CMP域内海洋CSEM法探测海底天然气水合物分辨能力研究

海洋CSEM法因其对海底高阻体反应灵敏,可用于探测和识别海底天然气水合物储层,然而,由于海底天然气水合物成因和成藏规律复杂,一些区域横向块状分布或是垂向多层分布的成藏模式加大了探测难度和成本,对于探测分辨能力也提出了更高的要求。为了在实际CSEM探测中进行高阻异常的现场快速评估,借鉴地震勘探共中心点道集的转换方式,将二维模型的海洋CSEM响应在CMP域单元内转换为一维模型的响应,进而实现二维模型CSEM资料在CMP域内的近似一维反演,针对不同电阻率模型讨论勘探参数对异常体分辨能力的影响。结果表明,海洋CSEM资料的CMP域反演对横向和纵向上相邻的水合物储集体具有一定的分辨能力,这为海洋CSEM法探测复杂成藏模式的水合物提供理论依据。     

测井约束的海洋CSEM反演及其在南黄海中部隆起区勘探应用

海洋可控源电磁法(Controlled-Source ElectroMagnetic, CSEM)对于油气储藏饱和度判别具有较高的敏感性,这为其用于油气储藏检测奠定了基础。但是海洋CSEM相较于地震勘探而言对异常体的垂向分辨率较低,这为海洋CSEM资料反演异常体垂向结构带来困难。由于测井数据具有垂向分辨率高的特点,蕴含丰富的电阻率和深度等信息,测井信息的引入可在一定程度上改善海洋CSEM资料垂向分辨率低的不足。将测井数据作为先验信息引入目标函数的模型加权矩阵中,引导反演的迭代方向,并根据测井信息对电阻率垂向变化区域进行局部细化,精细刻画细化区域的电阻率变化,进而提高海洋CSEM反演的垂向分辨率,逼近反演的最优解。在南黄海中部隆起区的应用中,对海洋CSEM实测数据进行测井约束反演,其结果表明,测井约束的海洋CSEM反演结果不仅呈现了地电断面的基本结构,而且还能突出垂向发生明显变化的层位,表现出较高的垂向分辨率。     

时间域精细速度建模的策略与试验

速度在地震勘探中十分重要,压制多次波、偏移成像和地震反演都需要准确的速度模型。为了高效和准确的获取速度模型,基于时间域精细速度建模方法,利用疑似含气区的二维多道地震资料,针对初始模型、层位约束和基于人工速度拾取的速度反演3个方面开展了试验,探讨实际资料中时间域精细速度建模方法的关键点和效果。试验表明:无需人工速度拾取,时间域精细速度建模能够实现浅地层速度的准确反演,进而高效地完成浅地层速度异常的识别;层位约束能提高速度建模的效率和精度;在地层结构复杂区域,人工速度拾取有利于时间域精细速度建模。     

匹配追踪谱反演处理技术在精细地震解释中的应用

受地震资料分辨能力的限制,薄储层、微小断层等小尺度地质体刻画始终是困扰油田精细勘探与开发的难题之一。基于匹配追踪算法的频谱分解反演技术为提高地震综合解释精度提供了一条新的途径。该技术在高精度频谱分解基础上不依赖于先验模型及解释层位等约束,基于叠后地震数据体可直接反演并得到地震反射系数序列。该数据体具备很高的分辨能力,作为基础数据在地层层序细节刻画、薄储层及小断层等微小地质目标识别等方面具有明显优势。该技术在渤海数个油田中进行应用并取得较好效果,具有广阔的应用前景。     

2.5维海洋非线性共轭梯度反演应用效果研究

为了研究频率域2.5维非线性共轭梯度反演在海洋天然气水合物探测中的实际应用效果,利用美国Scripps研究所在South Hydrate海域采集的可控源电磁探测数据进行2.5维非线性共轭梯度反演计算,结合其他地球物理方法在同一海区的研究结果,综合分析2.5维反演计算的准确性和有效性。结果表明,非线性共轭梯度反演能够清晰地反映出该区域海底面以下1~2 km地层的电导率结构分布,其局部反演结果与地震反射、地震层序、测井分析结果基本一致,且对小尺寸异常、浅层高阻体分辨力较强,尤其在海洋天然气水合物探测方面具有较大潜力。     

