多波时移地震AVO反演研究

数值模拟了油藏含油饱和度与有效压力变化时移地震AVO的响应,确定利用时移地震AVO区分油藏参数的变化、实现油藏定量解释的可行性.从Aki等 AVO近似方程出发,详细推导了P_P波和P_S转换波时移地震AVO计算公式.结合岩石物理近似关系和本文推导的时移地震AVO计算公式,推导了利用多波时移地震AVO反演油藏含油饱和度和压力变化的方程.数据试验表明,文中推导的多波时移地震AVO方程能较好地反演油藏含油饱和度变化和有效压力变化,实现油藏定量解释.     

时移地震非线性反演压力与饱和度变化研究

在现有研究基础上提出基于岩石物理模型和混合优化算法的时移地震反演压力、饱和度变化方法.介绍了混合优化算法原理和适用于疏松砂岩的岩石物理模型,建立了非线性反演油藏参数变化的流程.将本方法用于某油田实际数据标定的疏松砂岩岩石物理模型,分析三组地震属性组合与油藏参数的敏感性并进行油藏参数非线性反演,结果表明敏感性不同的三组地震属性组合均能得到正确结果,表明了方法的稳定性与有效性.油藏参数反演结果整体误差小,证明非线性反演方法不受油藏参数变化范围的影响,优于线性化反演方法.     

利用时移层析成像方法揭示与2014年云南鲁甸MS6.5地震有关的P波速度变化

基于双差层析成像的时移层析成像方法能够获得不同时间段之间的地下介质的速度变化,且不同的数据分布和质量对结果影响较小.在本研究中我们使用云南地震区域台网所记录到的P波绝对到时及相对到时数据,利用时移层析成像方法得到了2014年鲁甸M_S6.5地震发生前后震源区高精度的P波速度变化的时空分布.结果表明:2014年鲁甸地震发生后,震源区同震期P波速度下降,但没有下降至最大,而是在震后1—4个月内下降至最大,接着P波速度开始上升,震源区开始愈合,愈合过程从浅层逐渐发展至深层,逐渐恢复至震前水平.同时发现在空间上P波速度变化与余震分布变化相一致,鲁甸地震同震应力变化与速度变化之间也有较好的一致性,所以认为地震引起的应力变化是造成鲁甸地震速度变化的一个重要原因,余震的动态和静态应力造成了震源区介质物理属性的改变从而影响了P波速度的变化.     

时移地震资料贝叶斯AVO波形反演

针对时移地震差异数据,给出了一种基于贝叶斯理论的AVO波形反演方法.该方法可以利用时移地震差异数据同时反演出纵波阻抗、横波阻抗和密度的变化.利用时移地震资料进行反演,由于采集和处理过程中存在一定的差异,不同年份地震资料在非注采过程影响区域也会存在一定的变化,而该变化会导致反演结果在非注采区域有较大的变化.针对这一问题,本文采用贝叶斯理论框架,将待求的纵横波阻抗、密度变化的先验信息和包含在地震数据中的信息结合起来,对于纵横波阻抗和密度变化,假设其服从Gauss分布,并以时移地震分别反演的结果作为其期望,同时,为了更好地表征储层属性变化,提高分辨率和抑制非注采区域弹性参数的变化,假设弹性参数变化的导数服从改进的Cauchy分布.数值模拟试验和实际资料处理结果皆表明,本文提出的反演方法能够有效地抑制假象,突出储层性质的变化,得到高分辨率的弹性参数变化信息,为研究储层属性的变化和优化开采方案提供更多的有效的信息.     

黏弹性介质中多波振幅补偿及其对AVO反演的影响

本文导出了黏弹性层状介质中的多波波前扩散及介质吸收校正公式,为实测多波地震记录的真振幅补偿提供了理论基础.其次,利用Born一级近似线性化反射系数来确定频率域一个黏弹性介质的半反射界面上的多波映射矩阵,建立了模型解误差与参考模型的误差以及与模型参数之间的关系.对误差映射算子的分析结果表明,参考模型的误差存在并不改变AVO反演的模型参数的组合关系,但该误差对反演解的误差起放大作用,并且,参考模型的速度误差对AVO反演的影响程度比介质品质因子的误差大一个数量级.     

