初至旅行时层析反演近地表模型精度分析

为了提高初至旅行时层析反演近地表速度模型的精度,改善静校正效果,本文研究了激发井深以及约束速度对反演精度的影响。通过建立典型低降速层近地表模型,首先对比分析零井深、井深穿过低速层和井深穿过降速层三种情况下,射线穿过网格的特性及激发井深在低速层以下时,最小约束速度对低速层反演效果的影响;其次利用井口时间确定最小约束速度,并提出了辅助点激发确定最小约束速度的新方法;最后应用于合成与实际地震数据,提高了反演精度。     

Walkaway VSP井旁各向异性速度模型反演方法

针对一个井源距VSP初至反演的井旁速度模型不能用于同一口井多个不同井源距VSP数据的偏移成像这一问题,本文介绍了一种使用Walkaway VSP的初至旅行时反演井旁各向异性模型的层速度和各向异性参数的方法。该方法根据声波测井速度的变化趋势对井旁一维速度模型进行分层,以零井源距VSP初至时间反演的速度作为初始速度模型,用一种接近沉积岩特性的多层各向异性介质模型描述和定义井旁速度模型的各向异性参数,利用不同井源距VSP的多条VSP初至时距曲线反演井旁水平层状各向异性速度模型的层速度和各向异性参数,得到Walkaway VSP偏移成像的井旁各向异性速度模型。把该模型用于Walkaway VSP实际数据的偏移成像处理,取得了较好的效果。     

基于微测井分步约束的近地表速度层析反演

在复杂地表区,由于采集资料的限制,基于初至波层析反演建立的近地表速度模型缺少极低速度信息,不能彻底解决长波长静校正问题。为此,根据研究区实际情况,提出了综合微测井数据和初至信息分步约束的近地表速度层析反演方法。首先利用微测井和近炮检距初至信息反演准确的低速层速度v_0,然后利用微测井和中、远炮检距的初至信息,以反演的v_0为约束,反演精确的低、降速层速度v_0和v_1。在约束过程中,通过自适应算法求取权系数。联合微测井数据和初至信息,采用分步约束的初至波层析反演可以大幅提高近地表速度模型的反演精度。准噶尔盆地达10井区三维地震数据处理结果展示了该方法在解决长波长静校正问题时的优势。     

地面与井中联合观测的微地震定位和速度结构同时反演

为解决速度模型估计不准带来的微地震定位误差,本文推导了旅行时关于层速度、层界面深度及震源参数的偏导数,利用最短路径算法计算射线路径和旅行时,结合共轭梯度法求解带约束的阻尼最小二乘问题,发展了一种利用微地震初至旅行时数据同时进行速度结构反演和微地震定位的方法。数值模拟实验表明,该算法能够有效反演地下介质的速度结构（层速度和层界面深度）并进行微地震定位,且方法对随机噪声不敏感。     

根据VSP初至走时反演地层速度

本文介绍了根据VSP初至走时反演地层速度的广义线性反演方法.其主要特点是同步地确定所有地层的速度解,即在确定某层速度值时,同时考虑了所有的初至走时.通过电算模型资料及实际观测资料的反演,可直观地显示出该方法的效果.文章还讨论了走时误差对反演结果的影响,这对设计最佳的VSP观测系统会有一定帮助.     

有效利用初至信息的偏移距加权地震层析成像方法

在基于射线理论的初至波地震走时层析成像方法中,很多因素会影响反演效果,其中观测数据能否有效利用是影响反演结果精度的一个重要因素。数值实验表明,初至层析成像反演表层速度结构时,不同偏移距数据对于提高不同深度反演精度的贡献是不同的。根据这一认识,提出了多偏移距(MOR)层析反演策略,以提高表层建模反演的精度;通过理论模型与实际资料测试证实了该策略的有效性。但MOR反演策略实现过程复杂,且只能实现偏移距的离散利用,考虑到多偏移距层析实质上是对观测数据的一种加权实现,进一步提出了利用偏移距构建协方差矩阵的偏移距加权地震层析成像方法。模型数据与实际资料的反演实验结果表明,偏移距加权地震层析成像方法避免了MOR层析过程中的多次嵌套反演,只需一次反演就可以达到连续多偏移距层析策略的反演效果。     

