低序级断层波动方程正演及特征分析

低序级断层是复杂断块油藏勘探开发的重要研究内容,对油田开发后期落实剩余油分布、解决注采矛盾具有重要意义.本文采用声波方程有限差分正演模拟,对以下几种情形进行了研究:(1)低序级断层与埋深、主频以及信噪比之间的关系;(2)观测系统对断层的影响;(3)物性差异产生的假断层问题;(4)大断层衍生出小断层的正演问题;(5)断层破碎带的影响以及断层封堵带含流体的影响.在上述理论模型正演分析的基础上,根据胜利油田典型构造带的地震剖面建立速度模型,研究了不同组合模式的低序级断层的识别能力,最后分析了波动方程正演模拟和褶积合成地震记录的区别.通过对低序级断层正演模拟特征的分析,得出了不同资料质量、不同地质情况以及不同组合模式下,能够准确识别的断层的极限.理论上能够识别的断层最小断距为7 m左右,最小可能会达到5 m,子波主频适当提高,数据采集时炮点和检波点越密集,道间距越小,多个断层的横向或纵向间隔越大,断层的落差越大时,越能够准确地定位断点并确定断层位置.本文研究成果对油田科研生产中低序级断层的正确判别以及提高断层检测方法的可信度方面具有重要意义.     

双方位、高密度地震资料在文昌凹陷勘探中的应用

珠江口盆地西部勘探成熟区已经基本实现三维地震采集全覆盖,但随着勘探难度的增加,早期采集的三维地震资料已不能满足日益复杂的勘探目标评价的需求,尤其是中深层地震资料信噪比低、反射能量弱、连续性差,断层阴影严重,地层接触关系不清,复杂断裂系统、隐蔽性圈闭难以识别,严重影响了圈闭的精细落实及目标评价,制约着该区天然气的进一步勘探与开发.因此,二次三维地震采集势在必行,本文提出的"双方位、高密度"地震资料采集方式应是海上高精度地震勘探经济而有效的技术,相对于多船宽方位采集方法而言,其采集成本大大降低,并且从野外采集、数据处理到资料解释摸索出了一套方法和技术流程,这不仅可最大限度地使用新旧采集的三维地震资料,而且在解决断层阴影区的成像、中深层地层成像、大型扇三角洲的刻画、中深层隐蔽性圈闭识别、复杂断块区构造成像精度等方面均有较大的优势.珠江口盆地文昌凹陷2个地区的应用实例展示了"双方位、高密度"技术在复杂断块油气藏、中深层隐蔽性圈闭勘探中的作用,有效的提升了地震资料的品质,进而提高了资料解释及目标评价的精度.     

基于交错网格有限差分法的断面波叠前时间偏移成像影响因素正演分析

断层和断裂带的有效识别是地震资料解释中的重要环节,断层在地震信号响应中以断面波的形式体现,因此断面波成像的质量关系到断层的精细识别与刻画.本文利用精度较高的交错网格有限差分正演模拟方法对断面波成像的影响因素进行了正演研究,主要正演分析的参数包括采集因素中的电缆长度和采集方向,地质因素中的断层倾角、断距、反射系数,以及处理因素中的偏移方法等几个方面.通过正演论证得出：采用合理的采集参数能够提高断面波的照明度;有效结合地质因素能够提高断面波的解释精度;利用合理的偏移方法能够使断层归位更加准确,断面波有效成像.基于以上结论,对于断面波的精确识别与刻画,应综合采集因素,处理因素及地质因素,只有这样才能提高断层的解释精度,有效减小解释误差.     

地震正演模拟在高分辨率隐伏断层地震勘探中的应用

应用波动方程有限差分方法人工合成地震记录进行城市隐伏断层的地震勘探.采用适当的差分算法、震源子波以及有效地边界条件和频散消除方法来提高正演模拟的精度和分辨率.结果表明地震数值模拟可以用来分析地层厚度、断层倾角、断层深度以及断裂带宽度等参数对地震记录的影响;通过实际试验数据和正演模拟的合成单炮地震记录的对比,可以快速判断断层的大致位置和断裂带的大致范围以及目标地层的大致深度.该方法能有效辅助实际野外工作中的数据采集参数的估计,提高勘探效率和精度.     

