模拟退火叠前AVA同步反演方法

叠前反演技术已经成为岩性预测和流体识别的关键技术,并将在油气勘探中发挥重要作用,本文提出了模拟退火AVA同步反演方法,该方法以多个角道集地震数据体和先验纵波速度、横波速度、密度模型等为输入,综合利用地震、地质、测井等多种信息为约束,采用模拟退火全局优化方法,直接采用Knott-Zoeppritz方程求解反射系数,同步反演获得纵波阻抗、横波阻抗、纵横波速度、密度、Mu、Lambda等23种岩石弹性参数模型.其主要特点如下：１）采用Zoeppritz方程直接求解,精度高;2) 目标函数选择灵活;３）多角度提取子波;４）可获得深度域的反演结果.实际资料应用证明,该反演方法保留了地震反射振幅随偏移距不同或入射角不同而变化的特征,可有效提高储层预测和流体识别精度.实际应用表明,本方法预测结果可靠,具有较强的实用性.     

叠前弹性参数反演在南海工区的应用研究

随着油气勘探难度不断增加,叠前弹性参数反演在油气勘探领域已逐渐成为一种有效的储层预测方法.该方法以Zoeppritz方程为基础,相较于叠后反演,叠前数据保留了大量与炮检距相关信息,在精度上有了较大的提升.本文从叠前AVO反演出发,利用纵横波联合反演方法对纵横波速度与密度三参数进行反演,并在模型和工区进行测试及应用.再利...     

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。     

改进的模拟退火算法及其在叠前储层参数反演中的应用

快速模拟退火算法中,要求扰动后新的模型参数必须在取值范围内,对此,人们通常采用两种方法:(1)反复扰动直到新的模型参数满足要求;(2)当新的模型参数超过最大值时,参数等于最大值;新的模型参数小于最小值时,参数等于最小值.研究发现,方法1在计算过程中增加了寻找新模型参数的时间开销,计算效率明显降低;方法2当目标函数在边界或边界的小邻域存在多个极小值时,在有限的时间内,其陷入局部极小的概率大大增加,优化效果明显下降.本文在前人研究的基础上提出了改进的模拟退火算法,同时利用改进的算法反演了地层泊松比、纵波速度和密度.结果表明,改进的算法加快了模拟退火算法的收敛速度,提高了模拟退火算法的效率和精度.     

叠前同时反演在TH5区储层预测中的应用

TH5区地质构造复杂,储层变化幅度大并且砂泥岩纵波阻抗叠置严重,常规地震属性与叠后阻抗预测在该区均没有取得良好的效果.在此背景下,本文分析了叠前纵横波同时反演的可行性,并介绍了该技术的研究思路.然后,通过交会图、剖面图、镂空图、平面图等多种手段对TH5区叠前同时反演结果进行了分析,同时类比已钻产油井的属性特征提出了建议井位.研究表明,通过叠前同时反演得到的纵、横波阻抗以及纵横波速度比等属性能有效地预测储层,为储层评价和井位建议提供可靠依据,应用效果良好.     

叠前弹性阻抗反演及其在含气储层预测中的应用

叠前弹性阻抗反演方法,由于充分利用振幅随偏移距变化的信息,与叠后波阻抗反演相比,对岩性及流体的分辨能力和可信度有较大提高,是当前叠前方演的一个重要方向.本文讨论了弹性阻抗反演的基本原理和流程,指出了该方法的应用条件和关键步骤.对J地区东营组浊积砂岩的实例研究表明,大角度弹性阻抗对含气砂岩具有非常理想的分辨能力,利用近角度和远角度弹性阻抗的交会分析,能够可靠地识别含气砂岩的分布范围.研究结果对该区砂岩气藏的勘探具有重要意义.     

基于比值均方根的杨氏模量反演方法

杨氏模量和泊松比是表征岩石脆性、评价储层可压性以及描述储层流体特征的重要参数,叠前地震反演是从地震数据中得到此类参数的有效手段.常规的叠前地震反演方法多使用Zeopppritz方程的近似式计算反射系数,近似式的误差影响了反演结果的精度.针对这个问题,推导了比值均方根形式的杨氏模量、泊松比和密度的Zoeppritz方程,并基于广义线性反演构建了杨氏模量和泊松比直接反演方法,有效地避免了使用近似式的局限性,提高了反演的精度.模型测试和实际资料试算结果表明：采用比值均方根形式构建的反演流程稳定,能够从叠前地震数据中获得可信的杨氏模量、泊松比和密度,提供了一种可靠的杨氏模量和泊松比直接反演方法.     

