基于修正褶积模型的地震反演方法

在地震反演中,地震信号可以认为反射系数与地震子波的褶积,在此过程地震子波振幅保持不变。这里提出一种修正的褶积模型,将透射损失融入褶积过程中,表现为子波振幅的衰减,对于砂泥岩互层介质,修正褶积模型更加真实地刻画地震信号形成过程。基于修正褶积模型建立新的反演目标函数,反演得到的反射系数消除了透射损失的影响。与基于常规褶积反演得到的反射系数相比较,此方法保证了更多有效信息的体现。实际资料应用表明,基于修正褶积模型的地震反演方法提高了反演结果的合理性。     

地震反演——煤田地震勘探的新进展

地震反演根据数据来源、信息类型、反演结果及实现方法可划分不同种类,地震反演的基本方法可分为基于波动方程的反演和以地震褶积模型为基础的反演二大类。目前国内建立在地震记录褶积模型基础的主要反演软件有STRATA、JASON、ISIS。依托国家重大产业技术开发专项“西部煤炭资源高精度三维地震勘探技术”,在阳泉二矿7个钻孔中．应用STRATA和JASON软件对其三维地震资料进行波阻抗反演,其结果不仅可提高纵向分辨率,准确界定煤层顶、底板,提高下组弱反射煤层的连续性,而且通过波阻抗切片,可获得煤层及顶板的岩性信息。另外通过对比STRATA和JASON软件,发现前者的分辨率较高,而后者在波形连续性表现较好。     

含煤地层转换波叠后横波波阻抗反演

叠后地震反演方法适用于纵波和横波地震资料的反演,但对转换波地震资料却不适用。为了实现利用转换波剖面得到横波波阻抗信息,通过建立转换波反射系数和横波反射系数之间的关系,直接从转换波地震数据中获取横波反射系数,把转换波叠后波阻抗反演问题转化为横波波阻抗反演问题。基于测井约束反演原理,利用横波反射系数和转换波解释层位建立初始横波波阻抗模型,优选反演处理参数,实现转换波叠后横波波阻抗反演。含煤地层转换波横波波阻抗反演结果,为进一步研究岩性参数比属性奠定了基础。和横波勘探相比,转换波勘探施工方便,工作成本相对低廉,因此利用转换波叠后地震反演获得横波波阻抗,是一种经济的办法。但由于在计算横波反射系数时采用了近似公式,所以反演结果精度会受到一定影响。     

基于深度学习的地层沉积正演模拟代理模型构建与应用

地层沉积正演模拟方法能更真实地刻画地下地质体的分布规律,比传统的基于地质统计学的建模更有优势,但是条件化难度大,使其应用在实际油藏地质建模时面临较大挑战。地层沉积反演模拟提高了该方法的实用性,基于模拟结果与观测数据定量比较,地层沉积反演模拟在全局优化算法的驱动下不断修正地层沉积正演模拟输入参数,使模拟结果与观测数据吻合度达到最佳。由于反演系统优化参数多,非线性极强,收敛难度大,需要的迭代次数多,单次正演模拟耗时长,导致该方法效率较低。地层沉积反演模拟和深度学习算法中的生成对抗网络相结合,提出了构建地层沉积正演模拟代理模型的方法。以大量的碳酸盐岩地层沉积模拟的合成模型作为样本,通过神经网络训练,形成地层正演模拟器的代理模型,然后将其代入地层沉积反演模拟系统,避免了直接地层正演模拟的长耗时,加快了反演模拟的收敛速度。通过巴哈马西缘碳酸盐岩地层沉积模拟验证了该方法的可行性,采用学习后的生成网络进行沉积反演模拟,反演效率得到了大幅提升。尽管本文展示的是二维实例,也有望扩展应用在三维模型上。     

地层吸收对弹性参数的影响和叠前QAVO反演

地震波在粘弹性介质中传播时会发生衰减,地层的吸收必然会对岩石的弹性参数带来影响。由于地层的岩性变化和储层中含有的流体类型的变化,都会使地层对地震波产生不同的吸收作用,因此品质因子中蕴含着丰富的岩性及流体性质等信息。综合利用地层的吸收特征与地层弹性参数来进行储层预测,会更全面、更可靠地识别有效储层,减少多解性。这里从粘弹性介质的本构方程出发,推导了品质因子与波阻抗的近似关系式,讨论了地层吸收对AVO类型以及对弹性阻抗的影响,最后将地层品质因子融入到叠前弹性阻抗反演过程中,实现了地层品质因子与纵横波阻抗的同步反演,在实际应用中取得了明显效果。     

利用斯通利波反演地层渗透率

以渗透性地层的测井声波传播理论为基础,研究斯通利波反演地层渗透率方法。斯通利波计算渗透率的关键在于如何将其受渗透率的影响因素与其它影响因素分离开来。已采用的计算方法有相速度(或慢度)方法、衰减幅度方法;作者使用的方法是结合相位滞后和衰减变化的测量来计算渗透率。求取渗透率过程有波场分离、正演模拟和渗透率的反演计算3个主要步骤。     

