基于支持向量机的非线性弹性阻抗反演方法

常规弹性阻抗反演是由Zoeppritz方程近似式组建线性方程组并求解,但是弹性阻抗与弹性参数是一种完全非线性关系。本文把支持向量机方法引入弹性阻抗反演过程中,提出一种新的非线性弹性阻抗反演方法：①在基于精确Zoeppritz方程正演角道集基础上生成部分叠加剖面并求取弹性阻抗;②运用支持向量机方法训练弹性阻抗与弹性参数的非线性关系;③由此非线性关系反演弹性参数。将该方法用于模型数据和实际资料,反演结果表明支持向量机的非线性弹性阻抗反演保持了常规弹性阻抗反演稳定性的同时提高了弹性参数的反演精度,且克服了常规波阻抗反演解决不了的远炮检距数据或弹性参数纵向变化大等缺陷。     

贝叶斯三参数低频软约束同步反演

贝叶斯叠前反演通过引入三参数反射率的先验分布,可以提高三参数反射率反演的稀疏性和垂向分辨率,进而达到高分辨率反演的效果。然而在对实际资料进行试算时,由于随机噪声的存在,单一的稀疏约束项并不足以保证反演结果的稳定性。通过引入低频软约束项,即反演结果的低频和模型的低频之差的L₂范数达到最小,可以提高反演结果的鲁棒性,使贝叶斯三参数同步反演在实际资料的适用性增强。与平滑正则约束三参数反演相比,本文方法既能获取稳定的低频信息,同时也不会降低纵横波速度比反演结果的垂向分辨率。     

基于YPD-Zoeppritz方程的杨氏模量和泊松比直接反演方法

为解决非常规油气勘探中"甜点"的有效识别问题,开展了杨氏模量和泊松比直接反演方法研究。针对Zoeppritz近似方程精度有限的问题,对精确Zoeppritz方程进行重新推导,建立了以杨氏模量、泊松比和密度的自然对数为未知参数的YPD-Zoeppritz方程;在此基础上,结合广义线性反演和贝叶斯理论,引入一阶差分矩阵和三变量柯西分布,构建更为合理的反射系数稀疏约束项,提高了广义线性反演的适定性;引入低频软约束项进一步稳定反演结果的低频成分,提高了反演剖面的横向连续性。模型数据和实际数据试算结果表明,该方法反演精度较高,而且能够逐步压缩子波旁瓣,使反演结果呈现明显的"块化"效果,降低了子波旁瓣对反演结果的影响。基于YPD-Zoeppritz方程的杨氏模量和泊松比直接反演方法适定性强,具有较好的稳定性。     

M凹陷富油层段地震响应特征分析

岩石孔隙内流体成分的变化是引起地震响应特征变化的-个重要原因。然而在单-层段中由于油和水的弹性参数较为接近,导致油层与水层之间地震响应特征差异较小,难以分辨。本文通过对M凹陷地区的测井和钻井资料分析,发现在砂、泥岩薄互层油藏中"油地比"较高的储层段有较为明显的地震响应异常特征。对不同油地比油藏进行正演模拟分析,证实在正演剖面上确实存在异常的振幅响应。对正演模拟得到的理论数据进行多种叠后属性的提取,进-步量化和落实了不同油地比油藏的地震响应特征。在此基础上,对该凹陷实际地震资料的叠后属性统计分析能够实现对富油层段的识别。     

确定性反演协同约束的叠后随机地震反演方法

在前人的工作基础上,提出了确定性反演协同约束的叠后随机地震反演方法。以序贯Gibbs扰动模拟、扩展Metropolises—Hastings （M-H）算法为核心,引入层序地层网格,自适应融入地质统计学、构造以及沉积模式等信息,整个反演过程无需计算地层的局部倾角或进行复杂的坐标转换。针对随机地震反演结果的高频成分仍具有较大的不确定性,造成不同实现展示的储层特征差异较大,结合序贯Gibbs扰动模拟与同位协同克里金,通过引入确定性反演结果的协同约束,进一步限定随机反演候选解空间,从而降低随机地震反演高频成分的不确定性。获得以下认识：①相比确定性反演,随机地震反演可以产生高分辨率的反演结果,其中垂向变差影响随机反演的垂向分辨率,横向变差影响随机反演的横向连续性。②与均匀地震网格相比,由于层序地层网格融入了构造和沉积模式等信息,因此更适合变差函数横向约束随机反演;借助重采样矩阵,在层序地层网格进行抽样模拟,在均匀地震网格进行褶积正演,整个反演过程既满足构造和沉积模式的约束,同时又符合地球物理原理。③通过引入确定性反演的协同约束,可进一步限定候选解的解空间,增强波阻抗随机反演结果与确定性反演结果的相关性,进而降低随机反演高频成分不确定性。实际数据试算表明,通过对比随机反演的四个不同实现,验证了所提算法的有效性。