时移地震资料贝叶斯AVO波形反演

针对时移地震差异数据,给出了一种基于贝叶斯理论的AVO波形反演方法.该方法可以利用时移地震差异数据同时反演出纵波阻抗、横波阻抗和密度的变化.利用时移地震资料进行反演,由于采集和处理过程中存在一定的差异,不同年份地震资料在非注采过程影响区域也会存在一定的变化,而该变化会导致反演结果在非注采区域有较大的变化.针对这一问题,本文采用贝叶斯理论框架,将待求的纵横波阻抗、密度变化的先验信息和包含在地震数据中的信息结合起来,对于纵横波阻抗和密度变化,假设其服从Gauss分布,并以时移地震分别反演的结果作为其期望,同时,为了更好地表征储层属性变化,提高分辨率和抑制非注采区域弹性参数的变化,假设弹性参数变化的导数服从改进的Cauchy分布.数值模拟试验和实际资料处理结果皆表明,本文提出的反演方法能够有效地抑制假象,突出储层性质的变化,得到高分辨率的弹性参数变化信息,为研究储层属性的变化和优化开采方案提供更多的有效的信息.     

利用时移层析成像方法分析2014年云南景谷MS6.6地震震源区的P波速度变化

为了获得2014年景谷MS 6.6地震发生前后10a间震源区高空间分辨率的P波速度变化,文中基于2008年1月1日—2017年12月31日由云南区域数字地震台网所记录的景谷地震震源区的地震资料,首先采用双差层析成像方法联合绝对到时和相对到时反演了景谷地震震源区高分辨率的三维P波速度结构,反演结果表明景谷地震的余震序列分布于P波高速异常区及低速异常区的交界处,与澜沧江断裂有所相交的断裂处于低速异常区,这可能与断层中的流体有关.然后采用基于双差层析成像的时移层析成像方法得到了不同时间段之间的P波速度变化的时空分布,并结合已有的地质与地球物理研究成果,对P波速度的变化特征及其机制进行了探究,得到几点认识:1)景谷主震震中附近浅层深度的P波速度最大降幅为0.2％,在景谷主震发生2个月后出现,主要受岩石破坏影响所致.2)5～15km深度处整体存在P波速度上升条带区域,推测该区域为高强度、高阻介质的脆韧性转换带,不受主震发生的影响.在2014年12月6日MS5.8及MS5.9余震发生后,余震分布方向发生了明显变化,震源深度加深,脆韧性转换带受其影响使得P波速度下降了3.8％.3)震后约3a,P波速度上升并超过震前水平,可能在震源区的愈合过程中还包含了2018年9月8日云南墨江MS5.9地震发生前的应力积累过程.     

东方1-1气田时移地震技术研究与应用

时移地震方法就是利用不同时间上地震响应的变化来监测油气藏的变化,通过对东方1-1气田岩石物理实验、时移地震资料处理和解释,最后提出了东方1-1气田下一步开发调整的建议。     

渤海浅海多波地震勘探

渤海A油田由于构造主体大面积(约20km2)浅层气形成的“气云”带,常规纵波反射频率及能量都受到严重损失,致使深层目的层地震成像不能准确反映地下地质构造特征。转换波(ps)含有有效入射P波信息,从中能获得转换S波。由于S波基本不受地层屏蔽的影响,从而能够获得深层较好的地震成像。为此在该构造上实施了浅海四分量地震采集。通过现场地质勘测,以及浅层钻井分析及多波地震试验,确定了海上采集流程。经过多次试验,确定了合理的转换波处理流程和关键参数,从而得到了较好的二维转换波剖面。通过正确识别波形特征,利用全波列测井,生成合成转换波地震记录,进行层位标定,指导构造解释及进行油田整体储量评价。     

