三维井间电磁响应的灵敏度分析和成像方法

三维井间电磁测量能给出井间储层的电阻率分布。由于三维井间电磁响应的复杂性，大多数研究都基于二维或2．5维模型，这些简化模型只能在某些特定条件下近似实际储集体，在实际生产应用中受到较大限制。利用灵敏度方程的方法，导出了三维介质中电场和磁场对电阻率的灵敏度计算公式．分析了磁场垂直分量和水平分量灵敏度的空间分布。给出了三维井间电磁数据的正则化最小二乘反演及反演参数约束的实现方法。由数值模拟结果知道，磁场垂直分量和水平分量纵横向上表现出不同的灵敏度分布，在靠近源和接收器的区域具有高灵敏度，而在两井的中间区域为低灵敏区，稳定的三维成像结果显示了三维反演成像方法的正确性和有效性。     

三维井间电磁最小二乘法反演

引入积分方程法对空间位置变化的井间电磁三维油气藏模型进行模拟研究,指出不同井孔中油气藏电磁场异常特征各不相同,是开展井间异常体三维反演的基础。采用最小二乘法对四个油气田注水进程电阻率变化模型及考虑储层电阻率三维井间电磁场进行反演研究,反演结果表明,三维井间电磁最小二乘法反演可用于确定油气藏的空间分布和物性参数及其储层电阻率参数,可为井间电磁探测技术应用于油气田开采动态监测和探测剩余油气藏提供了新的途径。     

储层三维电阻率成像监测技术在濮城油田的应用

结合在濮城油田南区沙二上亚段4-7砂层组开展的6口井的井地电位测量资料研究,就储层三维电阻率反演理论和方法、数据预处理、储层三维电阻率反演、剩余油饱和度计算等进行了初步探讨。研究认为,利用井地电位测量技术可以实现对区块某一区域的井间剩余油分布状况进行测量。通过用电阻率反演成像处理技术对野外实测井地电位数据进行处理,可以定量给出主要储层的反演电阻率分布和剩余油饱和度分布。该技术为评价区块井间剩余油分布状况提供了一种可选择的监测手段和方法。     

用有限元法实现三维电阻率反演

由于计算能力的快速增加.目前已可以用数值模拟法反演三维构造的电阻率数据。以适于正演计算的有限元解法为基础,提出了完备三维反演法及近似三维反演法。这两种方法利用了视电阻率相对于模型电阻率的偏导数有效估值具有互换性这一原理。应用近似法时偏导数可用均匀半空间的偏导数近似表示,     

浅层瞬变反演电阻率资料在表层速度成像中的应用

通过浅层瞬变电磁测深反演的电阻率剖面与同一测线的微测井速度深度曲线的对比研究认为,表层速度结构与电阻率分层有较好的对应关系,这种关系表现为非线性。提出了对弗斯特公式的修改方法,即在对数域中以电阻与深度的高阶多项式来近似表示地层速度,通过利用剖面上微测井速度资料及其该测点上瞬变反演的电阻率资料,用共轭梯度法反演求取多项式系数,给出了速度与电阻率及深度的经验关系式,并利用该关系式对瞬变电磁测深反演的电阻率剖面进行速度成像。试验剖面的速度成像结果对认识表层速度结构和划分低、降速带有参考价值,对地震资料的静校正的速度建模有指导作用。     

井地电法的准解析近似三维反演研究

 针对复杂地电模型的井地电法三维反演方法研究一直是一个具有挑战性的课题。传统的积分方程法作为一种直接的三维电磁正演近似模拟方法，计算量很大，精度低。为避开积分方法的缺点，准解析近似法（QA）应用而生，此法以计算速度快，精度高最具特色。本文在准解析近似和重加权正则化的共轭梯度法的基础上，推演出一套可实际应用的算法，并用Visual Fortran 6.5开发了井地电法三维准解析近似反演程序。通过理论模型的合成数据反演试算，表明基于准解析近似法和加权正则化的共轭梯度法的井地电法三维反演程序有着计算速度快、反演精度高等特点。     