叠前地震波形指示反演在薄互储层预测中的应用

地震波形指示反演在高频段通过将地震波形信息代替变差函数,使得反演过程及结果能够更好的体现了"相控"的概念,并且能够有效提升预测储层纵向及横向分辨率,在薄层、薄互储层预测上是地质统计学反演之外一种新的、更高效的反演手段.针对J4井区纵波阻抗无法有效识别河道砂薄互储层的问题,通过横波速度估算,计算得到一系列弹性参数,优选出对砂泥岩识别最敏感的弹性参数,创新尝试在叠前域使用地震波形指示反演敏感参数体,最终达到对目标薄互储层"定量"识别的目的.应用结果表明:在叠前域使用地震波形指示反演代替常规反演可以很好的解决薄层预测中纵横向分辨率不高、纵波阻抗无法有效识别砂泥岩的问题,对同类型储层定量预测具有一定的借鉴意义.     

叠前同步反演在古近系窄河道储层预测中的应用——以渤海A油田为例

在渤海海域,河流相储层较发育,一般具有单层厚度薄、纵向叠置关系复杂、岩性及物性横向变化快等特点.古近系窄河道砂岩储层预测还面临埋藏深,砂岩与泥岩纵波阻抗差异小;地震资料垂向分辨率不够等问题.常规方法进行储层预测及刻画难度大,严重制约着开发井网部署.本文以测井岩石物理分析为基础,发现密度能很好地区分储层与非储层.采用密点速度分析、拉东变换去多次和自适应道集拉平等处理技术,提高了叠加剖面的质量,使处理后的资料满足叠前研究需求.应用叠前AVO同步反演技术对A油田的三维地震资料进行叠前反演,反演出密度数据体,提取地震属性,清楚刻画出河道的平面展布形态,据此优化钻井方案.实钻开发井储层钻遇情况与钻前储层预测一致,规避开发井的风险,提高经济效益,该方法可供类似油田借鉴.     

页岩气储层纵横波叠前联合反演方法

杨氏模量与密度乘积(Eρ)能够突显页岩气储层的异常特征,泊松比能够指示储层的含流体性.与常规叠前弹性参数反演相比,基于Eρ、泊松比和密度的叠前纵横波联合反演可以获得更加精确的弹性参数,为页岩气储层识别和流体预测提供可靠的依据.首先,推导了基于Eρ、泊松比和密度的纵波和转换波反射系数近似方程,利用典型模型对新推导的反射系数方程做精度分析,当入射角小于30°时,新推导的反射系数公式具有较高的精度;其次,充分利用纵波和转换波的信息,在贝叶斯的框架下,建立叠前纵横波联合反演流程,进行Eρ、泊松比和密度的直接反演,避免了间接反演带来的累积误差;最后,利用实际工区井模型数据进行算法测试,结果表明,该反演方法所获得的Eρ、泊松比和密度的估计值与真实值吻合较好,满足精细地震反演的精度要求.     

基于三变量柯西分布的叠前地震反演及在优质含气储层预测中的应用

优质气层与低含气饱和度的差气层、气水同层均呈现"亮点"强振幅的地震响应特征,利用振幅类属性或者常规弹性参数难以进行有效判识。考虑到密度参数随含气饱和度的高敏感性,本文在贝叶斯叠前反演框架下,以三变量柯西分布为先验正则约束进行叠前地震反演,减小了纵波速度、横波速度与密度三参数统计相关性造成的参数估算误差,进一步提高了弹性参数的可靠性,模型测试表明新方法反演的密度精度及稳定性更高。将方法应用于马达班湾盆地X区块,在流体替代及岩石物理统计分析的指导下,利用基于三变量柯西分布的叠前地震反演方法提取密度参数,预测优质气层富集区,实钻结果与预测结果吻合度高,表明该方法具有较高的实用性。     