零井源距VSP初至旅行时反演

本文在Byun反演各向异性参数方法的基础上,将最小平方反演技术用于零井源距VSP初至旅行时反演,以求取层速度和地层深度。文中给出了求解地层参数的准确计算公式。该方法的特点是在迭代反演之后进行相似性分析,将迭代反演的结果作为相似性分析的初值,然后根据最小均方误差求出地层参数的准确值。对理论模型和实际资料的计算表明,该方法是有效的。相似性分析可以部分地克服上层参数计算带来的累积误差,提高反演的精度。     

低降速带资料解释新方法及其可视化研究

在以往的小折射解释中 ,都是假设地表地层水平 ,介质均匀 ,不考虑地层倾斜和倾角 ,计算的层速度存在误差 (倾角较大时误差更大 ) ,也无法预测地层视倾向和视倾角。给出了一种基于均匀介质倾斜界面模型的小折射射线追踪新方法 ,可以计算地层层速度、厚度及地层视倾角 (沿小折射排列方向 ) ;同时 ,针对目前微测井解释普遍采用直线法的情况 ,提出了一种新方法———射线追踪折线法 ,该方法考虑了射线的偏折效应。当井口偏移距较小时 ,直线法和折线法求取的层速度和地层真速度吻合 ;但当偏移距较大时 ,直线法求得的层速度不再适用 ,而折线法求出的层速度仍然比较准确。在这两种新方法的基础上 ,利用可视化技术实现地表属性的三维可视化 ,获取更可靠的野外静校正数据     

由VSP初至时间反演层速度的算法和误差估计

本文在Redshaw修正的高斯—牛顿算法基础上提出一种根据VSP初至时间反演层速度的算法。文中假定地下结构为水平层状,各层内速度为常数,各层的深度由钻井数据所确定。本质上,该算法是一种模型迭代技术;数学上,则是一个带限制条件的、多因素、非线性最小二乘法优化问题。这类问题通过适当的数学变换,可将带限制条件的最优化问题变换为非限制性最优化问题。对于非线性最优化问题,目前尚无普遍适用的理论来证明其解的存在、唯一性及稳定性;也无法确切估算观测数据存在误差时给反演结果带来的误差。笔者使用线性反演问题的误差理论估算了反演结果的95％可信度区间。通过对合成数据的初至时间和震源～检波器位置分别加入随机误差的方法,研究了数据误差对反演结果的影响。进一步探讨了浅层检波器缺失、地层倾斜、分层深度不正确给反演结果造成的影响。并用合成与实际VSP数据测试了反演方法的性能。对来自同一口井的两套非零偏移距VSP数据反演的结果表明,本文反演方法可为非零偏移距VSP数据的VSP—CDP叠加和偏移成像提供适合的层速度。     

快速回转波近地表速度建模方法

常规基于迭代反演的初至波层析近地表速度建模方法在大规模数据处理时计算量较大、耗时多。为了提高近地表建模的效率,发展了一种回转波快速近地表建模方法。该方法假设在最大炮检距范围内近地表速度横向不变但随深度线性变化。为了提高反演精度,在算法内部采用多基准面校正方法降低地表起伏对反演结果的影响;为了增强反演的稳定性,应用基于局部加权的稳定射线参数估计方法降低初至拾取误差对反演结果的影响。理论模型数据与实际数据测试验证了方法的有效性及高效性。     

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。     

Geochemical characteristics and diagenetic fluids of dolomite reservoirs in the Huanglong Formation, Eastern Sichuan Basin, China