用孔隙度标定岩石电阻率参数的一种方法

测量岩石电阻率参数的常用方法有实验室测定、地表小四极测量和电阻率反演，每种方法都有局限性。在没有钻井，不能用井旁电测深资料反演地层电阻率的情况下，可用地表小四极法测定岩石电阻率。但其测定值与井旁电测深资料反演的电阻率值之间存在一个系统差，不能用于大地电磁测深等资料的反演解释。为此，探讨了岩石电阻率和孔隙度之间的关系，提出了一种将地表小四极法观测的岩石电阻率值用孔隙度来标定的方法。结果表明，用此方法标定后的电阻率值与井旁电测深资料反演的电阻率值十分接近。     

大剩余静校正量求解的两步法

本文通过分别对非线性和线性反演方法的优缺点进行分析，提出了一种求解地震自动剩余静校正问题的两步法。该方法首先利用非线性方法获得线性反演方法的初始解，再利用线性反演方法获得最终的高精度解。在非线性反演阶段采用较小的静校正量模型空间，加快了非线性反演的收敛速度。模型和实际资料的计算表明，该方法较好地解决了获得的静校正量精度越高、计算效率越低的矛盾，可用于地表地质条件较为复杂地区的地震资料的静校正处理。     

三维重磁电震资料的联合解释——以库车大北地区山前砾石层为例

库车拗陷山前带广泛分布砾岩体,严重影响地震资料深层的构造成像和解释精度。在库车大北地区开展的三维重磁电勘探工作,结合钻井、地震、地面露头资料,尝试采用多方法综合解决砾石层分布及岩性岩相变化。通过三维电法资料反演处理,实现了电法与地震资料同平台的联合解释,使综合解释由简单定性对比发展为联合精细描述,通过主干剖面的联合反演确定了不同层系的砾石层空间分布和砾岩岩性、岩相变化特征,为重新认识盐下构造,落实勘探目标及速度建模提供了依据。     

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。     

三维大地电磁数据的二维反演解释

鉴于现今三维电磁反演方法尚不成熟，探讨提高二维反演方法解释三维大地电磁数据仍有必要。文中给出3D／1D和3D／2D两种模型的二维反演结果，通过对三维棱柱导体地质模型与二维长方形导体地质模型的大地电磁视电阻率与相位响应的比较发现，二维TM模式的响应与对应的三维YX模式响应很接近，且可通过单一TM模式反演确定导体赋存位置，但反演的电阻率值要比真实值偏大；二维TE模式的响应与对应的三维XY模式响应在低频时相差较大，TE模式的反演结果能够反映导体的电阻率值，但是在垂直方向上有拉伸导体的现象。而TE和TM联合反演结果则结合了TE与TM模式反演的优点，可以较好地反演出导体的赋存位置及电阻率值。随着三维良导体埋深的增大，二维反演结果很难反映真实三维构造，若增大三维异常体的走向长度和尺度，使用二维反演仍可以有效地反映三维异常体的存在．     

2．5维有限元法CSAMT数值反演

2.5维有限元法CSAMT数据反演是建立在2.5维有限元法正演模拟和CSAMT-RRI灵敏度矩阵近似计算以及拟一维反演方法基础上的一种反演方法。它是一种快速松驰算法型的CSAMT数据反演方法。该法采用2.5维正演模拟,利用CSAMT-RRI方法近似计算的灵敏度矩阵,既符合精度要求,又提高了计算速度,而且在计算中采用拟一维反演减少了对灵敏度矩阵的大量代数运算,进一步加快了计算速度。文中通过两低阻体上覆导电层模型进行数值反演,结果表明倾斜低阻体能得到较好地归位,但反演的模型结构的异常范围要比真实模型大,倾斜异常体在深度方向上也有下拉现象。尽管如此,模型反演与真实结构的拟合曲线均方根误差除个别点外都小于2,达到了较好的拟合。     

