能量约束下的高斯射线束法地震波场正演

高斯射线束法同时考虑波的运动学和动力学特征,并且无需两点试射追踪,因此运算速度快、精度较高。Zoeppritz方程反映了地层界面上反射波和透射波的能量。本文将高斯射线束正演与Zoeppritz方程联系起来,将高斯射线束正演得到的波场记录赋予能量信息,并利用模型对波动方程、常规射线法和本文方法的计算精度和效率进行了对比,验证了本文方法的可行性和有效性。     

有效邻域波场近似框架下三维起伏地表高斯束地震正演模拟

在传统高斯束正演模拟的基础上,针对三维起伏地表模型使用有效邻域波场近似导出了三维起伏地表高斯束正演公式,并给出了笛卡尔坐标系下相应的实现算法.对典型的三维起伏地表模型进行试算,结果表明:本文方法可以较好地刻画由起伏地表引起的波场畸变和由复杂构造引起的同相轴干涉现象,充分体现了高斯束在处理起伏地表条件的优越性;试算得到的射线路径及单炮记录证实了本方法的正确性以及对三维复杂地表模型较好的适应性.     

基于矩量法的救援井电磁测距正演建模及响应特性分析

采用电磁测距技术精确地探测救援井与事故井之间的距离是救援井导通成功的关键,准确的电磁测距算法是电磁测距技术的核心。文章基于矩量法理论建立救援井与事故井之间的电磁测距正演模型,研究了地层电导率对事故井套管电流分布的影响及发射电极尺寸与位置、事故井套管长度与直径、救援井套管长度与位置和救援井井斜角对信号强度的影响。结果表明：事故井套管上电流呈近似正弦波分布;地层电导率越高,发射电极长度与直径越大,越有利于向地层注入电流,信号强度越大;发射电极应远离救援井套管、事故井井底和探管,减小对信号传输的干扰;较大的事故井套管尺寸和较小的救援井井斜角有利于增大信号强度,扩大测距范围。文章建立的正演模型和响应特性研究成果可为救援井钻井电磁测距技术的研发与应用提供理论指导。     

基于Low-rank一步法波场延拓的黏声各向异性介质纯qP波正演模拟

各向异性介质纯qP波正演模拟及逆时偏移近年受到广泛关注,但它虽考虑了地下介质的各向异性特征,却忽略了黏滞性特征,使得最终偏移结果中噪声增加、分辨率降低。常规拟声波方程存在伪横波干扰、受模型参数限制（ε≥δ）、传播不稳定等因素影响,极大地限制了其应用。为此,引入一步法波场延拓方法,推导了黏声介质方程在空间—波数域的表达形式;结合空间—波数域各向异性介质延拓算子,构建一种适用于黏声各向异性介质的空间—波数域纯qP波波场延拓算子;引入Low-rank分解算法,实现基于Low-rank一步法波场延拓的黏声各向异性介质纯qP波正演模拟。数值模拟结果表明：①地震波场能同时表现出各向异性特征和黏滞性特征,更符合实际地下介质情况;②该方法克服了拟声波方程的局限性,消除了伪横波干扰,不受模型参数限制且地震波场能稳定传播;③在适当增大时间步长情形下无数值频散现象,所提算法能同时兼顾计算效率和计算精度,是一种稳定、高效的正演模拟方法,为基于Q补偿的各向异性介质逆时偏移提供了理论依据。     

基于正演与反演结合的孔隙度演化恢复方法——以川东北地区须家河组为例

孔隙度定量恢复是储层定量研究的核心问题之一,传统的半定量—定量恢复方法未考虑化学成岩作用与岩石表观体积变化,且应用条件苛刻、恢复结果精度低。在岩石组构、成岩演化序列分析和准确恢复原始孔隙度的基础上,综合考虑了岩石表观体积变化对孔隙演化的影响,以川东北地区须家河组储层为例,建立了压实主导型和胶结主导型成岩-孔隙度演化模式。基于粒间体积不变原理推导了压实主导型和胶结主导型储层的孔隙度变化量计算公式,并利用埋藏史-热史模拟结果获取古埋深、古地温等参数,建立单一成岩作用定量模型。综合原始孔隙度、成岩作用时间和温度范围,将地质历史时期孔隙演化视为多个单一增孔或减孔作用的叠加,构建了基于正演与反演结合的孔隙度定量恢复新方法(FIM法)。相较于改进的Scherer模型、机械-化学压实模型和反演回剥法,FIM法恢复孔隙度结果可信且适用范围更广。受早成岩阶段强烈的机械压实作用影响,川东北地区须家河组(长石)岩屑砂岩储层于晚侏罗世早期致密化,天然气藏具有"边致密边成藏"的特征;强烈的碳酸盐胶结使含石英砂屑灰岩储层于中侏罗世致密化,天然气藏具有"先致密后成藏"的特征。     

