多尺度分形参数在裂缝检测中的应用研究

根据地震波的动力学参数对裂缝敏感性和裂缝的分形特征，以地震层位振幅数据为基础，应用分形理论的裂缝检测方法(多尺度分形参数的地毯覆盖方法)对裂缝进行检测。这里用计算机生成了Mandelbrot集的分形图案，用多尺度分形参数进行了检测，效果显著。用该方法对某油田的层位振幅数据进行了裂缝检测，检测结果清楚地反映了裂缝的分布状况。     

各向异性介质储层数值模拟及波场特征研究

各向异性介质储层中波场特征的研究,有利于对多波资料的准确解释。在弹性波方程基础上,结合数值模拟技术与AVO技术,对多种介质模型和第二类含气砂岩储层模型进行数值模拟与波场特征描述。以表征介质各向异性程度的Thomsen参数为出发点,研究各参数对地震波场动力学和运动学特征的影响,并对第二类含气砂岩介质中模拟得到的正演记录,以及各向异性参数对波场的影响程度进行分析,进一步加深了对该类储层各向异性特征的认识,这为各向异性介质中的参数反演与地震资料解释提供了有力的参考依据。     

定向裂缝对地震波速度和振幅影响的比较—实验结果分析

利用垂直定向裂缝模型和MTS岩石物性测试系统，测试了不同材料和不同状态裂缝模型的地震特征响应。对特征响应进行分析和比较后发现，虽然波的传播速度，振幅，吸收衰减，主频均可用来检测裂缝的特征参数，但是裂缝变化对振幅的影响大于对速度的影响。因此，利用地震波的振幅、衰减等属性参数检测裂缝特征比利用速度参数更有效。     

基于谱元法的各向异性黏弹性介质地震波场模拟和分析

基于谱元法计算理论,通过坐标旋转算法实现任意各向异性黏弹性介质中的地震波场计算,研究复合介质中地震波场特征。根据计算结果,qSV波表现为剪切滞弹性形变,qP波表现为膨胀滞弹性形变;品质因子不仅影响地震波振幅,还影响其传播频率;黏弹性介质吸收高频快,在一定频率范围内,黏弹性介质没有频散现象。     

基于多尺度边缘检测技术的煤系灰岩裂缝分布预测

利用不同频带的地震波场对不同尺度裂缝其响应特征也不相同的原理,将多尺度边缘检测理论与煤系灰岩裂缝发育区的地震波场特征相结合,通过识别由地质体引起的地震波信号的振幅在纵横向上强弱变化的边界,实现多尺度裂缝的检测与刻画。该方法利用多尺度函数检测算子,能够对较小尺度断裂及裂缝引起的细微变化信息进行有效检测,提高地震预测裂缝的分辨率,在沁水盆地煤系灰岩裂缝分布预测与研究中,与测井检测结果和研究区断裂系统规律相吻合,取得了良好的应用效果。     

裂缝诱导双相HTI介质模型及其弹性波传播方程

将Biot双相介质理论与Gurevich裂缝各向异性理论相结合,建立了能够同时考虑实际裂缝性储层孔隙性和各向异性的裂缝诱导双相HTI介质模型。从本构方程、动力学方程和动力学达西定律出发,推导出了裂缝诱导双相HTI介质中弹性波传播的一阶速度-应力方程,并针对方程的刚性问题,给出了利用显式二阶时间积分法数值求解该方程时所需要满足的稳定性条件。该方程能够定量地给出双相HTI介质的波场特征与裂缝参数、背景孔隙介质参数之间的关系,描述弹性波在这种介质中的传播机理。     

VTI介质井间地震高斯束正演数值模拟

为了研究垂直横向各向同性(VTI)介质井间地震中,地震波的传播方向及波场特征,采用高斯束方法对复杂构造进行波场正演模拟。分析VTI介质中地震波的群相关系,并提出群相数据库思想来解决地震波在VTI介质中传播的方向和速度问题,改善了波场正演模拟的算法。同时高斯束正演方法不仅能够解决复杂构造的盲区问题,且其动力学特征更能反映各向异性介质对地震波传播的影响。较VTI介质频率-空间域弹性波正演模拟方法,正演结果一致且计算效率高,能有效分辨地震波场特征,为地震数据的处理与解释提供了借鉴。     