基于杜宾-沃森统计量的大地电磁一维反演方法

杜宾-沃森(Durbin-Watson, DW)检验是检验回归分析中残差一阶自相关性的一种方法,该方法广泛应用于计量经济学中。本文将DW统计量应用于一维大地电磁反演中,将DW统计量作为惩罚项加入大地电磁反演目标函数中,从而减弱实测大地电磁数据与反演模型响应之差(即残差)的自相关性,实现了基于DW统计量的大地电磁一维反演方法。通过两个层状模型合成数据反演和南黄海实测大地电磁资料反演验证了该方法的有效性,并与传统的高斯-牛顿反演方法进行了对比。反演结果表明本文反演方法对于高阻薄层具有更好的分辨能力。     

南黄海海相地层速度的提取及其特征

南黄海盆地特殊的地震地质条件导致准确获得海相地层速度存在困难。基于本区的多道地震资料,联合使用多数据质控速度分析、初至波层析反演及层控网格层析反演3种方法,提取出了较为可靠的海相中-古生界速度信息。结合提取的地震速度及下扬子区已有钻井信息,总结了南黄海主要海相地层的速度分布。本区海相地层速度整体呈高低相间分布结构,存在速度的突变和倒转。海相下构造层速度高,不同地层间速度差异较小。由于海相下构造层无钻井资料约束,获得的速度信息仍存在不确定性。     

广角地震速度结构反演中的不确定性分析

海底地震仪(ocean bottom seismometer,OBS)广角地震探测是研究海洋深部精细壳幔结构的重要地球物理手段,其主要原理是利用广角折射/反射震相信息来反演地壳深部结构,从而为深入认识海底构造特征提供最为基础的地震学信息。文章基于地震层析成像结构反演的基本原理,针对OBS广角地震速度结构反演中可能存在的一些不确定性因素,用Tomo2D软件构建了不同的理论模型和数据体,对初始模型中沉积层的变化是如何影响整个地壳速度结构的反演结果、不同台站间距所构建的数据体对下地壳高速层分辨精度的控制影响以及不同数据体在分辨深部异常体的有效性等方面进行了分析研究,以此深入了解OBS广角地震速度结构反演中的不确定性因素。研究结果显示,地壳深部较厚(大于4km)的高速层能够被很好地反演出来,而较薄(小于2km)的高速层虽能够识别,但其形态规模恢复得较差;初始模型中沉积层速度结构的失真度影响着高速层的识别,沉积层失真度越大,对高速层的恢复越差;地壳内部存在低速层对反演高速层的规模有较为明显的影响,但低速层的厚度变化对其影响不大;对于文中10km台站间距的模型,能够识别的速度异常体规模在水平方向上最小约为5km,在纵向上最小约为3km,而20km和30km台站间距的模型最小能够识别的速度异常体规模为水平向10km、纵向3km。     

海洋大地电磁揭示了西太平洋苏达海山的电阻率结构

为了研究海洋板块内火山的深部电阻率结构及其形成过程,在西太平洋苏达海山进行了海洋大地电磁测量。采用主流数据处理方法SSMT2000进行数据处理,分别对旋转后的实测数据以及根据实测数据得到的两组旋转不变量数据进行一维结构假设下的大地电磁响应测试,对响应最好的YX方向数据进行一维反演,并结合一维正演、地质资料对反演结果进行综合解释。反演结果表明,苏达海山区域地壳厚度为21.5 km左右;较厚的火山碎屑岩层表明苏达海山的构建过程以喷发性的岩浆活动为主,其侵入性的岩浆活动较弱。     

影响CSEM勘探效果因素分析

海洋可控源电磁勘探技术(Marine Controlled-Source Electromagnetic Methods,mCSEM)通过探测地层电阻率的分布情况,并与地震资料结合来确定构造中是否含有油气,可以大大降低勘探风险.深水油气勘探开发的成本非常高,采用CSEM进行油气勘探已被世界各大石油公司认可.虽然CSEM勘探在深水油气勘探中取得了较好的效果,但其最终的勘探效果受水深及海底地形、目标层埋深、目标层与围岩电阻率差异、目标层厚度与侧向规模、浅部高阻层以及目标层附近非油气高阻异常体等因素的影响.通过对CSEM勘探影响因素的分析认为,在进行CSEM勘探前须对各种因素进行分析,并结合地质资料进行模拟.只有在各种条件满足CSEM勘探的前提下,才能取得令人满意的效果.     

