基于立体层析反演的偏移速度建模应用研究

立体层析反演方法是一种可以同时反演反射点深度、反射层局部倾角与速度结构的层析反演方法。该方法在实践中最大的特色是数据空间的分布可以是稀疏的、不连续的,因此完全克服了传统反射层析中数据空间拾取困难这一问题。该方法重新定义了层析反演的数据分量和模型分量,使得数据的提取不再需要沿着连续的层位进行。除地震波走时之外,炮、检点位置与炮、检点处射线的局部传播方向也被用来约束速度模型。将该方法应用于南海某二维深水地震数据,基于倾斜叠加能量谱对炮、检点处的局部传播方向实施交互拾取获得了可靠的立体层析数据空间,将其输入立体层析反演算法获得了可靠的偏移速度模型,证明了立体层析反演方法的稳定性和可靠性。     

基于角道集剩余曲率分析的层析速度建模

中深层地下构造由于地震波场复杂、覆盖次数不足、信噪比低及有效反射较弱等原因造成速度建模精度低,进而影响了深度偏移质量。为此,本文提出一种中深层层析方法:利用角道集作为速度分析道集,推导了基于剩余曲率的层析建模方程,并将角道集的剩余曲率沿射线路径反投影进行速度更新。该方法既避免了常规反射层析在低信噪比叠前数据上同相轴拾取困难的问题,又无须在射线追踪中进行试射以拟合炮检点坐标,具有较高的反演精度。模型试算和实际数据处理结果均验证了方法的有效性。     

初至波表层模型层析反演

针对地震勘探中的复杂地表问题,本文提出了一套地震初至波表层模型层析反演方法。该方法是利用地震波射线的走时和路径,反演介质速度结构的一种高精度的反演方法。它利用地震直达波、Hui折波、折射波以及三者组合的初至波和层析反演方法具有的纵、横向变速优势,实现适应速度任意变化的复杂表层模型反演。理论模型与实际资料的反演结果表明,其效果显著。     

立体层析反演方法理论分析与应用测试

立体层析反演方法是针对传统反射层析数据拾取困难这一问题提出的.该方法重新定义了层析反演的数据分量和模型分量,使得数据的提取不再需要沿着连续的层位进行；除地震波走时之外,炮、检点位置与炮、检点处射线的局部传播方向也被用来约束速度模型,且将模型分量映射到数据分量这一正过程只需要进行初值射线追踪.这些特点都增强了反演的稳定性.根据立体层析反演方法的特点,简化了立体层析反演的数据分量与模型分量,从而减小了反演的规模.考虑到射线扰动理论在射线中心坐标系下实现更简捷,Fr∈chet导数的计算在该坐标系下进行.通过3个二维理论模型数据反演实验,对简化后的方法进行了测试.实验一在理想无噪声数据中进行,验证了简化后方法的有3效性；实验二在含噪声数据中进行,进一步测试了方法的稳定性以及对噪声的适应能力；实验三以拾取的运动学属性作为反演的数据输入,为下一步将简化方法应用于实际数据反演奠定了基础.     

基于薄层模型的有限频率井间地震波层析成像

地震射线层析成像需要进行旅行时和射线路径的计算，而复杂介质的地震射线追踪方法受到地震波频率有限的影响。为此，提出了基于薄层模型的有限频率井间地震波层析成像方法。给出了方法的基本原理，即在Fresnel带内寻找长度最短的路径，在弯曲射线追踪方法表示旅行时大小的目标函数中，加入一项与射线长度有关的惩罚项，把有限频率地震射线追踪问题转化为求解该目标函数无约束最优化问题，从而实现基于薄层介质模型的有限频率地震射线追踪，最后通过反演计算实现井间地震射线层析成像。该方法计算简单，易于实现，理论模型试算验证了方法的有效性。     

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。     

射线参数域叠前弹性参数反演在储层预测中的应用

P道集的地震波是按照射线路径传播的,与角度道集相比,更接近地震波的实际传播路径,更能表征地下的反射特征。同时P道集可直接从地震数据计算得到,不依赖于上覆地层速度,避免了不精确的速度模型给反演带来的误差。文章在介绍P道集基本概念及射线参数域叠前弹性参数反演流程的基础上,利用分P叠加数据,通过贝叶斯稀疏脉冲反演进行了不同P值的射线弹性阻抗反演,并通过约束搜索法求取了相关的叠前弹性参数。相比于角度域的叠前弹性参数反演,其反演结果具有高分辨率、高精度且客观真实的特点。将该方法应用于川西坳陷新马滚动区以及川北坳陷元坝西区的储层预测,实际应用效果证明了该方法的可靠性和准确性,其预测结果对研究区下一步的勘探开发工作具有重要的指导意义。     