孔隙结构参数对地震各类波传播的影响研究

针对地震波在较为复杂的孔隙介质结构体系中波场随结构的微变而发生变化的情况,研究孔隙介质中表征介质结构的几个参数对各类地震波传播的影响作用。首先建立了各向同性弹性孔隙介质模型,并导出了相应的弹性波波动方程,采用高阶交错网格有限差分法进行了正演模拟,同时分析了孔隙度、黏滞性、渗透率3个孔隙结构参数对波场特征的变化影响。该研究有助于加深对地震波在实际复杂介质体系中传播规律的认识。     

基于弹性方程与声学方程的裂缝模型正演与偏移

在Hudson理论的基础上推导出基于弹性—声学近似的裂缝模型反射系数计算公式,然后用变参考慢度Rytov近似波场延拓算子,对给定裂缝模型进行正演和偏移,并分析其波场特征,得到以下三点结论:1在当前地震分辨率下,不能识别单个裂缝,但可以探测裂缝发育带;2裂缝带达到一定的宽度和密度,可以用地震方法检测裂缝的分布,潜山内幕反射波的范围与强弱,有利于研究裂缝发育带的宽度和密度;3裂缝带的低频复波反射,表明在裂缝发育带,地震波频率减低,意味着用地震波的频率特征是可以检测裂缝。     

单程波法地震波衰减特征数值模拟分析

在非均匀粘弹性介质中,地震波衰减研究能够有效揭示地层吸收特性对地震波的影响。这里从单程波方程出发,结合粘弹性介质中的复波数理论,考虑介质的横向变化,采用分步傅立叶波场延拓技术,推导出适用于横向变速介质的带Q地震记录计算公式,最后将此方法应用于四个不同含Q地层模型。试验表明：单程波法计算速度快,波场信息简单清晰,易于深入分析和反演算法的建立。并且,Q值对地震波波形、能量、频率等都产生了较为明显的影响,对实际资料能量补偿、地震资料分辨率的提高,以及利用衰减特征进行储层识别有一定指导价值。     

黄土边坡动力响应的影响效应研究

根据随机地震荷载作用下黄土动三轴试验的动剪切模量表达式和试验参数编制子程序,采用MSC.Marc软件建立有限元模型,并基于人工合成地震动时程对黄土边坡进行动力响应分析,研究输入地震波的卓越频率、幅值以及入射角变化,对黄土边坡位移、速度、应力的动力响应,分析对响应幅值、频谱的影响效应。由研究结果可见:边坡位移、速度等响应时程的卓越频率远小于地震输入波的卓越频率,边坡岩土介质对地震波的高频成分有过滤或吸收作用; 边坡的动力响应幅值极大的受地震输入波卓越频率的影响,对于给定的边坡,它将对包含某一卓越频率成分的地震动时程的动力响应异常强烈; 输入地震波幅值的变化,只引起边坡动力响应幅值的线性变化,不改变边坡中响应时程的频谱特征; 当地震波以一定角度入射时,边坡动力应力响应时程包含了更多的高频成分,位移和速度响应幅值随入射角的增大而减小,且越靠近坡顶减速越快,而应力响应幅值在坡顶与坡腰、坡脚处具有不同的影响规律; 另外,地震荷载作用方向的改变,还对边坡动力响应放大系数有较大影响,当作用力方向非竖直时,动力响应放大系数随地震波入射角的增大而减小。     

冷泉羽状流地震波场频谱特征与气含量关系研究

为深入研究羽状流地震响应特征以及羽状流气含量反演,利用实际羽状流地震偏移剖面中单道和多道地震数据,首先进行地震波时域波形特征分析以及地震波场频谱特征分析,羽状流时域波形呈现出散射波动特征,其频谱较宽,表现出开叉较多的散射波频谱特征.然后通过已有气含量与振幅属性关系模型反演气含量,提取羽状流地震频谱参量.最后进行羽状流地...     

