二维地震资料波动方程非线性反演

针对反演的要求和实际问题的需要，提出利用地震资料叠前数据进行二维波动方程反演，采用最小平方拟合修正模型参数的非线性反演方法，构造了问题的加速迭代算法．反演算法充分利用了冗余的叠前数据和多道相关性，可以分离噪声和信号，使噪声不参与或很少参与反演，算法抗噪能力强．数值模拟例子表明算法有效和稳定，得到了令人满意的结果．     

渤海湾盆地垦东凸起北坡新近系馆陶组上段沉积相模式探讨

主要通过岩心观察、粒度分析、参数计算、录井及测井分析等手段,充分吸收国内外河流研究成果,结合研究区区域地质背景,总结出渤海湾盆地垦东凸起北坡新近系馆陶组上段沉积相模式。研究认为：馆上段为河流相沉积,从沉积物特征和平面形态角度可以将研究区馆上段河流理解为介于辫状河与曲流河之间的过渡河型。其平均河道弯曲度大于1.7,垂向层序表现为泥多砂少,具有曲流河的特征;但沉积层序顶部常直接覆盖河漫/洪泛平原沉积,特别是河道内砂坝发育造成河道分汊河,砂坝沉积物粒度特征反映的受洪水控制的震荡性特点而与曲流河有重要差别。作者借用在水利学界和地貌学界广为使用的分汊河概念,建立了馆上段沉积相模式,包括河床、堤岸、河漫/洪泛平原和废弃河道等4个亚相,其沉积物组成下粗上细的正韵律。其中,河道砂坝是其主要砂体,顶部常被洪泛平原直接覆盖;决口扇是仅次于河道砂坝的次要砂体。     

预测多次波的逆散射级数方法与SRME方法及比较

逆散射级数方法和SRME方法是典型的两类基于波动方程的无需地下结构信息的自由表面多次波预测方法,本文详细讨论了这两类方法的基本思想、方法原理和实现思路,并对2维逆散射级数方法进行了降维简化,推导给出了1.5维逆散射级数衰减自由表面多次波的方法,减少了计算量,并降低了对3维规则观测系统的要求.利用经典SMAART模型数据测试比较了2维逆散射级数方法、1.5维逆散射级数方法及2维SRME方法预测自由表面多次波的效果及优缺点,比较了三者在方法实现、并行计算效率及对数据要求上的异同,并结合分析比较结果,给出了实际应用中方法选择的建议.     

多尺度全变分法及其在时移地震中的应用

本文针对时间推移地震本身包含不同时期的两次或者两次以上的勘探反问题,构造了一种快速有效的反演方法--多尺度全变分法.通过引入全变分正则化来代替传统的Tikhonov正则化,针对待反演参数不连续的情况,提高了算法精度.为了提高计算效率,引入了多尺度方法,从而构造了多尺度全变分方法.在数值模拟中,针对一个时间推移地震反演问题对多尺度-Tikhonov正则化法、单一尺度全变分法、以及本文所构造的多尺度全变分法进行了比较.结果表明,本文所提出的多尺度全变分法是一种稳定、快速和精确的反演方法.     

基于T-matrix的非线性参数估计方法

全波形反演可提供高精度的地下介质参数空间分布,但传统的全波形反演方法建立在Born近似的基础上,对初始模型具有一定的依赖性.为了摆脱Born近似的束缚,本文基于二维常密度声波方程,在De Wolf近似的前提下,借助传输矩阵(T-matrix)方法,深入研究了逆薄板传播算子(Inverse Thin-Slab Propagator,ITSP),实现了速度扰动的非线性估计.ITSP方法避免了Born级数方法在扰动较强、扰动区域较大时的发散性问题,且只经过一次扫描校正,计算效率较高.二维模拟数据分析验证了本文方法的可行性以及有效性.     

基于概率统计的地震岩相识别不确定性定量评价方法

地震岩相识别能够提供具有不同储层特征的岩相分布信息,对岩相识别的不确定性开展定量评价分析可降低后期油藏建模与储层评价的风险.考虑了地震岩相识别中测井岩相定义、岩石物理建模、井震尺度匹配及地震反演等环节的不确定性对岩相识别的影响,基于概率统计方法,引入熵函数实现了地震岩相识别不确定性定量评价,并结合岩相概率、重建率等多角度综合定量分析不确定性的构成及传递特征,系统地实现了地震岩相识别不确定性评价流程的整体连通.提出了结合属性交绘特征约束反演参数空间,提高地震岩相识别运算效率.模拟数据分析表明利用熵函数可精确实现岩相识别不确定性地定量表征,利用属性交绘特征约束参数空间既大幅度减少运算量,也可降低地震岩相识别的不确定性.     

