模型约束基追踪反演方法

基于反射系数奇偶分解的基追踪反演方法,补充了地震资料中所缺失的低频与高频信息,较好地提高了反演结果对地层的分辨能力。但仅仅使用稀疏约束加入的低频信息缺乏合理性,可能与工区的实际地质情况不符,需要进一步改善反演结果的横向连续性。因此,提出在基追踪反演目标函数中加入模型约束,得到模型约束的基追踪反演目标函数,并使用梯度投影稀疏重构(Gradient Projection for Sparse Reconstruction,GPSR)算法进行求解。模型约束的加入增强了反演的稳定性,使得反演结果中的低频信息更加符合工区实际地质背景信息,并且能够改善反演结果的横向连续性。楔形模型和实际数据测试结果表明,模型约束基追踪反演方法不仅保持了基追踪反演的稀疏性,地层阻抗呈现块化,反射界面刻画清晰,而且反演方法更为稳定,反演结果的横向连续性得到了改善,从而验证了该方法的可行性。     

基于ADM谱反演的高分辨率裂缝预测技术研究及应用

从谱反演基本原理出发,推导出多层稀疏反射系数目标函数,利用基追踪交替方向法(Alternating Direction Method,ADM)谱反演算法求取高精度反射系数,与谱模拟解析法提取的宽频子波褶积重构,得到保持低频信息的高分辨率剖面,利用改进型特征值相干体算法对此剖面进行裂缝预测。理论测试和实际资料应用结果表明,ADM谱反演高分辨率技术能得到极性、位置准确性较高的反射系数,而重构后的宽频剖面分辨率明显提高、同相轴连续性更好、断点更清晰、断层更明了,相干体切片精度更高、细节刻画更清晰,可作为裂缝预测的重要技术手段。     

基于稀疏约束贝叶斯估计的相对波阻抗反演

地震道积分是一种利用地震资料进行的无约束反演技术,可以方便地得到地层的相对波阻抗,但采用稀疏反演的反射系数递推反演相对波阻抗,横向连续性差、可用性低。给出了一种基于稀疏约束贝叶斯估计的地震相对波阻抗反演算法,即在反射系数Cauchy概率分布稀疏约束下,基于贝叶斯最大后验概率估计,采用预条件共轭梯度法估计地震子波和反射系数,从而得到高分辨率的反褶积结果,进而得到高分辨率的相对波阻抗剖面。利用理论模型和实际数据对算法进行了验证,结果表明:基于稀疏约束贝叶斯估计的相对波阻抗反演方法可行;与直接法稀疏反演相比,预条件共轭梯度法稀疏反演精度高、收敛快、数值计算稳定。     

应用近似L0范数的稀疏脉冲反演

根据地下地层反射系数是稀疏的假设，本文提出一种新的波阻抗反演方法。首先将地震波阻抗反演中的目标函数表示为L₀范数约束下的基追踪问题，并用平滑函数近似表征L₀范数；然后将L₀范数约束下的基追踪问题转化为无约束最优化问题，并利用基于导数的最优化方法求解无约束优化问题，求取反射系数；最后计算得到波阻抗。模型和实际资料计算结果均表明该方法是可行的。     

波阻抗反演在残雪油气田气藏描述中的应用

文章介绍了基于约束稀疏脉冲反演的测井约束波阻抗反演的基本原理和方法,约束稀疏脉冲反演假定地下反射系数是稀疏分布的,在地质模型和测井资料约束下反演出高分辨率波阻抗体,通过应用实例展示了测井约束波阻抗反演方法在东海残雪油气田储层追踪和气藏描述中的实际效果。     

基于稀疏贝叶斯学习的薄储层预测方法及应用

薄储层是近年来我国油气勘探的重点目标之一,提高地下薄储层识别能力对油气勘探具有重要意义。对于薄储层预测,由于地震分辨率及邻层干涉等因素的制约,基于反射地震数据直接探测地下薄储层的难度较大。为此,采用一种新的稀疏贝叶斯学习理论开展地震反射系数反演,并在获取地层反射系数的基础上计算地层相对波阻抗信息,通过设计线性FIR滤波器滤除地层相对波阻抗计算过程中的低频累积误差,进而开展薄储层高精度预测。实际资料应用表明:新的基于稀疏贝叶斯学习理论的地震反射系数反演方法可大幅度提高地层反射系数的计算精度,为获取高精度地层相对波阻抗奠定了基础;设计的线性FIR滤波器能够有效拟制地层相对波阻抗中的低频累积误差,提高了薄储层识别精度。与传统地震振幅属性相比,本次研究获取的地层相对波阻抗信息能更精确地表征薄储层平面形态展布特征,并能有效提高薄储层勘探的成功率。     