复杂介质常梯度射线追踪方法研究

射线追踪方法是研究地震波传播的重要手段。射线追踪有多种算法，相比而言，以Langan等人的算法最好，它不仅适用于复杂介质模型，而且能够保证计算精度及效率。本文对Langan(1985)提出的基于程函方程的常梯度速度射线追踪方法进行了深入的研究，并对该射线追踪方法的实现以及在复杂介质的速度建模中的应用进行了有益的探索。算法中考虑了反射波、透射波和临界反射。理论试算进一步表明，该射线追踪方法对复杂介质具有较好的适应性。     

复杂近地表速度广义近似反演方法研究

针对复杂近地表地震波旅行时层析成像的数据特征,设计和推导了基于广义逆的近似算法,避开了大型矩阵的求解问题,提出了复杂近地表速度广义近似反演方法。这种广义近似反演方法是一种考虑了复杂地表区地震记录旅行时拾取误差的层析成像方法,能够获得较稳定的近地表速度模型。根据旅行时误差与速度模型误差的关系,给出了误差传递方程,可应用于反演精度的控制。将广义近似层析反演方法应用于南方海相碳酸盐岩复杂地表区实际地震资料,用炮检距小于2 500m的旅行时数据反演出了射线分布与近地表速度模型。针对无约束广义近似层析反演结果存在的射线分布不均衡问题,提出了4种约束方法,获得了较好的射线覆盖,反演出的速度分布清晰地展示出近地表地层结构。用3 200m/s作为门槛值划分出低、降速带后,将约束广义近似层析反演的速度模型用于地震资料静校正,消除了复杂近地表对反射波旅行时的影响,得到了理想的反射波同相轴形态。     

基于波动方程偏移的地震数据地层成像

地层成像是对地下地层物性空间变化的近似反演,对于岩性油气藏和非常规油气藏的勘探开发具有重要价值。文中根据波动方程偏移的思想提出了一种有关反射体波阻抗相对扰动的地层成像方法。基于地震波运动学特征准确的地下介质光滑模型,应用地震波传播理论推导了基于反射体波阻抗相对扰动的地震数据线性正演表达式;然后结合线性反演理论,利用地震数据近似反演波阻抗相对扰动,构建了基于波动方程偏移的以波阻抗变化为主要目标的地震数据地层成像方法。在地层成像中,如果对波场做角度分解,则可得到地层成像的角度域共成像点道集,如果对波场不做角度分解,则可快捷地得到角度域平均的地层成像结果。对于声波方程描述的地震数据,利用该地层成像方法可获得地层的声波阻抗相对扰动成像;对于标量波方程描述的地震数据,利用该成像方法可获得地层的速度相对扰动成像。该地层成像方法与地震数据逆时偏移方法的计算过程相同、计算量相当,合成地震数据试验取得了理想的地层成像效果。     

邵伯地区砂砾岩扇体圈闭描述方法

高邮凹陷邵伯地区戴南组发育近岸水下扇砂砾岩体隐蔽圈闭,扇体识别、形态刻画及砂砾岩厚度预测是此类圈闭描述重点及难点。针对难点,通过正演模拟明确了扇体内幕及外部的地震反射特征,以指导地震剖面扇体识别;应用三维可视化地震数据浏览确定了扇体空间特征,以多属性聚类分析圈定了扇体平面形态;应用波阻抗反演预测了扇体储层厚度。综合以上研究,邵伯地区落实扇体圈闭5个,为钻探提供了可靠依据,并在后期生产中取得了较好的效果。     

正演模拟碳酸盐岩缝洞型储层反射特征

建立缝洞型储层空间几何形态及岩石物理参数与地震响应之间的关系是碳酸盐岩缝洞型储层定量描述及油气预测的关键,而地震响应特征分析是以精确成像为前提。本文基于非均匀介质条件下波动方程正演模拟技术,研究了不同采集参数及成像方法对缝洞型储层产生的"串珠"状反射特征影响。正演模拟结果表明,减小道间距和近道叠加有利于缝洞体在地震剖面上反射能量的提高,叠前偏移成像是研究缝洞型储层必要处理手段。文中定量分析了缝洞型储层纵横向发育尺度、充填物类型及背景围岩因素对反射特征的影响,得到的结论对认识实际缝洞型储层反射特征提供了依据。     

