力支持油田勘探、开发生产。     

构造建模约束地震反演技术--以大庆萨尔图油田南八区为例

为了充分发挥储层预测多学科的综合能力,对构造建模约束地震反演的作用和构造建模在储层反演与地质建模的区别进行了分析。在此基础上,详细阐述了实现构造建模约束地震反演的4个关键环节,即井－震联合小尺度构造解释、合理设计地质框架、不同尺度网格设计和曲线均一化处理。以大庆萨尔图油田南八区萨Ⅱ7－12沉积单元为例,通过与未进行构造约束的地震反演对比,总结出构造建模约束下地震反演的优势,主要体现在：①能够提高砂体识别的准确程度,尤其是定位河道砂边界位置效果显著,采用“井点定相、切片组形”的方法,完成了井震结合沉积微相的修正;②明确主力厚油层及主力砂体接触关系,增加断层附近预测的细节,尤其是断裂两侧砂体明朗化,有利于指导剩余油的挖潜。因此,构造建模约束地震反演技术能够降低反演的不确定性,对油田后续开发调整具有重要意义。     

济阳坳陷北部地区结晶基底研究

为了详细描述济阳坳陷北部结晶基底的构造形态,开展了重力场源分离、重震统计推断建模反演的应用性研究。基于场论,利用独立变量的数学特性,把密度仅当作地质模型参数,解决了因缺乏地层及密度测试资料而难以理论建模的矛盾;利用重震之间的对应关系,按重震特征点、区域控制点、模型伪样品点建模,应用该方法进行反演并编绘了重震统计推断济阳坳陷北部结晶基底构造图,在沾化一车镇地区的潜山油气勘探中,辅助地震发现了车古25西、邵54东等潜山目标。该方法为重震联合反演技术的发展开拓了简捷的建模新途径。     

国内非常规油气地球物理勘探技术现状及进展

我国非常规油气资源储量丰富,分布区域广,具有油气和成藏类型多样、低孔、低渗的特点。目前非常规油气勘探主要还是一些常规地球物理技术的应用,如裂缝检测技术、地震属性及反演技术等。由于非常规油气岩性特征及成藏条件更加复杂,使得常规地球物理勘探技术应用存在很多困难,如岩石物理分析相对单一,常规地震构造成像技术无法满足非常规油气勘探的需求,储层建模简单等。目前一批新技术、新方法在非常规油气勘探中取得初步应用,如万道地震仪和数字检波器应用于采集、波动方程叠前逆时偏移技术应用于成像、全波形反演技术构建准确速度场等。最后文章从软硬件设施、新技术方法研究及应用等方面提出了加快我国非常规油气地球物理勘探技术发展的一些建议。     

东海陆架盆地典型剖面的综合地球物理解释

东海陆架；典型剖面；物理地质模型；综合物探     

中国石化油藏地球物理技术进展与探讨

油藏地球物理技术被认为代表了21世纪地球物理技术的发展方向,与丰富的油藏生产动态资料信息联合,提高了地球物理对油藏描述的精度,对于提高油藏的储量动用程度和提高采收率具有重要的意义。我国油气地质构造条件复杂,岩性油气藏、深层超深层、深水及非常规油气勘探开发是当前及未来一个时期内的主要勘探开发方向。针对我国油气藏特点和老油田提高采收率的需求,总结了中石化近年来油藏地球物理技术研究的主要成果,包括以多尺度资料联合高精度成像、储层反演和油藏建模为核心的油藏描述技术,以油气藏流体监测为主的动态监测及分析技术,以随钻、微地震为主的工程优化技术。讨论了技术的发展方向,注重挖掘油田开发信息,井、震、动、模等一体化联合和大数据以及人工智能应用,攻关井中地震技术,研发解释、建模油藏工程一体化应用平台,发展随钻地震、微地震及动态监测技术,推动油藏地球物理技术的发展。     

低钻揭洼陷有利烃源岩空间展布地质与地球物理综合识别方法——以珠江口盆地珠一坳陷恩平17洼为例

为解决珠江口盆地珠一坳陷低钻揭洼陷有利烃源岩展布的综合识别问题，以珠江口盆地珠一坳陷恩平17洼为例，在对烃源岩发育地质背景、沉积特征及岩石物理特征分析的基础上，以不同沉积环境烃源岩的岩石物理特征约束指导地震反演；根据钻揭烃源岩岩相与反演阻抗体关系统计，通过地质建模进行有利烃源岩空间展布的半定量预测；结合原油的地化成因类型及来源认识分析预测方法及结果的合理性，探讨低钻揭洼陷有利烃源岩空间展布的地质与地球物理综合识别方法。古近系文昌组烃源岩沉积环境越好，有利烃源岩段的阻抗值越低，与差烃源岩或非烃源岩段之间的阻抗差异越大。从预测结果看，文三段、文四段及文五段是恩平17洼的主力烃源岩段，这一认识得到了原油生物标志化合物研究的支持。在石油地质背景条件基本明确的珠江口盆地各小洼陷，建立烃源岩岩相与反演阻抗值之间的定量、半定量关系，有助于快速明确主力烃源岩发育层段及规模，这一方法具有较好的推广应用前景。      