Based on a comprehensive study of texture,diagenetic behavior and evolution of dolomite in the Huanglong Formation,trace （e.g.,Fe,Mn and Sr） and rare earth element （REE） geochemistry,andisotopic characteristics （e.g.,C,O and Sr）,four types of diagenetic fluids are identified in the Huanglong Formation dolomite reservoirs of the Eastern Sichuan Basin,China：1）：marine-derived pore waters in the marine diagenetic environment,2） sabkha compaction brine conserved in the early shallowburied diagenetic environment,3） strongly-oxidizing low-temperature meteoric water in the seepagesubsurface flow diagenetic environment,and 4） strongly reducing deeply seated mixed hot brine in the middle and deep burial diagenetic environment.The fluids developed hereditarily from one environment to another,which resulted in its respective characteristics.Fluid characteristics play an important role in the development of dolomite reservoirs：1） dolomitization by marine-derived pore water in the quasisyngenetic stage did not form an effective reservoir; 2） early diagenetic burial dolomitization by the sabkha compaction brine formed the basis for reservoir development; 3） meteoric water karstification in the paleo-epidiagenetic stage expanded both the distribution and the size of the reservoirs,and improved the reservoir quality; 4） deep-burial dissolution and tectonic fracturing in the reburial diagenetic stage further improved reservoir porosity and permeability.     

Improving seismic interpretation: a high-contrast approximation to the reflection coefficient of a plane longitudinal wave

Linearized approximations of reflection and transmission coefficients set a foundation for amplitude versus offset（AVO） analysis and inversion in exploration geophysics.However,the weak properties contrast hypothesis of those linearized approximate equations leads to big errors when the two media across the interface vary dramatically.To extend the application of AVO analysis and inversion to high contrast between the properties of the two layers,we derive a novel nonlinearized high-contrast approximation of the PP-wave reflection coefficient,which establishes the direct relationship between PPwave reflection coefficient and P-wave velocities,S-wave velocities and densities across the interface.（A PP wave is a reflected compressional wave from an incident compressional wave（P-wave）.） This novel approximation is derived from the exact reflection coefficient equation with Taylor expansion for the incident angle.Model tests demonstrate that,compared with the reflection coefficients of the linearized approximations,the reflection coefficients of the novel nonlinearized approximate equation agree with those of the exact PP equation better for a high contrast interface with a moderate incident angle.Furthermore,we introduce a nonlinear direct inversion method utilizing the novel reflection coefficient equation as forward solver,to implement the direct inversion for the six parameters including P-wave velocities,S-wave velocities,and densities in the upper and lower layers across the interface.This nonlinear inversion algorithm is able to estimate the inverse of the nonlinear function in terms of model parameters directly rather than in a conventional optimization way.Three examples verified the feasibility and suitability of this novel approximation for a high contrast interface,and we still could estimate the six parameters across the interface reasonably when the parameters in both media across the interface vary about 50%.     

三维逐层层速度反演方法及误差分析

目前,二维工区的地震速度研究主要在二维空间进行,不适用于大倾角地区。由于实际地下介质是三维的,本文提出适用于二维工区的三维逐层层速度反演方法,并据此层速度计算法射线方向和铅垂方向的平均速度及均方根速度。合成数据及实际数据计算结果表明,此方法是一种有效的实用方法。文中还对本方法反演的层速度与井中层速度的差异进行了分析,并给出了相应的校正方法。     

倾斜层速度值坐标的平面校正

利用速度谱求取速度值时,其相应的平面坐标实际上应随地层倾角而变化。如果不考虑这一点,在应用此种速度作岩性分析时,就有可能造成错误。本文提出一种在等 t₀图上实现速度值坐标的平面校正方法,用于实际的效果是好的。     

储层界面预测模型在水平井地质导向中的应用

目前地质导向前导模型中储层界面预测方法只适用于较稳定的地层,对于构造变化大的储层预测结果与实际情况存在较大误差,需要对其进行完善。选择适当的邻井,以正北方向为y轴建立直角坐标系,在直角坐标系下计算出待钻水平井的多处水平位移和对应储层界面垂深点,将得到的这些点利用曲线拟合的数学方法建立二维储层界面预测模型,它是水平位移与储层界面垂深的二元函数。利用储层界面预测模型判断储层上下倾、计算储层的视倾角并判断钻头与储层界面的相对位置。应用储层界面预测模型对JL区块的一口水平井进行了现场预测,结果表明最终的储层界面预测模型为拟合效果最好的二次函数,拟合度达到了68%;预测出的储层界面垂深与实际垂深基本相吻合;在横向展布上预测的储层界面起伏变化与实际完全一致。研究表明,选择6口邻井数据得到拟合度为68%储层界面预测模型可以满足着陆和导向需要;预测结果的准确度与选择的邻井数呈正相关。研究结果为水平井地质导向钻进提供指导依据,提高钻遇率。     