测井地震联合建模方法在地质导向前导模型中的应用

在地质导向钻前建模过程时,通常利用水平井附近的多口邻井确定钻遇地层的深度及方位,该层的井间横向构造起伏可以利用解释层位来控制趋势;当井眼处测井解释的深度与解释的地震层位深度有差异时,建立的前导模型将有很大的误差。此文采用测井地震联合建模的方法来控制误差范围。该方法首先利用测井解释结果对大套的地震解释层位进行校正,根据每口井解释的小层厚度,利用滑动平均算法构造小层等厚体数据,然后利用校正后的地震解释层位横向约束控制地层起伏,建立每一地质小层的构造图,以此提高地质导向水平井着陆精度。实际资料验证,该方法会大大减小误差,能把模型误差控制在2m的范围内。     

时间域可控源电磁法探测海底天然气水合物可行性分析北大核心CSCD

海底天然气水合物储层和低阻沉积围岩之间存在明显的电阻率差异,观测这种电阻率差异所产生的电磁异常,有可能确定天然气水合物的分布范围和饱和度。通过建立不同孔隙度和天然气水合物饱和度的一维地电模型,分析时间域海洋可控源电磁(CSEM)响应和有效异常的特征,探讨时间域海洋CSEM法探测海底天然气水合物的可行性。     

海洋可控源电磁法对天然气水合物高阻薄层的可探测度

为了便于分析海洋可控源电磁法(CSEM)对天然气水合物高阻薄层的探测能力,定义了一个反映目标层可探测程度的量——可探测度,目标层可探测度越大,表明越容易被探测到。计算了不同水深情况下一维水合物模型的海洋CSEM归一化场、有效异常和可探测度。结果表明,在深水环境下,利用归一化场、有效异常和可探测度均可以识别水合物高阻薄层,但在浅水环境下,归一化场和有效异常受空气波畸变影响严重,不能很好地识别高阻薄层,而空气波对可探测度影响较小,在浅水区利用可探测度有利于识别水合物高阻薄层。     

时间域可控源电磁法探测海底天然气水合物可行性分析

海底天然气水合物储层和低阻沉积围岩之间存在明显的电阻率差异,观测这种电阻率差异所产生的电磁异常,有可能确定天然气水合物的分布范围和饱和度。通过建立不同孔隙度和天然气水合物饱和度的一维地电模型,分析时间域海洋可控源电磁(CSEM)响应和有效异常的特征,探讨时间域海洋CSEM法探测海底天然气水合物的可行性。     

地震初至波速度层析成像技术在南黄海盆地崂山隆起的应用

崂山隆起位于南黄海盆地的中部,新生代地层沉积薄,其底部存在高速屏蔽层,加上中—古生代地层经历了多期构造运动,导致中—古生界地震有效反射信号弱、成像效果较差,地震处理中采用常规速度谱拾取不能准确获得高速屏蔽层下的地层速度,给叠前时间偏移和叠前深度偏移的速度建模工作带来很大困难。近几年,青岛海洋地质研究所在南黄海崂山隆起采集了大容量震源长电缆地震数据,获得了来自中—古生界的初至波信息。采用初至波层析成像方法来揭示高速屏蔽层下中—古生界速度变化信息,主要通过拾取初至波时间,建立初始速度模型,经过不断迭代反演得到最终速度模型。结果表明,高速屏蔽层下地层速度横向变化剧烈,存在速度为3 500~4 000m/s的低速层,预测为碎屑岩;速度为5 100~5 500m/s的高速层,预测为碳酸盐岩地层。     