基于最大似然属性的断层识别方法及应用

断层识别是断块型油气田勘探开发的重要研究内容,尤其是在复杂断块油气田的勘探开发中,准确合理的断层识别是落实油气田构造和确定注采井网的关键因素.方差体、相干体、曲率属性等常规方法在断层识别中发挥着重要作用,但在复杂断裂发育区地震资料品质较差,常规方法分辨率较低从而无法准确识别断层组合关系.基于相似系数改进的似然属性在已知断层倾向和倾角时可以精确表征断层,但由于断层的倾向和倾角是未知的,因此可以采用断层倾向和倾角扫描的方法计算最大似然属性来表征断层.本文对比分析了相似系数和最大似然属性的原理;并将最大似然属性应用于模型正演数据和实际地震数据进行断层识别分析,结果表明,最大似然属性在剖面上更符合断层展布特征,在平面上断层组合关系更加清晰,在断层识别上具有较好的应用效果.     

基于深度学习的地震断层智能识别研究进展

高精度地震勘探技术的发展与广泛应用对断层解释提出了新的要求,在构造复杂地区断层连续性差、识别难度大等问题严重限制了复杂地区油气藏勘探开发.深度学习作为一种新兴技术,为地震断层识别提供了新的方法.本文调研与分析多种地震断层智能识别方法,将断层智能识别网络分为两类:分类网络与语义分割.并分析经典卷积神经网络、残差网络、FC...     

浊积岩分序级描述技术及其在东营凹陷油气勘探中的应用

浊积岩分序级描述技术是在前人研究与勘探实践基础上,以层序地层学理论为指导,结合较为前沿的地震沉积学理论,分析层序内部结构,明确了浊积岩发育序级的划分原则、对比和划分方法;以地震资料为基础,充分发挥了井震结合的优势,形成了浊积岩的地震识别模式的建立方法.本次研究建立了东营凹陷沙三段和沙四上不同类型浊积岩的地震响应模式,形成了浊积岩分序级描述技术;该技术可以用来预测新的浊积岩发育区.东营凹陷油气勘探实践证明,在浊积岩分序级描述的基础上进行勘探优化部署,可以有效的提高浊积岩油藏的勘探成功率.     

综合地球物理方法在华南桂中海相残留盆地沉积相预测中的应用

沉积相研究是盆地隐蔽油气藏勘探中重要的研究内容之一,综合利用地球物理方法有效识别构造、岩性或沉积相差异是盆地隐蔽油气藏勘探的前提.本文基于重力、航磁、地震等综合地球物理资料,通过重磁异常正演剥离和剖面正反演拟合技术研究了华南桂中地区海相地层的密度分布特征,预测了岩相、沉积相的变化规律.研究发现,本区中、下泥盆统海相地层存在横向的岩性、岩相变化,研究区西北、东南部的台地相区重力异常高、岩石拟合密度值高;中部“X”型台地边缘相区重力异常杂乱、岩石拟合密度变化范围大;东部台沟相区重力异常低、岩石拟合密度值低.利用综合地球物理方法预测沉积相为盆地岩性圈闭油气藏和生物礁油气藏勘探提供了新的研究思路,研究成果已得到初步检验,但还有待进一步完善与实践.     