基于地震数据线性正演表达的波形成像(一):地震数据的线性正演表达

地震数据的正演表达是构建地震波反演成像方法的基础。给定满足地震波运动学的准确的地下介质光滑模型,基于地震数据线性正演表达提出波形成像方法理论,不仅可修正当前以构造为主要目标的地震数据偏移成像方法理论的不足,还可实现对地下地层的岩性成像。在满足地震波运动学的准确的光滑模型下,地震波不发生散射、反射和波型转换,将扰动法应用于波动方程,得到描述地下非均匀体产生的扰动波场的波动方程。依据地震波长与非均匀体大小或非均匀体物理性质空间变化特征尺度之间的相对大小关系,将非均匀体划分为在空间上具有有限延续度的产生散射波的局部散射体或在空间上具有一定延续度的产生反射波的反射体,相应的描述扰动波场的波动方程转化为描述散射波场的波动方程或描述反射波场的波动方程。对于散射波,利用小扰动假定、Born近似,可得到基于散射体物性参数相对扰动的散射数据线性正演表达;对于反射波,利用波阻抗相对扰动的小值假定、一次波近似和高频近似,可得到基于反射体波阻抗相对扰动的反射数据线性正演表达。为了描述反射体边界对反射波的作用,在高频近似条件下定义反射体波阻抗相对扰动沿入射波传播方向的方向导数为反射体边界的局部反射系数,得到基于反射体边界局部反射系数的反射数据线性正演表达。最后给出具体的标量波、声波和各向同性弹性波方程下散射数据和反射数据的具体线性正演表达式。     

基于正演模拟和地震分频分析的三角洲薄砂体储层预测——以北部湾盆地海中凹陷涠洲组为例

涠洲组是北部湾盆地海中凹陷的主要储集层,砂体的精细刻画研究对于该区域储层预测有着重要意义。涠洲组储层具有厚度薄、连续性差的特点,原始地震资料主频偏低,常规的薄砂体识别技术在该区应用效果较差。在正演模拟基础上,结合研究区实际钻井数据,利用分频分析方法对海中凹陷涠洲组三角洲前缘砂体开展精细刻画。研究表明：研究区目的层砂体顶界面为波谷,底界面为波峰;地震波振幅和能量与砂体厚度呈正相关;随着频率的提高,砂体的纵向分辨率逐渐增强。对比实际钻遇砂体在原始数据体和分频数据体同一剖面响应情况表明,分频数据体与原始数据体相比,对不同厚度的砂体识别优势明显。利用不同分频数据体对涠洲组三段三角洲前缘砂体进行精细刻画,结果符合三角洲前缘扇体展布规律,识别效果较好。     

基于地震数据线性正演表达的波形成像(二):地震数据的波形成像

将第一部分论述中提出的地震数据线性正演表达公式作为地震数据线性反演的正演方程,利用线性反演理论提出包括散射数据波形成像和反射数据波形成像的地震数据波形成像方法理论,给出了标量波散射数据、声波反射数据和弹性波反射数据波形成像的具体计算公式.散射数据波形成像是对散射体物性参数相对扰动的线性反演,反射数据波形成像是对反射体波...     

基于模型正演的深层砂泥岩薄互层地震分辨率研究

东濮凹陷前梨园洼陷及周边地区有丰富的剩余石油和天然气资源,这些剩余的资源量绝大部分分布在埋深大于3 500 m的古近系—新近系及以下层系的深层隐蔽油气藏中,主要为砂泥岩薄互层沉积。但是受地震资料分辨率的影响,识别这类深层砂泥岩薄互层的隐蔽性油气藏具有一定的难度,使得油田深层的地层分布情况并不为研究人员所了解。正演模拟作为一种技术方法,是地震应用技术的基础,将其与反演方法进行有效地结合一定程度上能提高地震解释的精度。文中以此为依据,建立与实际情况相对应的地质模型,同时对正演模拟结果进行波阻抗反演,定性并定量地分析基于模型正演的地震预测所能识别的最小单砂体厚度,为东濮凹陷地区的深层储层预测精度提供参考依据。     

一种用于薄层和薄互层砂体厚度估算的复合地震属性

振幅和频率是两种最基本的地震属性,当地层厚度小于四分之一波长时,一般使用这两种地震属性对地层厚度进行估算。然而,这两种地震属性与地层厚度之间的非线性关系降低了砂体厚度定量预测精度。另外,支撑这两个参数与砂体厚度之间函数关系的理论模型是单砂体楔形模型,因此当将这种关系应用于薄互层模型时,不可避免地会产生估算误差。针对上述问题,提出一种由振幅和频率构成的复合地震属性。首先,以模型作为实验,分析单砂体楔形模型的砂体厚度估算精度;然后,分析双楔形砂体叠置模型,估算砂体累计厚度;最后,利用实际地震数据估算薄互层砂体累计厚度。结果表明：该复合地震属性不仅提高了薄层情况下单砂体厚度的估算精度,也可定量预测薄互层情况下砂体累积厚度。     

砂泥岩薄互层预测技术在东濮凹陷的应用

分析了在中原油田东濮凹陷开展的储层预测工作难以满足油气勘探开发需要的原因,论述了开展地震储层预测存在的主要问题:一是地质条件复杂,二是地震资料自身局限性,三是缺乏地震信息与地质信息有效沟通的桥梁,针对这些问题提出了相应的对策.指出砂泥岩薄互层地球物理研究应加强基础地质分析,强化基础测井数据分析,强化地震信息挖掘,加强地震、地质和测井的结合,加强地震资料处理解释结合力度.     