基于对偶对数障碍规划算法的基追踪反演

常规基追踪反演方法仅仅依赖于地震数据,分辨率依然不足,可能导致反演结果与实际工区情况不符。为此,在基追踪反演算法中引入地质模型约束,构建先验模型约束目标函数,将其转化为约束最优化问题,然后利用对偶对数障碍规划算法进行求解,有效解决了基追踪反演结果分辨率较低的问题。二维模型数据测试结果表明,与常规基追踪反演方法相比,改进的基追踪反演方法分辨率更高,在实际资料应用中取得了较好的效果。     

修正柯西约束地震盲反褶积方法

 文中从贝叶斯稀疏反演理论出发，结合Canadas提出的地震盲反褶积数学框架，采用修正的柯西准则建立反射系数稀疏约束进行地震盲反褶积处理，不仅能较好地恢复反射系数序列的稀疏性，同时能在提高地震资料的分辨率和减小对弱反射信息的压制之间达到一个平衡，并采用松弛交替迭代求解方案同时求取反射系数和混合相位的地震子波。在有井资料或其他地质资料可用的情况下，引入波阻抗作为反射系数的先验约束，降低了反演问题的多解性，增加了反演结果的精度和可信度。数值模拟和实例分析表明，文中算法收敛快、精度高，具有实际应用价值。     

井间地震约束下的高分辨率波阻抗反演方法研究

井间地震资料频带信息丰富、分辨率高,能够衔接地面地震资料与测井资料。在频带较窄的地面地震资料反演中充分利用井间地震资料的宽频带特征,可以克服常规地震资料反演存在的多解性强和分辨率不高的问题。在基于柯西分布建立地震资料稀疏脉冲反演方法的基础上,引入高频信息丰富的井间地震资料作为反演约束条件,建立井间地震约束下的地面地震高分辨率波阻抗反演目标函数,实现对目标函数的有效求解。实际资料处理表明,井间地震约束下的地面地震波阻抗反演结果与测井曲线吻合较好,并且在保持测井约束反演结果整体特征的基础上提高了反演分辨率,更好地刻画了储层细节特征。     

基于TV约束和Toeplitz矩阵分解的波阻抗反演

利用波阻抗剖面的非高斯分布特点以及地震子波褶积矩阵的Toeplitz结构,对波阻抗剖面进行全变分(TV)约束,可以在压制随机噪声的同时保持剖面的不连续性,对地震子波褶积矩阵进行Toeplitz稀疏矩阵分解得到地震子波的稀疏表达。地震资料的低频损失导致无法反演出波阻抗的低频背景,故将测井或解释层位信息通过最小二乘法建立约束条件。建立的约束最优化目标函数可以同时反演子波和波阻抗。文中将地震剖面整体处理,反演结果比常规的逐道反演具有更高的精度、横向连续性和抗噪性。     

基于构造导向滤波的多道反褶积方法及应用

传统线性反褶积方法无法大幅度提高地震资料的分辨率,因此逐渐被非线性的稀疏反褶积方法替代。然而大多数非线性反褶积方法是基于单道反演的,没有考虑道与道之间的空间结构关系,得到高分辨率的结果容易产生横向不一致或者不连续问题,而且当地震资料品质较差时,单道反演方法的结果很不稳定。为此,提出一种基于数据驱动和反演策略的多道反褶积方法,即从地震数据本身出发,利用局部倾角获取构造信息,构建构造导向滤波算子,再将其作为正则化算子引入稀疏多道反褶积中,通过分裂Bregman优化算法求解得到稀疏反射系数系列,在提高分辨率的同时,改善了传统非线性反褶积结果的空间连续性。模型试验和实际地震资料处理结果验证了该方法的有效性和实用性。     

基于压缩感知的反射系数域沿层L2范数约束去强屏蔽方法

常规的压缩感知方法均是基于反射系数稀疏反演提高地震资料分辨率,而对于强屏蔽层信息和储层弱信息耦合叠加情况而言,效果并不理想,原因在于在剥离强反射层的同时往往会损失弱反射层的信息,从而不能有效预测储层。为此,基于压缩感知稀疏表示能力强的特点,利用反射系数域分辨率高和不存在子波重叠的优势,提出了基于压缩感知的反射系数域沿层L₂范数约束去强屏蔽方法。该方法基于压缩感知理论,首先根据时域反射系数域稀疏特性,利用沿层信息分离强屏蔽层与储层,再进行稀疏反演,最后将去强屏蔽后的反射系数与原子波褶积,从而获得去强屏蔽层的高分辨率结果。其优势在于高分辨率的反射系数能够分离强屏蔽层与储层的信息,有利于拾取和剥离强屏蔽层。模型测试和实际地震资料的应用表明:利用所提方法可以精准分离强屏蔽层反射信息与储层弱反射信息,提高储层识别精度;在剥离强屏蔽层的时频切片上,可以看见表征储层的弱能量团,并出现低频伴影现象;在剥离强屏蔽层的沿层能量半时属性切片上,能量半时属性与滩坝砂体储层的相关性较好,可以有效识别有利储层区域。     

