叠前地震衰减各向异性的裂缝预测方法及应用（英文）

储层的裂缝分析在油气勘探中已变得愈来愈重要。品质因子Q值是表征地下介质对地震波吸收衰减特性的一个重要参数,不仅能够反映介质内部的本质特征,同时也可用于裂缝识别。在储层地震属性和反演中,地震叠前资料比叠后资料包含更加丰富的储层信息,因此,利用叠前地震道集进行吸收衰减参数提取能够进一步提高衰减系数估算的准确性。本文提出了一种在改进S变换基础上利用叠前地震CMP道集资料提取品质因子Q的方法。改进的叠前Q提取方法,首先是利用时频分辨率可调的改进S变换对叠前CMP道集进行时频分析,推导了利用改进S变换的频谱比法计算公式,其次采用能谱密度比替代传统的振幅比来逐道求取估算Q值的频谱比的斜率;然后建立谱比斜率与炮检距之间的关系式,采用多道拟合的方法消除炮检距影响,从叠前地震道集资料中提取准确的品质因子Q。最后本文把该叠前Q值计算方法引入到前进潜山储层裂缝预测中,纵波吸收衰减的各向异性具有好的实际应用效果。     

AVF反演Q值方法研究

品质因子Q的准确估计是叠前、叠后地震数据处理及AVO分析的关键环节.理论分析和正演模拟表明界面处单纯Q值的变化也会引起反射,该反射系数随频率变化而变化(Amplitude Versus Frequency,AVF).利用其线性近似公式,通过AVF反演可以准确地获得品质因子Q.AVF反演方法为Q值的求取提供了新的思路,与传统Q值求取方法不同,该方法主要考虑衰减对反射系数的影响,通过反射系数获得目的层的Q值.将上覆层为弹性介质的假设扩展到非弹性介质,构建新的近似公式,该近似公式应用更具普遍性与适应性,并利用时频分析方法获得多层模型介质的Q值;测试结果显示AVF反演的Q值准确、稳定.     

部分叠加资料纵横波速度测井约束反演

本文提出一种角度部分叠加资料同时反演纵波和横波速度的方法,以角度部分叠加资料为基础,利用地震波振幅随入射角变化与弹性参数间的数学关系,基于非线性最优化理论,通过将最小平方问题转化为大型带状矩阵的求解问题,采用逐道外推技术依次求得该角度剖面的每个点纵波和横波速度值,利用地震波速度在各向异性介质中与入射角的关系,进一步得到地震波零入射角纵、横波速度,从而可以求得纵横波速度比及泊松比,为地震资料的岩性及含油气性解释提供了丰富的参数信息,为保证反演的稳定性,降低多解性,采用测井、叠后构造层位解释结果的共同约束,并做好叠前去噪以及振幅保持处理.     

零偏移距VSP资料层Q反演及其应用研究(英文)

地层品质因子Q的可用于地震资料高分辨率处理,而从VSP资料下行直达波更容易获取准确的地层品质因子。通过对零偏移距VSP资料的监控子波和下行初至波的频谱进行综合分析,仿照Ricker子波频谱的表达式,本文提出了震源子波频谱新的表达式。在震源子波频谱新的表达式基础上,我们介绍了改进的频谱拟合法和改进的谱比法的层Q值反演方法及相应的处理流程。基于本文提出的层Q值反演方法,利用实际的零偏移距VSP资料的下行直达波,反演稳定的层Q值,并用于零偏移距VSP资料及井旁地面地震资料的反Q滤波振幅补偿处理,提高了地震资料的分辨率。     

近地表地层品质因子的频率依赖性研究

近地表吸收参数反演是吸收衰减补偿的关键和基础.首先,对比不同微测井观测系统,选取适用于近地表品质因子估算的单井微测井资料用于频率依赖性分析.在此基础上,提出了一种新的近地表Q值反演方法——双参数拟合算法,该方法通过引入岩石物理分析得到的Q值与频率的经验函数,通过最小二乘遗传算法直接拟合Q值,用以验证Q随频率的变化关系.接着,在计算近地表衰减曲线的过程中,利用多道组合的方式计算得到各层的衰减曲线,用于不同地层的Q值反演.实际资料拟合结果表明,近地表品质因子Q具有较为明显的频率依赖性,随着频率的增加,Q值不断减小,这为近地表高精度Q值反演提供了新的思路.     

