瞬时谱分析技术与气水识别方法研究

频率是物质的固有属性,不同的物质对地震波具有相应的响应频段.合有烃类的储层对地震波的高频和低频成分具有不同的特殊响应,与含水储层相比,其响应特征又存在明显的差异.瞬时谱分析技术秉承小波函数时间域与频率域局部化良好的优点,在小波域内对地震信号进行时频分解,拾取瞬时振幅谱,以形成新的"频率道集",能在时间域和频率内同时展现振幅随频率的变化特征.因此,瞬时谱分析技术能够描述地下介质由于频率因素引起的不同响应,可以有效地凸显含水、含气储层的相应特征信患.将该技术应用到川西坳陷深层须家河组致密碎屑岩储层的气水识别中,获得了与测井记录相符合的良好效果.     

基于VTI介质弹性参数的页岩脆性预测方法及其应用

大量的科学研究表明,页岩的脆性对油气储层的各向异性、储集能力、渗透性和可改造性等具有重要的影响,因此岩石的脆性预测成为了评价页岩气藏的重要内容。实验测试分析也已经证实,页岩的脆性与岩石中的矿物含量和孔隙结构等影响力学性质的因素密切相关。Rickman等（2008）提出了基于弹性参数的脆性系数计算方法,融合了力学参数杨氏模量和泊松比。然而,目前计算杨氏模量和泊松比的方法均以各向同性介质为前提,受此局限,脆性系数计算公式必然不能精确地描述复杂介质中的脆性特征。为此,引入Thomsen（2013）提出的VTI介质弹性参数计算方法,推导出隐含了各向异性参数ε,γ和δ的脆性系数计算公式,从理论上直接把页岩的脆性和各向异性密切地联系了起来,较好地诠释了现实中脆性页岩存在各向异性的岩石物理特性。将该方法应用于四川盆地西部新场-孝泉地区须家河组五段页岩气的开发实践中,结果表明脆性系数高值异常区储层脆性较强,能有利于在优质储层中识别出“脆性甜点”储层。预测结果与现仅有的两口页岩气专层井吻合良好。     

地震信号的多尺度频率与吸收属性

利用小波函数具有良好的时间域与频率域局部化特征, 在不同尺度下, 对地震数据进行小波变换, 能够有效地提取地震信号的时间-频率分布特征。基于小波理论, 对Aki & Richards(1980)给出的地震波振幅公式进行连续小波变换, 推导出地震波传播时间、频率与吸收系数之间的关系。进而, 计算出地震信号的吸收属性, 有效凸显地震信号主频低、高频缺失严重、反射弱、反射空白、反射杂乱、波形肥胖等含油气响应特征。含烃储集层对高频成份具有特殊的响应, 并时常伴随有强烈的地震波振幅、能量与频率吸收衰减, 在不同尺度下计算地震波的主频、吸收系数能够有效地反映地震波的频移与吸收衰减特征, 有利于岩性识别、油气预测及综合解释。将该方法运用到川西坳陷深层须家河组致密碎屑岩含气性预测中, 预测的异常区块与区内测井结果吻合良好。     

地震信号的吸收滤波与储集层含气性识别

地震波在烃类储集层中传播时,反射频率的吸收衰减响应在原始地震记录中不容易被发现。基于ARMA（Autoregressive moving average)模型时间序列分析方法和Prony 变换理论的吸收滤波技术,采用阻尼谐波对地震信号进行分解,能够产生振幅、频率、相位和吸收系数等参数的不同分量,这些分量构成了子波信号库。结合测井、岩石物理、地质等资料,对库存子波信号进行综合分析、筛选、重构,从而生成优化重组了的地震信号。与原始地震信号相比,吸收滤波数据能够更有效地刻画地质体的各种地震响应,有利于更直观、更高效地实现烃类储集层的预测。将该技术应用到理论模型试算和川西坳陷深层须家河组气藏的含气性识别中,均获得了良好的应用效果。     

多波速度比参数含气性识别研究与应用

基于三维三分量地震资料,采用纵横波联合反演、递推计算等方法,可以提取多波速度比参数,包括横波与纵波速度比、横波与转换波速度比、转换波与纵波速度比,以及据此衍生出来的相关参数（如速度比导数）。以泊松比与纵横波速度比之间的数学关系为基础,利用纵波与转换波的传播特征,推导出采用泊松比或纵横波速度比表述的横波与转换波速度比、转换波与纵波速度比、转换波与纵波速度比对纵波速度的一阶导数、转换波与纵波速度比对泊松比的一阶导数。这些参数对岩性、含气性比较敏感,是油气预测中一类新的实用参数。将上述参数用于四川盆地西部深层须家河组低渗透-致密裂缝性气藏的含气性检测,发现多波速度比参数异常强、裂缝发育好的区域,是天然气富集的优质储层带。     

四川盆地深层页岩气"甜点"预测与钻井工程辅助设计技术

四川盆地优质页岩储层受埋藏深、厚度薄、致密化程度高等复杂条件的制约,页岩气勘探开发难度大.经过近8年的勘探开发研究与实践,形成了四川盆地深层页岩气"甜点"预测与钻井工程辅助设计技术,具体如下:①综合利用大偏移距、宽方位、高覆盖次数、小面元的三维地震资料和地质、测井、岩石物理等信息,在有利沉积相带分析和构造解释的基础上,...     