冷泉气体渗漏过程海洋多电极电阻率法探测效果模拟分析

为分析评价一种新型海洋多电极电阻率法对海底沉积物中冷泉气体渗漏过程的探测能力,根据前人理论研究,结合具体实例构建沉积物中快速及慢速冷泉气体汇聚、渗漏、喷发阶段地电模型,模拟采用海洋多电极电阻率法进行探测,利用数值计算方法得到理论剖面图像,并和室内实验实测剖面图像进行对比分析。研究结果表明,在快速冷泉探测剖面图像中,含气层和渗漏通道会因冷泉气体扩散状态不同表现为不同的电阻率异常特征,但易于识别。在慢速冷泉探测剖面图像中,浅层沉积物中气体富集区呈明显的高阻异常区,随着气体渗漏异常区逐步消失。两种喷发过程形成的微地貌特征也可在探测图像中得到反映。海洋多电极电阻率法是一种可以图化描述沉积物中含气层、渗漏通道及气液界面空间分布位置的有效方法。     

复杂水动力环境下的相控迭代反演技术

西湖凹陷花港组水动力环境复杂,沉积过程中伴生有多种砂体发育模式。巨厚的大型辫状河叠置砂体与较薄的三角洲水下分流河道砂体在纵、横向上共生,导致储层横向展布和纵向厚度变化剧烈,而埋藏深度大导致地震资料信噪比低、频带窄,降低了常规储层预测的纵、横向分辨能力。提出了基于相控约束体的相控分频迭代反演方法,利用沉积和岩性信息构建模型进行正、反演研究,重构对岩性敏感的地震属性信息,建立相控约束体并实现空间上的相控建模,提高了低频模型的横向合理性。在此基础上,通过分频迭代反演保护低频信息,在低信噪比、窄频带地震数据和稀疏钻井条件下,提高了中深层复杂水动力环境下多沉积类型砂体边界识别及厚度刻画的精度。     

基于多构造属性联合约束的速度建模方法——以珠江口盆地恩平凹陷为例

复杂断块区域的高精度速度建模是解决成像剖面中断层阴影问题的有效方法。以南海珠江口盆地恩平凹陷A构造区域速度建模为例，发展了一种基于层位、断层以及倾角等多种构造属性联合约束的建模方法。该方法首先根据当前的地质认识，结合已有的钻井资料建立初始速度模型，然后将断层、层位及能体现断裂特征的倾角等构造属性联合约束在层析反演的过程中，最终可迭代得到精细的速度模型。该方法可更准确地保留住断层两侧速度的差异性，与实际地层更加吻合。基于所得速度模型的地震深度偏移成像处理显示，成像剖面中断层阴影区成像更加连续，断点清晰，成像质量明显优于老资料。     

基于地震速度构建的低频响应在波阻抗反演中的应用

以V工区北部为例,应用井数据、速度数据和地震属性共同恢复低频响应数据,同时使用层速度、层位信息（层的深度和厚度）以及反射振幅的信息进行反演,结果显示可以改善预测纵波阻抗的结果,同时与通常情况下的孔隙度预测作了对比,结果表明孔隙度预测的可信度得到了一定程度的改善。     

Kirchhoff向下延拓法在海洋合成多道地震走时反演中的应用*

海洋多道地震数据建模和成像是获取洋壳速度和构造信息的重要手段。海水层的存在使得多道地震拖缆接收到的折射波走时信息仅仅存在于较远的炮检距, 近炮检距被强振幅海底反射波覆盖, 制约了走时数据拾取和反演效果。本文基于波动方程的Kirchhoff积分法, 成功实现了多道地震数据向下延拓, 获取到了更大炮检距区间的初至折射波走时拾取, 并将其应用于洋中脊新生洋壳2A/2B层的合成多道地震数据走时反演。比较向下延拓前后的走时拾取范围及走时反演结果表明, 向下延拓法能够保持地震波场的运动学和动力学特征不变, 在共炮集数据的更大炮检距范围内进行初至折射走时拾取, 从而增加反演的数据选择和浅层射线覆盖, 反演结果能更加准确地分辨出洋壳2A/2B层界面, 并得到更高的分辨率和更准确的速度结构剖面。