基于Zoeppritz方程的叠前地震反演方法研究及其在流体识别中的应用（英文）

现阶段的叠前地震反演技术中用于描述反射系数与纵、横波速度和密度之间的关系几乎完全是Zoeppritz方程的近似式,由于这些近似公式在大角度和弹性参数变化剧烈时误差较大,这不仅降低了反演解的精度,而且增加了叠前反演的多解性。本文探索了直接利用Zoeppritz方程求解精确反射系数的理论方法,并基于广义线性反演理论详细推导了基于叠前大角度地震资料的纵、横波速度和密度三参数同步反演算法,同时在反演过程引入正则化约束阻尼因子和共轭梯度算法,有效降低了反演的不适定性和提高了反演收敛性。理论模型试算和实际工区应用表明,本文提出的反演方法能够有效利用大角度(一般入射角30°)的叠前地震数据,获得更精确的地震弹性参数反演结果,并且反演结果忠实于地震资料,与井吻合较好。     

基于多射线联合反演的速度无关叠前地震数据Q值估计

描述地震波衰减特征的品质因子Q对地震数据处理和油藏描述非常重要,在地震勘探领域,Q值一般通过垂直地震剖面(VSP)数据或地面地震数据得到.由于叠前地面地震数据具有复杂的射线路径且存在噪声、调谐干涉效应等影响,从叠前地震数据中准确估计Q值相对困难.本文以地震波射线传播为基础,根据同相轴局部斜率和射线参数的映射关系,将多射线波形频谱同时带入谱比法联合反演估计Q值,提出了基于多射线联合反演的速度无关叠前Q值估计方法.该方法通过局部斜率属性避开了速度对Q值估计的影响,局部斜率携带地震波传播的速度信息,具有相同局部斜率的地震反射波具有相同的传播射线参数.同相轴局部斜率是地震数据域的属性,而速度是模型域的参数,在估计Q值中采用数据域的属性参数可以直接应用于数据的联合反演,而不需要通过速度对其做进一步的转化,从而提高了Q值估计的精度.同时,本方法采用预测映射(predictive mapping)技术将非零炮检距反射信息映射到零炮检距处,从而获得零偏移距走时对应的Q值.模拟和实际算例验证了本文方法的有效性.     

基于贝叶斯反演的叠前数据同时插值和保幅去噪方法研究

近年来,地震勘探逐渐面向深层、复杂构造和岩性油气藏,与此同时,对地震资料处理也提出了更高的标准和要求.保幅降噪是地震资料处理中的重要环节.叠前地震资料的品质直接影响后续反演结果的精度,但道编辑后的实际数据除信噪比较低之外还存在缺道等现象,常规的保幅去噪方法无法同时进行道插值.本文基于贝叶斯反演框架提出了一种能够同时进行道插值的叠前地震资料保幅去噪方法.该方法充分考虑了现有方法的局限性,利用插值算子对缺失地震道进行插值处理,同时基于地震振幅随角度变化的连续性在差分域采用贝叶斯框架引入了先验约束,能够在保幅去噪的同时,进行道插值,极大改善了叠前地震资料的品质.合成和野外的例子均验证了该方法的有效性.     

深水浊积岩储层预测技术研究

深水浊积岩油气藏是油气勘探开发的热点.海上深水浊积岩储层内部多期砂体相互叠置、切割,横向变化快,井少且井网稀疏,常规的构造格架约束井点插值建立的低频模型难以反映深水浊积砂岩的横向变化,降低了叠前同时反演的精度.为此,改进了常规的叠前同时反演技术,形成一种新的低频模型建立方法,首先结合地层格架、地震叠加速度谱、测井曲线及岩石物理关系建立初始低频模型,然后结合地震振幅信息,利用振幅包络对初始低频模型优化迭代,形成低频模型二,最后根据带限反演结果,补充低频模型二中振幅包络面内低频成分,获得最终低频模型.同时对叠前时间偏移道集进行优化处理后再用于反演.海上深水油田实际应用表明,采用改进的低频模型建立技术后,叠前同时反演结果能更好的反映深水浊积岩的沉积特征,提高反演精度.     