提取地震信号高频信息方法的若干问题

岩性油气藏勘探已成为当代油气勘探的重要组成部分,因此提取地震资料高频信息已成为一个重要研究课题。文中对分辨率、分频处理地震信号、波阻抗反演中的一些问题进行了较深入的讨论,并得出以下认识:1要提高垂向和横向分辨率,必须设法提高野外采集地震资料的频率;2地震分频处理是偏移后提高分辨率的常用方法之一,这种方法应该限定在地震波的有效频带内,而超出有效频带,可能会带来很多假像;3低频合成地震记录中高频反射系数存在不确定性。在基于模型波阻抗反演的方法中,反演结果受初始模型的影响非常大,初始模型是依据测井资料建立的,初始模型与实际情况越接近,反演效果就越好;否则,会产生模型化的现象;4在相对波阻抗数据体(相当于地震数据体)作为约束条件下的SP测井参数协克里金插值是正演过程,消除了模型化的问题,使反演结果更接近真实情况,提高了砂层真实的分辨率。     

应用测井约束反演开展储集层砂体描述

测井约束反演技术的最大特点是以测井资料丰富的高频信息和完整的低频成分补充地震有限带宽的不足，用已知地质信息和测井资料作为约束条件，通过反演得到高分辩率的地层波阻抗资料，为储集层的精细描述提供较为可靠的依据。利用测井约束反演方法对北三台凸起含油砂体进行了精细描述和研究，丰富了地震资料的解释成果，有效提高了解释精度，并对地震反演原理、适用条件和应用效果进行了讨论。     

多井波阻抗处理技术

恢复地层波阻抗是地震处理的主要目的之一。由于地震记录受有限频带的影响，地震记录中缺失了反映波阻抗变化 趋势的重要低频成分，再加上地下层横向上岩性普遍存在变化，因此很难直接从地震记录计算地层的波阻抗。     

Bayesian seismic multi-scale inversion in complex Laplace mixed domains

Seismic inversion performed in the time or frequency domain cannot always recover the long-wavelength background of subsurface parameters due to the lack of low-frequency seismic records. Since the low-frequency response becomes much richer in the Laplace mixed domains, one novel Bayesian impedance inversion approach in the complex Laplace mixed domains is established in this study to solve the model dependency problem. The derivation of a Laplace mixed-domain formula of the Robinson convolution is the first step in our work. With this formula, the Laplace seismic spectrum, the wavelet spectrum and time-domain reflectivity are joined together. Next, to improve inversion stability, the object inversion function accompanied by the initial constraint of the linear increment model is launched under a Bayesian framework. The likelihood function and prior probability distribution can be combined together by Bayesian formula to calculate the posterior probability distribution of subsurface parameters. By achieving the optimal solution corresponding to maximum posterior probability distribution, the low-frequency background of subsurface parameters can be obtained successfully. Then, with the regularization constraint of estimated low frequency in the Laplace mixed domains, multi-scale Bayesian inversion in the pure frequency domain is exploited to obtain the absolute model parameters. The effectiveness, anti-noise capability and lateral continuity of Laplace mixed-domain inversion are illustrated by synthetic tests. Furthermore, one field case in the east of China is discussed carefully with different input frequency components and different inversion algorithms. This provides adequate proof to illustrate the reliability improvement in low-frequency estimation and resolution enhancement of subsurface parameters, in comparison with conventional Bayesian inversion in the frequency domain.     

地震数据谱反演压缩感知算法实现及应用

地震数据谱反演是将地层反射系数分解为奇分量和偶分量,再利用部分谱信息进行反演的方法.基于压缩感知算法的谱反演,通过梯度投影稀疏重构实现地震谱反演,能够很好地实现谱反演目标函数求解.同时,利用地震数据的二次谱估算地震子波谱用于谱反演.合成数据和实际数据试算结果表明,联合地震数据二次谱算法和基于压缩感知算法的谱反演方法较好...     

模拟退火波阻抗反演及其应用

地震反演技术在油气地质储量研究及井位部署等方面的应用广泛。由于地震资料的带限性，使得反演时的目标函数在多处存在极小值，需通过在模型空间的广泛搜索寻求全局最优解。模拟退火波阻抗反演方法是寻找全局最优解的较好方法之一，它与约束稀疏脉冲反演及宽带反演方法不同，通过使全局最优对地震资料进行波阻抗反演。该方法综合利用石油地质、地球物理等进行约束反演，最终得到详细的储层模型，其波阻抗反演剖面的分辨率明显高于目前广泛使用的约束稀疏脉冲反演结果。