塔河油田奥陶系储层地震响应特征研究

在对岩溶缝洞型碳酸盐岩储层发育特征分析的基础上，进行了该类储集体的地震响应模型实验研究，探讨了该类储集体的地震波场响应特征．对研究区的3D地震资料的精细成像处理和实钻结果表明，风化面附近裂缝、溶洞发育带的地震响应特征为：弱振幅、高振幅变化率、弱相干、低阻抗、低速度等．碳酸盐岩储层内部裂缝、溶洞发育带的地震响应特征为：强振幅、高振幅变化率、弱相干、低阻抗、低速度等．最后对各类地震属性参数及相关技术和缝洞储层间的关系进行了论述．     

岩桥直剪试验声发射频谱特征及主破裂前兆分析

岩桥破坏的声发射研究一般只针对计数、能量等参数来分析。为探究岩桥直剪试验的声发射频谱特征,对岩桥进行声发射测试,利用时频分析方法对声发射波形信息进行研究,分析了其频谱特征。结果表明,直剪试验中幅值比计数率变化明显,且发生激烈响应的时间较早;主频基本呈高低频带状分布;主频带向中频分散和低频高幅值的声发射特征可作为试验主破裂的前兆信息,且前者出现较早;与单轴压缩试验相比,幅值在主破裂阶段区别明显,且此时出现中频值;声发射幅值由颗粒所受应力决定,频率与颗粒力链的最终位移有关;岩桥宽度增加,主频带整体升高;法向应力增加,平均主频值减小。研究可为节理边坡的稳定性分析提供参考依据。     

基于叠前地震全方位各向异性预测裂缝发育——以普光气田须家河组为例

本文首先建立正演模型,根据普光北部陆相须家河组地层特有岩性特征,针对不同角度裂缝进行模拟,得到沿裂缝方向振幅随着偏移距的增大而减小的规律;然后对叠前地震资料进行面元规则化、速度分析和叠前时间偏移叠加等处理,使之符合裂缝预测的要求;最后通过振幅随方位角的变化、频率属性随方位角的变化分析,反演得到须家河组储层裂缝走向和密度的数据体。以裂缝预测结果为指导,部署普陆1-2H井,并取得了良好的预期效果。     

入射频率对煤系薄互层地震响应特征影响的物理模拟

建立薄互层地震物理模型,分别从低频和高频入射时地震记录的振幅谱形态、振幅、频率特征、AVO特征等方面入手,分析了入射频率对煤系薄互层模型地震响应特征的影响。结果表明:入射频率对薄互层层数变化反映敏感,高频入射时振幅谱形态可分辨的厚度比较小,分辨率较高;振幅谱幅值以及主频值的变化与薄互层的总厚度和波长之比有关,并且随着厚度的增加其变化规律符合薄层的振幅调谐规律与频率调谐规律;入射频率不同时,AVO曲线特征也不相同,在进行薄互层资料的对比解释及AVO分析时,要充分考虑入射频率所引起的差异。      

地地震多参数BP神经网络预测煤层厚度

依据煤层反射波运动学和动力学特征，提取出了波峰波谷振幅A1、平均频率Fa、主频带能量Qf1、低频带宽能量Qf和峰值频率Fmain等5个地地震特征参数。选取8组学习样本，利用4层BP（Back Propagation)人工神经网络模型，采用动量法和自适应调整的改进算法，训练BP网络，用训练好的BP网络预测煤层厚度。经实例验证，地震多参数BP网络预测煤层厚度精度高，是一种有效的煤厚预测方法。     

琼东南盆地深水区频率域油气检测技术研究及应用

随着琼东南盆地勘探扩展到深水区勘探,勘探面临较大的水深差异的影响.不同目标含油气评价受制于埋深、水深差异影响,振幅属性可类比性差;仅用振幅类属性,比如亮点技术、反演技术,识别油气具有较大局限.以双相介质理论为基础,探究双相介质条件下含油气层地震波特征,发现含油气层的强衰减造成地震主频向低频移动的现象.应用匹配追踪和高分辨率Wigner分布时频分析方法,精确分析地震波经过含油气层前后频谱差异,应用频移特征属性进行含油气检测,在琼东南盆地深水区勘探取得较好的应用效果,同时,该技术不依赖于测井数据等因素,具有极大的推广应用前景.      

青海木里地区天然气水合物三维地震探测

首次在中国祁连山冻土区青海木里地区实施了针对天然气水合物的三维地震探测。根据工区内冻土层厚度、地层岩性、水合物储集空间类型和赋存深度等特 点,设计了三维地震数据采集方案,制定了地震数据处理流程,获得了良好的三维地震探测结果。结果表明,工区内天然气水合物赋存层段地震响应特征与国外冻土区的天然气水合物具有明 显差异;冻土层厚度、岩性、水合物储集空间类型等因素,对该区地震资料振幅、频率、速度等影响显著;水合物层段的地震资料存在低频、中等杂乱振幅等明显的特点,这些特征为该区天然气水合物探测和识别提供了依据。