镇泾油田致密砂岩钻井泥浆侵入正、反演计算

钻井泥浆侵入到地层中会影响储层的饱和度和地层电阻率,通过油、水两相渗流模型和混合流体模型正演出泥浆侵入后的地层饱和度和电阻率分布,反演过程对阵列感应采用最优化方法来完成,并对混合流体正演模型和反演模型进行了修正,修正后的模型计算结果更准确。镇泾油田致密砂岩泥浆侵入深度和电阻率的正、反演计算结果表明,泥浆的侵入深度与钻井泥浆滤失量、地层孔隙度和持水率有关,泥浆侵入深度的复杂性与地层孔隙结构的复杂性是一致的。     

逆冲推覆带储层波阻抗反演方法研究

由于在逆冲推覆带上主要发育逆冲断层,其上下盘层位重叠严重、由根部至顶部倾角变化大,影响储层建模的精度。针对这一问题,笔者以三维地震资料为基础,结合钻井资料,利用波阻抗反演技术实现逆冲推覆带的储层预测与评价。波阻抗反演的关键步骤是初始波阻抗模型的建立。通过上下盘分开、将断层转换为层位并与地层层位相融合的建模方法,有效提高了逆冲推覆带初始波阻抗模型的精度;采用上、下盘分开反演方案进行波阻抗反演;利用体融合的方法完成波阻抗反演。经已钻井验证,运用该方法进行的波阻抗反演准确度较高,为逆冲推覆带储层预测和目标评价奠定基础。     

基于波阻抗反演的天然气水合物地震检测技术

天然气水合物作为特殊的地质体,可以有效地粘结碎屑颗粒,降低沉积物孔隙度,它的存在改变了地层沉积物的物理性质,造成天然气水合物与围岩速度反差较大,从而与围岩之间存在明显的波阻抗差。为了对地层中是否有天然气水合物赋存进行地震检测,对南海北部神狐海域的天然气水合物赋存区域的地震资料进行波阻抗反演分析,结果显示波阻抗反演方法能够作为探测天然气水合物的一种技术手段,研究区天然气水合物矿体的波阻抗呈高值分布特征,波阻抗值约为3 850~3 960 g/cm3.m/s。综合分析认为,波阻抗反演方法能够用于天然气水合物的地震探测、储层分析和综合研究工作中,反演结果可以为天然气水合物储量计算提供比较准确的矿体面积和厚度参数。     

弹性波阻抗反演在煤层气储层预测中的应用

弹性波阻抗反演方法保留了地震反射振幅随偏移距或入射角变化的特征,能够获得更多、更敏感、更有效的数据,不但适合地层反演,还可进行储集层岩性反演。阐述了弹性波阻抗反演的基础理论及实现流程,通过对实际资料的反演,分析了其在煤层气储层预测中的应用特点。      

基于时间卷积网络的地震波阻抗反演

近些年来,深度学习网络的兴起极大地推动了人工智能技术在地震数据处理、反演以及解译等领域的应用.地震波阻抗反演是石油地震勘探领域的一项关键技术,其反演精度在圈定油气储层构造中起到非常重要的作用.提出了一种基于数据驱动时间卷积网络（temporal convolution network,TCN）模型的地震波阻抗反演方法,旨在无需建立初始反演模型,直接利用工区的少量测井标签数据,以地震振幅数据为输入,将波阻抗反演转化为时间序列建模任务,最终输出地下模型的阻抗信息.采用Marmousi2数据集对基于TCN的波阻抗反演模型进行训练、验证和测试,结果显示,在测试集上该模型预测结果的皮尔逊系数和决定系数分别达到97.92%和95.95%,并对远离训练区域的波阻抗信息预测有着良好的泛化性,且在预测时间和预测精度等方面都要明显优于前人的相关研究工作.上述结果表明,TCN时间序列深度学习模型在复杂地层波阻抗反演中具有一定优越性和应用前景,为地震波阻抗反演提供了新思路.      