基于邻域算法的瑞利面波垂直-水平振幅比及频散曲线联合反演及应用

瑞利面波垂直-水平振幅比(或ZH振幅比)是一个随频率变化的函数,对于台站下方浅层地壳结构非常敏感,且具有和频散资料不同的深度敏感核,是传统频散反演方法的一个很好的补充,从而可以将基阶瑞利面波的ZH振幅比和面波频散数据联合起来更好地反演获得观测台站下方的速度结构.本文提出了基于邻域算法的面波频散曲线与ZH振幅比联合反演方法,我们进行了基于理论模型的模拟测试,证明了联合反演是一种更为可靠的反演方法,且能更好地约束浅层地壳结构.相比于频散曲线单独反演,联合反演不仅可以精确反演获得地壳的Vs结构,对分层地壳的Vp/Vs也能很好地约束.然后我们将联合反演算法应用于实际测量数据,获得了中国西南昆明台(KMI)下方更为准确的地壳横波速度结构及Vp/Vs模型.     

叠前三参数非高斯反演方法研究

针对地球物理反演中广泛采用的"噪声高斯分布假设",本文研究了叠前地震资料中噪声的非高斯分布特征,提出了针对非高斯噪声的地震叠前非高斯反演概念和思想,构造了能同时压制高斯和非高斯噪声的混合范数作为反演目标函数,采用改进的Powell算法进行求解,有效地抑制了叠前地震资料中的高斯和非高斯混合噪声.模型试算和实际地震数据的反演结果验证了方法的正确性和算法的可靠性.     

叠前弹性参数一致性反演方法研究(英文)

常规叠前反演中,纵波速度、横波速度和密度三参数之间,在反演精度上存在明显的差异,"三参数"的一致性反演遂成为重要的研究目标。本文从导致它们精度差异的根源入手,提出了新的叠前反演算法和思路,通过合理的近似,构成参数间的互动和相互约束,使三个参数的反演精度得以同步提高。理论模型试算和实际资料应用表明,三个弹性参数均有较高的反演精度且保持了一致性,与理论模型和实际资料吻合。该方法具有较好的应用前景。     

零偏VSP反演Q值CFS方法及影响因素研究

当地震波在地层中传播时,能量的衰减是传播介质非弹性性质的反映.这种介质所固有的衰减特性通常用品质因子(Quality Factor, Q)来描述.本文基于地震波在传播过程中主频降低的衰减特性,利用质心频率偏移法(Centroid Frequency Shift,简称 CFS)对零偏VSP正演模型进行Q值计算,分析薄层、上下行波场、频带宽度、反演波速、震源位置等因素的影响.模型结果显示:CFS法比频谱比法、振幅衰减法能更加准确识别薄层界面,可准确反演出厚度10m的地层;上行波场的加入降低反演结果准确度,尤其对高Q值层;当有效波频带增宽时,高频部分衰减明显,Q值反演结果接近理论值;反演波速误差对反演准确性影响很大.最后,利用CFS对实际井旁地面地震资料进行Q值反演,反Q滤波后其主频由25Hz提高到35Hz,分辨率得到改善,证明了CFS方法的实用性.     

基于保真振幅单程波方程的叠前AVP成像方法

基于共聚焦点技术的叠前AVP（振幅随射线参数变化）分析与常规叠后反演方法相比优势明显,但传统通过褶积和互相关运算来实现的方法依赖于聚焦算子,而在复杂构造区走时计算困难且子波难以精确提取,从而导致了聚焦算子不准确,而且褶积和互相关运算会影响信噪比和分辨率,基于此,本文提出了基于保真振幅单程波延拓算法的叠前AVP成像方法.该方法利用保真振幅傅里叶有限差分延拓算法实现两步聚焦,分别生成共聚焦点道集和网格点道集,既充分利用了保真振幅延拓算法在振幅保持方面的优势,也可以发挥傅里叶有限差分方法对复杂构造区横向变速适应性强的优势,而且两步聚焦过程都不需要聚焦算子,从而解决了传统方法中走时计算和子波提取的问题.模型试算结果表明了方法的正确性和可行性,而针对实际地震资料的试处理结果与传统方法相比具有更高的信噪比和分辨率,表明了方法的有效性.该方法为复杂构造区油气检测提供了一种新的地球物理依据.     