基于反射系数谱理论的薄层多波AVO

AVO分析是目前地震勘探潜在油气储层的一个重要方法。体散射信息包含了层结构、岩性和孔隙流体信息,对地震勘探非常有用。但是基于 Zoeppritz方程的传统AVO分析之只包含了单层信息。薄层厚度定量解释对构造解释、储层描述和储层横向预测都非常重要。本文阐述的基于频率域弹性传播矩阵反射系数谱方法既考虑了层界面引起的振幅变化(Zoeppritz方程),也考虑了层内传播引起的振幅变化。因此该反射系数谱既包括单一层界面信息,也包括层内体散射信息。该反射系数谱是层厚和频率的连续函数,便于分析频率和层厚对反射系数谱的影响。可分析的薄层厚度可以无限小,直至消失。可分析的频率是任意的和连续的。这是对时间域反射系数做傅里叶变换无法实现的。地震波的传播是复杂的,各种波型是同时存在而且相互转换的,该反射系数谱考虑了各种波型在传播过程中的相互转换以及多次波。与比射线方法比更便于正演薄层多波多分量AVO响应。     

鄂尔多斯盆地北部黄土沙漠区隐蔽薄气层预测

长庆油田公司针对黄土沙漠区低孔、低渗、薄气藏的地震目标处理,经过多年的探索与实践,已形成了一套适合该类气藏特点的储层横向预测技术。在榆林、乌审旗、苏里格庙和神木等地区的上古生界天然气勘探、开发阶段取得了显著效果,使长庆油田上古生界天然气储量连续八年保持稳定增长。本文详细剖析了该技术的应用效果及经验。     

Quantifying Damage, Saturation and Anisotropy in Cracked Rocks by Inverting Elastic Wave Velocities

Crack damage results in a decrease of elastic wave velocities and in the development of anisotropy. Using non-interactive crack effective medium theory as a fundamental tool, we calculate dry and wet elastic properties of cracked rocks in terms of a crack density tensor, average crack aspect ratio and mean crack fabric orientation from the solid grains and fluid elastic properties. Using this same tool, we show that both the anisotropy and shear-wave splitting of elastic waves can be derived. Two simple crack distributions are considered for which the predicted anisotropy depends strongly on the saturation, reaching up to 60% in the dry case. Comparison with experimental data on two granites, a basalt and a marble, shows that the range of validity of the non-interactive effective medium theory model extends to a total crack density of approximately 0.5, considering symmetries up to orthorhombic. In the isotropic case, Kachanov's (1994) non-interactive effective medium model was used in order to invert elastic wave velocities and infer both crack density and aspect ratio evolutions. Inversions are stable and give coherent results in terms of crack density and aperture evolution. Crack density variations can be interpreted in terms of crack growth and/or changes of the crack surface contact areas as cracks are being closed or opened respectively. More importantly, the recovered evolution of aspect ratio shows an exponentially decreasing aspect ratio (and therefore aperture) with pressure, which has broader geophysical implications, in particular on fluid flow. The recovered evolution of aspect ratio is also consistent with current mechanical theories of crack closure. In the anisotropic cases—both transverse isotropic and orthorhombic symmetries were considered—anisotropy and saturation patterns were well reproduced by the modelling, and mean crack fabric orientations we recovered are consistent with in situ geophysical imaging. Our results point out that: (1) It is possible to predict damage, anisotropy and saturation in terms of a crack density tensor and mean crack aspect ratio and orientation; (2) using well constrained wave velocity data, it is possible to extrapolate the contemporaneous evolution of crack density, anisotropy and saturation using wave velocity inversion as a tool; 3) using such an inversion tool opens the door in linking elastic properties, variations to permeability.     

利用主动震源直达波互相关时延检测技术监测小江断裂带浅层地震波波速变化

为了监测云南小江断裂带附近地震波波速的连续变化,2006年4月在小江断裂带以西10 km布置了一条长235 m的主动震源浅勘测线,进行为期1个月的连续观测实验。采用前后互相关技术对直达波进行了高精度波速变化测量,分析得到以下结果和结论:(1)实验期间,实验点地下介质存在相对波速变化δv/v≈10-3~10-2;(2)波速变化随震中距增加迅速减小,这可能反映了较浅层波速变化与较深层相比更剧烈;(3)波速变化和大气压变化有很好的相关性,相对波速变化对大气压的敏感系数为10-6Pa-1量级;(4)降雨会显著影响波速与气压的关系,降雨前相对波速变化随气压增加而增加,而降雨后相对波速则与气压呈负相关。