准噶尔盆地南缘古牧地构造建模分析

准噶尔盆地南缘 受喜马拉雅运动晚期天山活动的影响,形成一系列的背斜及相关断裂。由于地表 及地下地质条件复杂.地震反射资料品质差、构造样式在判识时具有多解性。为 了建立南缘的构造样式,以古牧地构造分析为例以断层相关褶皱理论为理论指导利用构造建模技术作为解剖复杂构造的手段建立适合该地区实际情况的构造地质模型.同时阐述复杂构造建模的过程     

准噶尔盆地南缘古牧地构造建模分析

准噶尔盆地南缘受喜马拉雅运动晚期天山活动的影响，形成一系列的背斜及相关断裂。由于地表及地下地质条件复杂，地震反射资料品质差，构造样式在判识时具有多解性。为了建立南缘的构造样式，以古牧地构造分析为例，以断层相关褶皱理论为理论指导，利用构造建模技术作为解剖复杂构造的手段，建立适合该地区实际情况的构造地质模型，同时阐述复杂构造建模的过程。     

许庄地区T33地震波组特征及形成机理

T33地震反射标志层是高邮凹陷阜宁组主要勘探目的层系阜一段与阜二段的地质分界面,是描述阜一段构造圈闭的重要地震标准层,反射波组的基本特征是三个强相位。许庄地区的钻探实践证实该地区T33地震波组特征发生了改变。结合地质认识,利用正演模拟技术开展了高邮凹陷瓦庄及许庄地区T33波组特征研究,明确了许庄T33地震反射标准层的形成机理,建立了许庄地区地层岩性组合特征与地震反射特征的对应关系,为构造解释和圈闭描述提供了理论依据。     

正演模拟技术在渤中21-2构造碳酸盐岩地层岩性尖灭线刻画中的应用研究

渤中21-2构造区古生界圈闭由断层和碳酸盐岩地层上倾尖灭控制,在描述岩性边界的过程中,尖灭线的解释存在多解性,给解释带来了困难。为了更精细地刻画碳酸盐岩地层的岩性尖灭线,寻找一种更为接近实际的解释方案,落实构造规模及储量规模,针对碳酸盐岩地层地震反射特征及沉积特征,展开了正演模拟研究来指导碳酸盐岩地层岩性尖灭线的解释工作,运用地震属性技术以及正演模拟技术对该层段典型地震剖面进行正演模拟,总结地震反射尖灭点与地质尖灭点之间的关系,以此来刻画岩性边界。     

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     

基于块状模型的井间地震运动学正演方法

传统的地面地震正演只考虑了上行反射波信息,没有兼顾透射波、层间直达波以及下行反射波信息,且只适用于简单层状模型,不能适用于井间地震正演。本文根据井间地震自身的特点,运用基于块状单元的建模方法建立了井间地震地质模型,并用块状模型试射法对建立的模型进行了射线追踪,再根据射线追踪结果合成井间地震记录,可以获得较好的应用效果。本文研究表明:基于块状单元的井间地震建模方法能较好地模拟断层、尖灭等复杂地质构造模型;应用基于块状单元的井间地震试射法能够精确地对复杂地质构造模型进行射线追踪,在结构相对简单的模型中迭代收敛较快,但在结构复杂的模型中收敛较慢;根据井间地震射线追踪结果结合正演地震记录可用于识别井间地震波场和叠加成像。     

模型正演技术在油气藏描述中的应用

在油气藏描述过程中,常因地震资料的“假象”或“陷阱”而造成解释成果的错误。为此,本文应用模型正演技术研究了速度“陷阱”、水平井的地质层位识别、平点反射及河道砂体和浅层气藏的地震反射波特征,并分别提出了相应的校正和识别方法。文中的应用实例表明,在LHK等地区用此方法识别地下复杂地质体的效果很好。     

川西孝新合地区雷口坡组礁滩储集层地震预测

在对礁滩储集层进行地震正演分析基础上,建立礁滩相储集层的地震响应模式,通过地震属性优选,认为地震反射强度、能量分频扫描等属性对岩性特征都有较好的刻画能力。从区域膏盐岩展布特征、钻井资料、滩体地质模型正演分析、地震反射波形、滩体速度等方面与已知滩相普光气田地震反射特征进行对比分析,论证礁滩储集层地震预测的可靠性。综合应用地震属性反射强度与频谱成像技术进行礁滩储集层预测,发现4个呈南西—北东向成排成带分布的礁滩储集层发育有利区。