基于吸收衰减补偿的多分量高斯束叠前深度偏移（英文）

高斯束叠前深度偏移是对地下介质进行精确成像的方法之一,多分量地震资料的叠前深度偏移技术可以对复杂构造进行更准确的成像。由于实际地下介质具有粘滞性,研究粘弹性叠前深度偏移具有一定的现实意义。本文采用高斯束偏移方法对多分量地震数据进行吸收衰减补偿,首先利用高斯束模拟粘弹性介质中传播的地震波,并在模拟中引入与品质因子Q有关的复速度和精确的粘弹性Zoeppritz方程,合成地震记录;然后给出纵波和转换波共炮域高斯束叠前深度偏移原理,在此基础上推导补偿吸收衰减的表达式,校正Q引起的振幅衰减和相位畸变,实现基于吸收衰减补偿的多分量高斯束叠前深度偏移,并分析Q误差对偏移结果的影响。数值实验表明,在考虑地下介质的粘滞性时,本文方法具有更高的成像分辨率。     

平面波域反数据处理压制多次波方法研究

在地震勘探领域,尤其是海洋地震勘探中,多次波一直是影响地震处理与解释的主要因素之一.本文基于x-t域的反馈模型及多次波衰减的理论,详尽推导了x-t域反数据处理的方法;基于平面波域多次波的产生机制,借鉴x-t域反数据处理的方法,推导出在平面波域进行反数据处理的原理.文中给出一个有限差分的模拟数据进行测试,处理结果表明,本方法可以有效地衰减表层相关多次波,提高地震数据分析的精确性,在保护了一次波能量的同时,可以更加有效快捷地去除多次波.     

基于高效梯度提升策略含水饱和度预测模型

经典含水饱和度参数预测模型是通过岩石物理实验来确定的.由于获取的岩心样本量在实际工程中非常有限,导致由实验确定的预测模型参数不可靠,最终合理的预测结果难以给出.含水饱和度预测本质属于拟合问题,而机器学习在处理拟合问题方面能力出众,因此是一理想应用手段.高效梯度提升模型(LightGBM)在集成学习理论中是最强模型之一,具有巨大的实际应用潜力,为此被采用进行预测研究.为降低原始数据集异常点及无效特征对模型预测能力和泛化能力带来的负面影响,本文提出利用Tukey算法和主成分分析(PCA)算法进行数据预处理,由此建立了一基于LightGBM的预测策略.本文选用鄂尔多斯盆地长4+5段致密砂岩储层岩心样本数据集对提出的预测策略进行验证.为加强验证效果,本文引入K邻近(KNeighbors)、支持向量拟合(SVR)和随机森林(Random Forest)等3个模型在两个验证集上进行对比.实验结果显示,提出策略在两个实验中均能给出最小均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE).验证结果显示提出的基于LightGBM的预测策略能够处理实际含水饱和度参数预测问题,且鲁棒性好,在测井评价研究方向上具有...     

基于散射理论与动态时间规整的时移地震波动方程差异反演

时移地震勘探作为储层动态监测的有效手段,对获取地下介质的弹性或物性参数变化起到了至关重要的作用.由于多期地震勘探之间介质的传播速度存在差异,同时环境条件、采集方式及处理手段等方面的不同,都会使地震记录产生走时差异.而这种走时差异对时移地震反演存在着严重的影响,尤其是基于波动方程的反演方法.为了消除时移差异,我们引入动态时间规整(DTW)方法实现角道集优化匹配,以获取地震记录的有效变化信息.此外,本文提出根据散射理论,通过弹性波动方程进行时移地震差异反演,得到地层的差异弹性参数,实现储层差异定量表征.该方法采用WKBJ近似模拟非均匀背景,具有更高的反演精度,尤其是在复杂地质构造条件下优势更加明显.本文对所提出的方法进行了数值模拟实验与实际数据应用,证明该方法得到的反演结果优于传统方法,可以实现对地层时移差异的准确刻画.