基于各向异性AVO的裂缝弹性参数叠前反演方法

基于各向异性理论,将具有水平对称轴的高角度裂缝介质等效为HTI介质。首先,通过分析HTI介质反射界面的纵波反射系数公式,研究裂缝介质振幅随偏移距和方位角的变化特征,探索了方位各向异性介质弹性参数和各向异性参数的叠前反演方法。其次,为更好地估测介质的弹性参数:纵波阻抗IP、横波阻抗IS以及各向异性梯度Γ,对反射系数近似式进行了简化,同时对简化公式的精度进行了对比分析。最后,选取2D逆掩断层模型,利用褶积公式制作不同方位的合成地震道集,并对合成地震道集添加随机噪声(信噪比为2∶1),将其应用于方位AVO叠前反演算法试算中。结果表明,当信噪比为2时,方位AVO叠前反演所得纵波阻抗、横波阻抗及各向异性梯度的估测值与模型真实值基本吻合,而且估测值能够较准确地反映原始模型的地层特征,验证了方位AVO叠前反演算法的准确适用性。     

地震储层预测技术在塔里木盆地雅克拉地区的应用

塔里木盆地雅克拉地区油气资源丰富,但成藏规律不明显,针对该区侏罗系砂岩储层的展布及物性开展地震综合预测研究。通过叠后纯波地震资料,开展拟声波反演、频谱成像技术刻画砂砾岩体的纵横向分布。在此基础上开展叠前弹性波阻抗反演,包括目标储层段的纵横波阻抗,拉梅系数等分布特征及高频吸收衰减流体检测技术,分析不同岩性、物性、含油气性的地震响应特征。综合地震储层预测技术,研究侏罗系下统砂砾岩体有效储层的分布,寻找油气勘探有利靶区。     

小波变换在波阻抗反演中的应用

根据国内外广泛采用的波阻抗随机反演理论,提出了多道小波波阻抗反演方法,消除了噪音对反演结果的影响。针对地震剖面上不同频带和时段上有不同的信噪比,以及相邻地震道反射波有效成分在波形和能量上有较强的相关性特点,运用多道记录同时进行波阻抗反演,在迭代过程中将实际记录与模型合成记录的残差道进行小波分解,形成残差道分频小波剖面,然后利用Ｋ－Ｌ变换提取分频剖面中的相干部分用于波阻抗变化量的计算,从而避免了噪音参与波阻抗反演。展示了理论模型与实际应用的例子。     

串联SRME在涠西南地区多次波衰减中的应用

在浅水区域的海洋地震勘探中,海底与水面波阻抗差异较大,形成了大量的短周期海底多次波（鸣震）及微屈多次波,严重影响了地震资料的真实性与可靠性,此类多次波一般采用自由地表相关多次波压制（SRME）;涠西南某工区由于基底较浅且与老地层波阻抗差异较大,所以除海面与海底外存在第三个多次波源,尤其在基底处产生的海底微屈多次波,离基底较近,很容易被误认为是基底,此类多次波采用传统的SRME方法无法有效压制,笔者采用基于波动方程模型与褶积模型串联SRME对其进行压制,实际资料处理结果显示该方法对多次波压制效果较为明显。     

几种地震波阻抗反演方法的比较分析与综合应用

地震波阻抗反演是确保地震数据、测井资料和地质信息正确综合的重要技术.对当前石油工业界常用的地震波阻抗反演方法的原理、技术关键、优缺点及应用条件做了较为详细的分析和评述,并展示了几种反演方法综合应用的实例.实例表明,遵照拟定的技术流程,能够在实际生产中较好地使用各种反演方法,并得到较为可靠的一体化综合储层预测结果,可以降低油气勘探开发的风险.     

井间地震时频域联合速度和衰减系数同步层析反演

井间地震资料中蕴含丰富的地下储层岩性和物性信息,利用井间地震直达波初至信息,通过层析反演可以得到两井之间的速度剖面。通过对井间地震直达波振幅衰减信息的处理,可以实现井间的吸收衰减层析成像。基于井间地震直达波射线路径的一致性,提出了井间地震时域直达波走时层析反演和频域质心频率衰减层析同步反演方法,增加了约束条件,增强了抗干扰能力。对模型和实际资料的处理结果表明,速度和吸收衰减同步反演方法,提高了速度层析反演精度,得到了对油气更为敏感的衰减属性,增强了井间地震在储层描述和油气预测中的应用能力。     

基于速度分析的探地雷达阻抗介电常数反演

阻抗反演是利用波阻抗与介电常数关系开展地下介质参数估计的重要技术,在探地雷达以及叠后地震资料解释中具有广泛的应用。常规阻抗反演需要钻孔或测井曲线作为约束项,约束项信息直接影响阻抗反演的估计精度。在缺少钻孔数据的实际应用中,如何开展探地雷达阻抗反演是该方法研究的重要内容之一。基于上述问题,本文提出了基于速度分析的探地雷达阻抗反演方法。其基本思想是基于多偏移距雷达数据开展速度谱分析和Dix反演,以获得不同深度的速度信息作为阻抗反演的约束项;同时,采用K-means方法自动拾取速度谱信息,大大降低了常规人工拾取误差,提高了计算效率。通过典型随机土壤介质模型,验证了本文方法在无钻孔条件下仍然可以获得较好的介电常数估计结果,并测试噪声适应能力强。最后通过美国密歇根州Wurtsmith AFB,in Oscoda区域的探地雷达数据测试了本文提出方法在探地雷达实测数据参数估计中具有较好的应用效果。