地质导向中二维储层界面预测方法研究

目前常用的钻前地质导向模型建立在地震资料精细处理的基础上,分辨率较低,需要建立一种新的储层界面预测方法.以测井资料为基础,建立了地层视倾角的计算方法,通过平移、创建虚拟井等方式确定水平井钻进方向上的地层边界信息,构建地层边界模型,推导了地层边界的数学关系.应用地层视倾角预测模型和不同井位分布下的地层边界数学模型进行了现场预测,结果表明,目的层视倾角为0.70°,完井计算地层视倾角为0.53°,误差较小;储层边界预测结果与实测结果误差为0.1~3.6 m,预测结果受地层变化情况的影响较大.研究表明,地层边界深度是水平位移的函数,下倾地层边界深度与水平位移呈线性正相关,与建模井的井距呈线性反相关,而上倾地层变化规律与之相反;对于地层厚度逐渐变化的地层,数学建模预测结果比视厚度预测结果更为准确.研究结果为水平井地质导向提供了一种直观量化的指导方法.      

内浮顶油罐的人工计量

根据内浮顶油罐的特点，指出了内浮顶油罐与一般立式油罐在油品计量及测量上的区别，对内浮顶油罐油品计量误差产生的原因进行了分析，提出在内浮顶油罐的油品测量上须避开非计量区间、在油罐内浮盘中间开计量孔、对环境温度和静压力引起的误差进行修正等项措施，以保证内浮顶油罐油品计量的准确性。     

随钻方位电磁波界面探测性能分析

随钻方位电磁波仪器界面探测性能主要受仪器线圈排布、小信号分辨精度以及地层模型等因素影响。以研发的随钻方位电磁波电阻率（AMR）为例,计算分析了噪声信号对探测能力的影响;在确定仪器结构和电气性能的情况下,重点模拟分析不同地层条件下AMR仪器的界面探测能力以及对薄层的识别和分辨能力。模拟结果表明：反映界面距离的定向信号幅度主要受界面两侧的电导率差影响;地层界面渐变时定向信号幅度小于阶跃模型模拟幅度;各向异性地层模型中,定向信号幅度及界面探测能力主要受水平电阻率的影响。在界面距离反演过程中,噪声信号对远距离界面反演结果有较大影响;合理选取各向同性地层中低阻地层的电阻率以及各向异性地层中的水平电阻率是界面距离预测结果精确与否的关键。     

三维地震速度场建立技术——以饶阳凹陷河间南地区为例

在复杂构造地区,由于受不同时期构造运动的影响,不仅存在各种各样的特殊地质体,还存在大量低幅度构造,其速度在纵向和横向上变化也很大。用传统的Dix公式变速成图方法所用的地震叠加速度不准确,不适合于高陡倾角地层的速度转换,构造图的精度也较低。模型层析法变速空校成图方法是一种解决高陡构造速度计算的方法,其能够消除地表结构复杂、地下地层倾角大、层速度纵横变化大等因素对构造形态及构造高点的影响,但是这种方法是基于解释数据来建立初始速度模型的,解释层位不足以描述全区构造变化特征时,建立初始模型的效果较差,会造成速度运算错误。因此,单一使用一种方法无法较好解决全区构造成图问题。针对饶阳凹陷河间南地区地质条件特殊的情况,采用Dix公式法和模型层析法分区建立速度场变速成图很好地解决了这一难题。实际资料应用表明,该方法提高了速度场建立和变速成图精度。