倾角导向的相干加强技术在改善复杂断块地震资料中的应用

断层的识别是断块型圈闭勘探开发的一项重要研究内容,尤其是到了油田开发阶段,需要对断层组合关系、小断层发育程度及储层连通性提出风险认识.然而地震资料中的随机噪声严重制约了断层的识别,无法满足开发阶段对小断层精细刻画的要求,需要对其进行衰减处理.常规的相干加强滤波方法在去噪过程中会损伤大量高陡地层的反射能量并造成断点模糊,为此本文提出了一种基于倾角导向的相干加强去噪方法,该方法首先运用平面波破坏滤波技术估算出地震体的倾角信息,然后将其作为倾角导向相干加强滤波的输入进行约束去噪.针对渤海KL油田在开发方案设计阶段的实际地震资料,利用本文提出的方法对其进行了处理,通过对比分析倾角导向滤波前后的剖面、方差切片以及振幅属性表明该方法在提高地震资料信噪比的同时很好地保护了断层等地震反射信息,对断块型油气藏中断层识别十分有利,展示了较好的实际应用价值.     

基于地质模式约束的天然裂缝测井识别方法研究

低序级断层及其诱导裂缝的识别是目前研究热点及难点.本文针对大芦湖油田樊162块低序级断层诱导裂缝识别难度大的问题,在地质模式的约束下,开展了低序级断层诱导裂缝的测井识别研究.结合岩心、薄片等资料将低序级断层内部到相邻储层划分为断层核、诱导裂缝带及原状地层三个部分,其相应的岩性特征主要发育断层核的白云岩、诱导裂缝带的白云质砂岩及原状地层的细—中砂岩.在此基础上,通过常规测井、正交偶极子声波等资料对天然裂缝进行了识别研究,建立了常规测井资料定性、定量识别图版、正交偶极子声波识别图版;在常规测井识别图版中利用声波时差曲线、微电极曲线、双感应-聚焦测井曲线、龟裂系数法等综合识别了裂缝;在正交偶极子声波图版中,利用纵波、横波、斯通滤波时差、泊松比、弹性模量及裂缝指数等对高角度裂缝进行了综合识别研究.结果表明,正交偶极子声波测井结合常规测井可以有效的识别发育在断层核部及诱导裂缝带处的天然裂缝,识别结果与岩心、薄片数据匹配较好,为下一步的油水解释及测井储层评价奠定了基础.     

隐蔽油气藏地震预测技术研究新进展

本文分析了隐蔽油气藏预测的现状和存在问题,在详细介绍了地震技术预测隐蔽油气藏的研究进展的基础上,阐述叠前保幅地震资料处理、正演模拟、岩石物理参数分析、地震反演、AVO分析和叠前弹性反演等技术的特点,指出了隐蔽油气藏定量描述需在叠前真振幅处理地震资料的基础上,岩石物理参数研究和正演结合探究含油气性地震属性特征,正演与反演相互结合和验证,岩石物理分析技术贯穿地震正、反演的整个过程,是今后隐蔽油气藏勘探发展的必然趋势.     

岩性油气藏关键技术攻关与应用研究——以准噶尔盆地准东阜11井区为例

随着准噶尔盆地腹部及准东地区勘探程度不断提高,勘探对象也变得复杂,已往古凸起上的断块和低幅度背斜为主的勘探目标变得越来越少,勘探目标转向斜坡区和深凹陷的岩性油气藏成为必然趋势,此类油气藏的主要特点是:圈闭幅度较低,砂层厚度较小,横向变化快,地震识别、落实评价困难.本文针对地质难点,以准噶尔盆地准东阜11井区岩性油气藏为研究对象,逐步形成准噶尔盆地岩性油气藏勘探方法、应用效果体系;在具体工作中利用地质、地震、测井相结合的综合研究方法,分析了准东阜11井区岩性油气藏特征,建立了岩性油气藏勘探理论和方法,开发和自研出了一套适合准噶尔盆地碎屑岩岩性圈闭识别与评价的技术系列,主要包括精细的井震标定技术、精细的全三维自动追踪技术、断裂识别技术、动态构造演化分析技术、沉积微相分析技术、储层预测技术、流体预测技术及有利目标区块选择评价技术;利用此技术系列对准东地区阜11井区侏罗系三工河组(J1s)发育的岩性圈闭进行了综合预测,识别了三个可供钻探的断层-岩性圈闭,其沉积微相为扇三角洲前缘的席状砂,圈闭面积在1.75 km2～6.1 km2之间,砂岩厚度在10 m～25 m之间,油气检测处于有利位置,累计圈闭面积达12.39km2,从而扩大了该区岩性圈闭识别的数量和精度,为岩性油气藏的勘探、开发提供了有力的技术支撑.     