长白山天池火山区上地壳Q值结构

同天然地震资料相比，人工地震剖面观测资料具有震源球对称且位置已知，观测点位密集、震源和观测点呈直线排列、速度结构已知等突出优点。本文提出了一种利用人工地震振幅资料反演分层介质中Q值的新方法。在利用该方法得到Q值深度函数的基础上，综合各炮点的结果，可研究Q值沿剖面的横向变化。利用上述方法计算了长白山L1剖面上地壳的Q值值结构。发现长白山天池火山区下方Q值明显低于邻近地区，该区域位于天池地区壳内低速异常体的上部，对应于已往的火山喷发通道。     

东北地区地震波Q值非均匀成象的初步探讨

本文首先证明了远震面波,近震Lg波震级起算函数和地震波吸收特征时间t及地壳品质因数Q值之间具有一定的联系,从而可利用面波及Lg波振幅周期资料进行Q值成象。其次,作为实验,利用1481条地震面波射线资料反演了东北和华北交界某区域(北纬35°—44°,东经115°—124°)内地壳品质因数Q值的空间分布。初步看,结果具有一定的地球物理意义。最后,论述了应用Lg波资料反演松辽地台地壳品质因数Q值的必要性和可能性。     

Q偏移技术在深海地震资料处理中的应用研究

深海探区蕴含着大量的油气资源,高质量的地震资料是识别有利储层的关键,然而,一些探区由于浅层气云、气烟囱、泥浆带、低速异常体等高吸收异常带的存在,造成深层地震波振幅变弱,频率降低,严重影响构造成像精度.Q偏移技术来补偿深海地震资料的吸收衰减,首先采用谱比法建立时间域的等效Q场;其次,基于等效Q场进行深度域Q层析反演建立准确的Q场模型;最后基于高精度Q场进行克希霍夫Q叠前深度偏移.将该技术在某海外深海探区实际资料处理中应用,浅层低速异常造成的能量吸收现象得到了解决,弱能量区的成像质量得到了明显改善.     

基于逆算子估计的AVO反演方法研究

传统反演算法以优化算法为主,而基于逆算子估计的AVO反演算法则利用了直接求逆的思路.算法的关键在于寻找存在逆函数的子域,进而可以在子域内直接求逆,这种解决反问题的思路不同于一般的优化类算法所采用的直接搜索解的方式,具有更高的效率.AVO反演利用了振幅随着偏移距的变化特征,反演的精度受到地震资料质量的影响,通过加入L1范数约束以及合理的初始模型有助于提高反演的稳定性以及准确度.模型测算和实际应用表明,基于逆算子估计的AVO反演方法具有较高的精确程度和可靠性.     

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.     

基于零偏VSP三种Q值反演方法对比分析及应用

准确提取Q值是研究地层吸收衰减特性的关键.对三种Q值反演方法(质心频率法、振幅衰减法、频谱比法)进行对比分析,旨在为衰减特性的求取提供参考.针对零偏VSP数据进行计算,对比总结薄层、频带宽度及低衰减层、波场成分、界面干扰等条件下Q值反演与层位揭示的准确性及差异性:对于相对较薄的层位,质心频率法几乎能准确揭示所有地层,而其他两种方法在薄层分界面处出现异常,误差超过200%;高频成分对频率域方法影响较大,尤其是对于低衰减层的反演;只有下/上行波场时三种方法计算结果相似,全波场时质心频率法效果较好;反射界面的存在会对三种方法造成干扰,反演值在界面处出现跳跃.对比分析三种方法在实际VSP数据应用可知:Q值分层比速度曲线更为敏感,质心频率法Q值反演曲线与地质分层吻合程度最好.