地震层析成像

层析成像(tomography)是积分几何的反问题。它有三个基本特征:①tomography是一个反问题,是从观测数据反演物理模型;②tomography必须通过积分把数据和模型联系起来,或者说,观测数据必须能够表示成物理模型的积分;③tomography必须有一簇曲线或者一簇曲面作为它的积分流形,tomography就是研究这些积分流形在什么条件下可以从函数在流形上的积分确定函数本身。 tomography可分为线性和非线性两类。tomography的线性与非线性的分类和积分方程的线性与非线性的分类相同。医学诊断中的CT技术属于线性tomography。地震勘探中的旅行时反演(层速度)属于非线性tomography。非线性tomography常常(在迭代之中)可简化成线性tomography来处理,因此线性tomography是理论和实际研究的重点。线性tomography是围绕Radon变换和反变换展开的。利用Fourier积分算子研究广义Radon变换及其反演,特别是利用Fourier积分算子微局部分析的理论反演被变换的函数的奇性(奇性反演),在理论和实际上都有巨大的潜在价值。偏移的目的是要反演波动方程系数的奇性(层速度的间断面)。但是,现在的偏移方法(波场延拓)是反演波动方程解的奇性。解的奇性与系数的奇性并没有明确的对应关系。广义Rodon变换及其奇性反演为反演波动方程系数的奇性(偏移)提供了一种新途径。     

应用矩阵法实现线源与点源电阻率数据间互换

通过理论研究表明,线源和点源电阻率数据间存在一种线性变换关系。该变换可通过一矩阵算子来实现。这为处理实际电阻率测深资料时的数据转换提供了简单而有效的方法。     

基于拟牛顿法的随钻方位电磁波电阻率仪器响应实时反演与现场试验

为了利用随钻方位电磁波电阻率仪器的测量数据确定地层界面方位和距离,给地质导向提供决策依据,须采用准确可靠的反演方法。针对随钻方位电磁波电阻率仪器,建立了地质导向应用模型并模拟了其响应特征,研究了拟牛顿反演算法和流程,反演过程中只需要较小的计算量就可以得到Jacobian矩阵,大大提高了反演速度;并利用单界面和双界面地层的反演理论模型,验证了该算法的正确性和准确度。在胜利油田草XX井的现场试验结果表明,实时反演结果与方位电磁波电阻率成像显示及后期完井录井结果一致。该反演方法能满足利用方位电磁波电阻率进行地质导向的要求,为方位电磁波电阻率实时地质导向提供了一种高效、准确的计算方法。      

利用地震,测井资料联合反演储层物性参数

地震、测井资料联合反演技术，是利用地震，测井数据的互补特性，从井间地震数据中反演地层的物性参数。共分三步进行：（１）查清井间地层构造形态，应用Ｂｏｒｎ近似反射线性反演技术，从叠前或叠后地震记录中得到反映层速度界面的反射系数剖面，效果相当于有或叠后的偏移剖面，并用作非线性反演的井间几何形态约束信息；（２）求取井间地震波参数，应用最优拟合牛顿法学线性反演技术，分别得到地层反射系数，波阻抗和介质速度参数     

大地电磁测深中用一维反演结果近似二维地电断面的效果

一维反演方法仍然是现今大地电磁测探资料解释中最常用的方法。但是利用一维庆演方法所得的等值线图很准确定二维地电断面的形态和大小,若配合截断电阻率,就能基本确定地电断面的形态和大小。文中利用有限元法计算了四种二维地电断面上的大地电磁TE极化和TM极化时的机电阻率测深曲线,反演分别采用Bostick法和最小二乘迭代法。     

一种连续模型二维地电构造大地电磁测深反演方法

本文是出一种连续模型二维地电构造的大地电磁测深资料的反演方法。首先,定义了二维反演问题的目标函数为F[λ]=sum form i=1 to M×N再给出两种不同极化方式反演问题的Frechet导函数。H极化时的Frechet导函数为1/2QE 极化时的Frechet导函数为½Q然后用正则化了的广义逆方法求解上述两个线性积分方程。数值计算表明反演方法是稳定而有效的。