复杂非均匀介质伪谱法波场数值模拟

在地震波场数值正演模拟方法的研究中，计算精度和计算效率是评价方法的有效性及优越性的2个关键问题。从一阶速度—应力弹性波动方程出发，利用伪谱法求解波动方程，对复杂非均匀介质模型中的波场进行了正演模拟，并利用经典的Marmousi速度模型验证了该方法所具有的优势及存在的问题。将伪谱法模拟结果与交错网格高阶有限差分法的模拟结果比较可知：对于较为简单的非均匀模型，伪谱法和交错网格高阶有限差分法生成了几乎相同的波场；而当模型非常复杂且存在变化较剧烈的速度间断面时，伪谱法的模拟结果比较差。尽管如此，伪谱法计算速度快，计算效率高，能够直观、高效地反映介质中波场的传播规律，因而仍不失为一种很好的地震波模拟方法。     

川西坳陷深层须家河组裂缝模型含气响应研究

川西坳陷深层须家河组具有储层预测难、裂缝分布描述难、含气性检测难等问题。为了进一步揭示该区裂缝介质的含气响应特征，探索裂缝储层预测与描述的有效方法与技术手段，建立了近似地层原位条件的裂缝储层模型并进行数值模拟，从而分析地震波的传播特性，以指导该区地震资料的处理和解释。其主要研究思路是：首先，基于Hudson裂缝介质理论，采用复杂裂缝性气藏地质模型建立方法，充分利用该区的实际地震资料、测井资料与岩石物理测试参数等信息，建立与地层原位条件近似的各种含气裂缝介质模型；其次，运用各向异性介质地震波全波场正演数值模拟技术对裂缝模型进行数值模拟，获得地震波场数据；最后，从地震波的能量、相位、瞬时信息、频谱特征及吸收衰减属性等角度对获得的地震波场记录进行含气性分析，归纳总结裂缝模型的含气响应特征。研究结果显示，当地震波经过含气裂缝介质时，其振幅、相位、频率均具有明显的异常特征，如“亮点”现象、高频衰减等。利用这些异常特征更有利于川西坳陷深层须家河组的储层解释、裂缝分布描述及含气性检测。     

PP波与P-SV波叠前联合反演研究与应用

基于各向异性介质理论和Zoeppritz方程，利用PP波与P SV波叠前地震资料能够反演纵波速度、横波速度、密度及各向异性系数，能够进一步计算得到弹性阻抗、泊松比、体积模量、剪切模量和拉梅常数等多种弹性参数。结合地质、测井、岩石物理等资料，对反演获得的各种参数进行优化，归纳总结其变化规律，提炼岩性判断和流体识别的各种敏感参数，实现含油气异常区域的准确圈定。综合分析多种参数异常的交叉分布区域，能够更准确地实现有利储层及油气分布的预测与评价。基于新场3D3C地震资料，将这套方法和技术思路应用到川西坳陷深层须家河组超致密非常规天然气藏储层预测与含气性检测中，获得了良好的实际应用效果。     

基于深度学习的多波地震信号智能匹配方法与应用

在油气勘探开发领域，为充分发挥多波多分量地震勘探的技术优势，需进行多波地震信号的高精度匹配处理。异于传统方法通过改变地震信号的传播时间、相位、频率等特征完成匹配，提出了一种基于深度学习的多波地震信号智能匹配方法，它利用了卷积神经网络(CNN)的特征提取能力，直接提取地震信号的波形特征，并辅以重采样抽取转换波(PS)、纵波(PP)和转换波特征损失加权、Adam梯度下降算法更新PS波特征等，使PS波波形在保持整体不变的前提下，在时间域向PP波逼近。通过PP波与PS波的波形匹配，自动完成多波地震信号的传播时间、相位、频率等动力学、运动学和几何学特征匹配。川西坳陷新场3D3C地震资料的应用表明，该方法在多波地震信号的匹配过程中，不需人工干预，具有高精度、高效率、智能化和自动化等优点，匹配后的PS波在保持原始特性的基础上，主频、频宽、波形等更逼近PP波，能有效地描述地层接触关系，更有利于断层识别、地层追踪、岩性边界刻画等地质解释，为多波地质解释、联合反演等奠定坚实基础。