低序级断层地震波场特征

低序级断层的正确识别,对油田开发后期落实剩余油分布、解决注采矛盾具有重要意义.本文首先使用高阶交错网格有限差分法对声波方程进行离散求解,对于吸收边界的处理采用完全匹配层(PML)技术,实现了对地震波传播的模拟.借助叠前深度偏移技术,从低序级断层的产状特征、地震资料频带及信噪比等因素入手,设计断层模型,利用声波方程模拟低序级断层的波场,经过叠前深度偏移处理,探讨低序级断层在偏移剖面及切片上的表现规律,得出在不同资料质量以及不同地质情况下,所能够识别的断层极限.研究成果对低序级断层的正确判别、提高断层检测方法的可信度具有重要意义.     

基于断层与层位约束的3D速度建模方法在消除断层阴影中的应用研究

在复杂断块区域的时间域成像结果中,断层下方区域常常出现断层阴影区,该区域的地震成像往往是不真实的,给后续解释工作和断层圈闭评价带来很大的影响.常规处理方法采用层析速度建模的叠前深度偏移进行处理,但层析速度建模不能精确描述断面区域的速度特征,因此不能完全解决该问题.本文采用基于断层和层位约束的三维速度建模方法,利用层位和断层对层析速度建模进行约束,使速度反演不能跨越断面进行,该方法可以提高断块区域的速度场精度,对断块区域速度变化特征刻画更加准确,能弥补传统层析成像技术不能很好描述断层两侧速度突变的缺陷.对南海某工区的实际地震资料的应用效果表明:采用基于断层和层位约束的新速度建模方法,其建立的速度模型与真实情况匹配较好,偏移结果有效解决断层阴影问题.     

南美前陆盆地隐蔽油气藏勘探

针对南美西北部前陆盆地斜坡带低幅度构造-岩性复合圈闭隐蔽性强、识别难度大、油藏边界难以准确描述等技术难点,开展了围绕油气藏特征及分布规律、层序地层及沉积微相、地震资料精细处理和解释的综合勘探方法研究.在厄瓜多尔奥连特盆地的研究成功指导了中方区块的勘探实践,并在开发区加密井的优选和部署中发挥了关键作用.形成了一套适用于南美前陆盆地斜坡带复合型隐蔽油气藏的勘探方法和识别技术.     

谱分解和C3相干联合识别煤层小断层研究

C3相干具有较好的煤层小断层识别能力,但其易受随机噪声的影响,在信噪比较低的情况下容易产生假异常.另一方面,基于S变换的谱分解可以提高地震资料的时频分辨率,并对随机噪声具有一定的压制作用.为提高煤矿采区煤层小断层解释精度,结合谱分解技术与C3相干技术,以提高煤层小断层的解释精度和可靠性.本文分别利用正演剖面和实际三维地震数据,对所提出的方法进行了验证.首先建立了含不同落差的单一煤层模型,利用正演模拟方法获得了其正演剖面和含白噪声剖面.对于这两类剖面,利用S变换获得了其对应于不同频率的谱分解剖面.通过沿煤层反射波提取C3相干属性,获得了不同剖面所对应的C3相干值.对于无噪声地震剖面来说,文中所述方法能明显提高小断层的识别率;对于含白噪声的地震剖面来说,文中所述方法能显著提高所有落差断层的识别率,并基本克服了C3相干算法在低信噪比低情况下容易产生假异常的缺点.将文中所述方法应用到济宁二号煤矿15301工作面的实际三维地震数据中,发现较高频段的谱分解剖面所计算的C3相干同样比常规剖面所计算的C3相干有更好的小断层识别能力.对于煤系地层地质构造较简单的采区来说,利用较高频段谱分解剖面计算的C3相干对落差小于3m的小断层有明显反映.经过井巷工程的实际验证,所解释小断层的可靠性和精度都较高.但当煤系地层地质构造较复杂时,识别落差小于3m小断层的难度较大,还需进一步研究.总之,将谱分解技术和C3相干技术相结合,利用较高频段谱分解剖面计算C3相干,能够明显压制低信噪比所产生的假相干异常,提高煤层小断层的识别精度和可靠性.     