薄互层调谐效应对AVO的影响

我国的油气田多为薄层或薄互层类型，薄互层调谐效应使AVO的变化规律发生了改变，从而影响了AVO技术的应用。针对这一问题，根据实际薄互层气藏的岩石物理参数和地质条件，设计了系列薄互层气藏地质模型，分析了薄互层调谐效应对AVO的影响。首先，对未考虑调谐效应的双层地质模型和根据测井资料合成的地震角道集的AVO曲线变化规律进行了分析，结果表明，2种情况下的AVO呈现完全不同的变化规律。然后利用实际的储层和盖层数据，建立了由不同厚度薄层组成的系列薄互层地质模型，分别合成了地震角道集，绘制了不同厚度薄层砂泥岩界面的AVO曲线，对AVO与地层厚度之间的关系进行了讨论。结果表明，当薄层厚度大于1／8波长时，薄层调谐效应会使地震反射振幅相对变大或变小，但AVO的变化规律相一致；当薄层厚度小于1／16波长时，薄层调谐效应则会导致AVO的变化规律发生反转。     

斜井VSP高斯射线束正演方法

高斯射线束正演方法是一种将波动方程和射线理论相结合的方法,适用于复杂地质构造,与常规射线正演模拟方法相比,高斯射线束正演结果不仅包含了运动学变化信息,并且具有较合理的动力学变化特征,不存在盲区问题。文中针对理论和实际正、逆断层模型,开展了斜井VSP观测方式下的P波波场正演模拟,探讨了采用斜井VSP高斯射线束正演方法模拟波场的断层异常特征及其识别问题,结果表明该方法可有效解决因盲区造成的运动学信息不完整及波场振幅保真问题,其运算速度相比波动方程有限差分法提高了100倍以上。     

基于叠前OVT域偏移的河道砂体预测方法

大庆长垣萨尔图油田萨葡高油层属于陆相大型河流-三角洲沉积,层多层薄,砂泥互层频繁。利用常规叠后地震储层预测方法只能预测部分相对较厚的河道砂体,精度低,井震结合储层描述技术不利于在长垣油田萨葡高油层中全面推广应用。利用萨尔图高密度地震资料的优势,进行叠前地震OVT域的处理,保留了数据体中炮检距和方位角2个参数,以地震沉积学为手段,分析了不同方位地层切片反映储层砂体特征的振幅属性,结合研究区的地貌学特征预测薄互层河道砂体,井震结合储层描述,进一步提高了河道砂体的预测精度,与基于常规地震资料相比,精度提高15%以上。该方法为指导长垣油田井间剩余油描述和挖潜提供了有效手段。     

济阳探区单一河道砂体边界地质建模及其地震正演响应特征分析

河道砂体边界识别是河流相岩性油气藏勘探与开发中的关键。由于河道砂体尺度小、散度大,地震资料的分辨率有限,砂体边界地震识别存在不确定性。在密井网条件下,应用钻井和测井等资料,从曲流河的沉积特点和演变规律出发,分析了河流相砂体边界的展布规律,研究了河道边界的接触关系,建立了典型模式,确定了单一河道边界的废弃河道沉积物、不连续河间砂体、河道砂体顶面层位差异和河道砂体厚度差异等4种识别标志,并分别建立了相应的地质模型。利用地震正演模拟技术研究了4种识别标志为边界条件的砂体地震响应特征,分析了反射振幅、频率、相位、波形和时间等变化规律,总结了在不同标志接触关系中应用水平切片、相干分析和地震属性等技术进行识别的可能性。将研究成果应用于济阳坳陷老168井区的河道砂体识别和精细描述,取得了较好的效果。     

综合应用模型正演及地震瞬时属性预测薄层展布——以平湖油气田某薄层油藏为例

应用地震储层预测技术检测薄层一直是地震技术中的难题之一,薄层展布能否检测受很多因素影响.以平湖油气田某薄层油藏为例,应用模型正演及与实际地震反射特征对比的方法研究了该薄层油藏地震响应特征,应用地震瞬时属性预测了薄层平面展布.结合沉积背景及单井相分析认为,该薄层为小型河流三角洲沉积体系,沉积相带分布清楚.预测结果与实钻结...     

地震波形反演与测井联合的三维建模方法

基于褶积模型的地震反演能得到较高分辨率的结果,但它对初始模型的依赖性强。依托波动理论的波形反演法可获得准确、稳定的低频信息,横向保真性高;测井资料纵向分辨率高,频率信息丰富。本文提出一种基于波形反演结果和测井资料的联合建模方法,综合波形反演结果横向高保真性和测井资料纵向高分辨的优势,提高初始模型的构建精度,进而提高反演结果的精度。应用结果表明,联合构建的三维模型不仅具有波形反演结果的低频特征,还具有测井资料纵向高分辨率的优点,以此作为褶积模型反演的初始模型,提高了储层预测的精度。