碳酸盐岩储层半定量评价技术

勘探实践表明 ,碳酸盐岩是油气的重要储层 ,但由于碳酸盐岩沉积时代久远 ,经历多次构造运动 ,遭受强烈的风化、剥蚀和淋滤作用 ,地层的非均质性极强 ,导致碳酸盐岩储集岩的定量评价成为困扰该类油气藏勘探的主要技术难题之一。目前对碳酸盐岩储层的评价仍停留在定性—半定量的水平 ,常用的方法可以分为三类 :即地质预测法、地球物理法和地质 -地球物理综合计算法。地质预测法主要有曲率法、构造应力场模拟法、断层应力强度因子计算法 ;地球物理法主要包括多分量地震法、Seislog反演技术、时频分析法、相关分析裂缝预测等 ;地质 -地球物理综合计算法包括非线性大变形数值模拟法及有限变形转动场法等。这些方法在国内外很多油区得到广泛的应用 ,并取得了较好的效果     

基于纵横波同步联合的孔隙模量三参数AVO反演方法

等效流体体积模量是一种较为敏感的流体指示因子,在复杂储层的含油气识别中具有重要意义,但仅利用纵波资料AVO反演Gassmann流体因子进行流体识别时存在精度低、多解性强,边界刻画不清晰等问题,制约了其在流体识别中的应用。依据双相介质岩石物理模型,首先推导了新的由等效流体体积模量、岩石骨架剪切模量和孔隙度组成的PP波和PS波Zoeppritz线性近似方程,然后结合PP波和PS波数据,在贝叶斯理论和柯西先验分布约束下进行同步联合反演。Marmousi2油藏模型测试结果表明：与仅利用PP波的反演方法相比,基于独立PP波与PS波的同步联合反演方法更加稳定,反演精度更高,地质体边界特征刻画也更清晰,A油田实例工区应用进一步证明了该方法的可行性与鲁棒性。本文提出的纵横波同步联合反演方法对提高储层流体识别有一定的可借鉴性。     

带地形频率域可控源电磁法三维反演研究

单一的地震勘探不能满足所有地质地形条件下的油气勘探开发需求,试验证明与非地震勘探方法尤其是电磁法的联合应用可以有效提高钻井成功率,而对带地形三维可控源电磁法的正反演研究可以有效克服地形对勘探结果的影响,进一步提高勘探精度。采用基于二次电场的有限差分方法进行三维正演,与前人有限元大地电磁计算的经典地质模型在远区卡尼吉亚视电阻率正演方法相比,结果基本一致,证明该正演算法的可靠性和准确性;应用非线性共轭梯度（NLCG）方法进行三维反演,提出并使用初值优化方法,能减少每次反演迭代所需时间,从而提高反演效率。带地形的地质模型反演结果表明：反演的地下电阻率模型能够较好地还原异常体的形态和位置;初值优化方法能够明显缩短反演时间,为三维反演的实用化带来可能。     

大地电磁、地震与重力资料综合反演在徐闻地区的应用

在对联合反演和模拟退火算法研究基础上,利用大地电磁(MT)与地震资料的模拟退火约束同步反演技术，对雷州半岛徐闻地区的MT资料和地震数据进行了处理。研究区第三系玄武岩发育,地震勘探难度大，资料品质受到一定影响,因此利用MT资料并结合重力等资料,通过联合反演来解决深部目的层的分布及基本构造特征,为加快油气勘探及部署提供依据。在物性研究基础上,建立了该区基本的物理[CD*2]地质模型,通过大地电磁与地震资料的模拟退火约束同步反演，并结合重力资料进行了顺序反演和综合解释,确定了该区的速度、电性、密度结构,为构造研究提供了全面和可靠的依据,证明了联合反演的必要性和有效性。     

综合物探技术新进展及应用

近年来，重磁电综合物探技术正向高精度、高分辨率三维及综合方向发展，前者是基础，后者是目的，因此这两个方面既有联系，又有区别。对于重磁力三维勘探而言，数据采集、地形改正和三维正反演法已逐步走向实用；对于电磁三维勘探而言，数据采集及处理在技术上可以方便地实现，现在已有一套较为可行的方法。当前的主要问题是三维正反演尚无一种比较适用和快速的算法，此外提议电磁数据三维可视化采用地震数据可视化的平台。文中在阐述重磁电综合物探技术发展时，强调不能沿用过去那种相互对比、参照的综合方式，必须建立在三维数据基础上的联合反演。现今已研究出约束外推法、异常剥离法、顺序修正法和统一修正法等联合反演方法。