正演模拟技术在地震采集设计中的应用

随着地震勘探开发的不断深入和发展,地震勘探的主战场逐渐向复杂地区转移.复杂地区既指地表条件复杂的地区,也指地下地质构造和地层条件复杂的地区,这些都对地震勘探提出了新的挑战和更高的要求.地震正演模拟正是开展此类问题研究的一个重要手段和方法.目前市场上具有正演模拟功能的软件大多是根据射线理论采用射线追踪的方法来完成正演模拟的,这种方法不能很好地反映地震波的动力学特征,特别是在复杂地区难以得到正确的结果.本文利用高阶有限差分有效克服了常规有限差分算法求解波动方程的频散问题,并以高效的OpenMP并行计算模式进行了并行优化,较大程度上提高了正演计算的速度和精度;同时实现了二阶Higdon边界条件,改善了边界吸收效果;也在一定程度上提高了计算速度.塔中地区主要目的层埋藏深,逆断层发育,地震反射特征复杂,增加了地震勘探的难度.本文依据该地区的地质模型,利用波动方程正演技术论证了该地区的地震采集观测系统,为该区地震采集观测系统的设计提供了科学依据.     

致密砂岩油气藏地震地质研究关键技术

致密砂岩油气藏在当前油气勘探开中占有重要地位.地震地质综合研究是此类油气藏勘探开发工作的重要组成部分.多数致密砂岩油气藏地表条件复杂,导致地震资料品质较差.油气藏岩性致密、低孔、低渗的地质特征导致地球物理异常微弱.这两个不利条件给地震地质综合研究造成了较大的困难.结合致密砂岩油气藏地震地质研究工作实践,本文对地震资料特殊处理、储层和特殊地质体地震预测与描述的关键技术进展及应用效果进行了阐述.面对黄土塬、山地等复杂地表采集条件和致密砂岩储层等特殊地质体地震地质研究的需要,介绍了高精度静校正、叠前多域去噪、地表一致性振幅补偿、小波变换提高分辨率处理技术及在鄂尔多斯盆地一些探区的应用情况.围绕致密储层等特殊地质体的地震预测与描述需求,着重介绍了致密砂泥岩地层岩石物理分析、煤系等特殊地层的地震属性分析与优化、致密碎屑岩储层反演、叠前地震资料流体检测、致密储层裂缝发育带地震预测和储层综合建模等关键技术在部尔多斯及川西探区实际应用中面临的具体问题、改进对策和实施效果.     

地震资料保边的最大一致性倾角扫描去噪方法

在石油天然气勘探开发中,由于断层和裂缝等地质特征是发现和描述油藏的基础,所以分辨和分析地震数据中这些地质特征是非常重要的。本文提出的一种保边界的最大一致性倾角扫描去噪方法,可以在很好地保留地质边界特征的情况下,有效地压制噪音,准确地拾取地层倾角信息,提高油气藏识别的精度。     

地震属性技术在郭局子洼陷沙二段岩性油藏描述中的应用

郭局子洼陷沙二段储层以滩坝砂体和小型扇体为主,分布规律性不强,勘探程度较低.我们采用弧长属性和相干分析技术较为准确地识别并描述了储层分布范围和低序级断层,有效地指导了该区该类储层的勘探.