基于流体因子叠前地震反演的油水识别方法研究与应用

在双相介质理论指导下构建的流体因子Gassmann流体项f可以实现对油水层的有效判识。本文基于包含流体因子f的反射系数近似公式推导,得到相应的流体弹性阻抗方程,将流体因子纳入地震反演过程并直接参与目标储层的流体识别,实现了从弹性阻抗数据体中直接反演流体因子f的方法技术流程。流体因子f的直接反演有效减少间接计算所带来的累计误差,提高了地震流体识别的精度。在实际资料应用中,结合研究区地质背景与地球物理特征开展的岩石物理分析表明,Gassmann流体因子f对含油和含水特征有较好的区分作用。反演结果表明,流体因子f能为有效地识别目的层的油水特征,为下一步的钻井开发提供可靠的技术支持。      

波动方程反问题与广义RADON变换反演的一种关系

本文把波动方程反问题与广义Radon 变换的反演相联系。在假定弱散射条件下,把波动方程反问题转化成广义Radon 变换的反演问题,即如何从一系列关于目标函数在某类子流形上的积分值,去求出目标函数.这种转化提供了一种研究波动方程反问题的途径。     

免疫粒子群优化在波阻抗反演中的应用

针对标准粒子群优化（PSO）算法易出现早熟而陷入局部最优以及进化后期收敛速度慢等缺陷,引入免疫系统的免疫记忆和抗体浓度选择机制,构造了基于免疫机制的粒子群优化（IPSO）算法,并将其应用到波阻抗反演问题中。免疫记忆能够保留高适应度个体,抗体浓度选择机制进一步保证了粒子的多样性,从而能较好地避免早熟收敛,提高算法的全局搜索能力。对理论模型试算表明,IPSO算法在进行波阻抗反演时不仅收敛速度快,而且具有较高的精确度和抗噪性能。     

碳酸盐岩岩溶型储层综合预测

塔里木盆地碳酸盐岩岩溶型储层广泛分布于塔北、塔中、巴楚等地区，是塔里木盆地碳酸盐岩勘探的重点，也是塔里木油田增储上产的主要层系之一。由于埋藏深度大、反射信号较弱、信噪比较低，更由于岩溶型储层非均质性严重，使得储层预测的难度增大。通过多年的攻关研究，从碳酸盐岩风化壳储层的地球物理响应特征出发，逐步探索并建立了技术、岩溶型储层测井评价技术、岩溶型储层地震描述技术、应变量分析技术为手段的溶型储层综合评价技术。在塔北、以地质概念模型为基础，以基于层序格架的潜山古地貌恢复塔中等地区应用中取得了良好的地质效果，相继获得了工业油气流。本文介绍了该技术在塔北轮古西地区的具体实施和应用效果。     

三维地震神经网络反演在探明煤层富水灾害层的应用

在常规测井约束反演的的基础上,开展神经网络特征参数反演,将波阻抗等地震属性转化为与含水性更为密切的孔隙度、视电阻率数据体,使地震反演的地质属性与测井上的地质属性达到最优的相关性,从而实现应用三维地震对煤层顶板富水进行评价的目的。由于煤层顶板富水区的特殊性质,它同样也是地震后的易破坏层,因而对它的探明从抗震角度以及震害预测角度都是有价值的。以淮北某采区为例,通过孔隙度及电阻率的神经网络反演对研究区10#煤层顶板的富水性进行预测。反演结果表明采区北部发育一个强富水陷落柱,与钻孔揭示结果吻合。采区西部10#煤层顶板与第四系含水层呈不整合接触关系,神经网络反演结果预测为强富水区,同样与井下工程揭示富水特征吻合。利用多属性融合的神经网络反演可有效预测煤层顶板的富水特征,为煤矿安全生产以及抗震提供重要保障。     

Yabuki&Matsu’ura方法在汶川M_W7.9地震反演中的应用

2008年5月12日,青藏高原东缘龙门山断裂带发生汶川MW7.9地震,该地震使得北川—映秀断裂、灌县—江油断裂发生了同震破裂。本文主要利用震后通过复测获得的GPS同震形变场,采用Yabuki&Matsu’ura反演计算方法和分段平面断层模型,反演了地震同震滑动分布。结果表明:映秀—北川主破裂带的断层错动,在映秀附近以逆冲滑动为主,而在北川以北,其走滑运动明显大于逆冲,这一结果与震后地质调查结果与通过地震波研究获得的断层破裂特征相一致;反演得到的最大滑动量达到9.3m和9.6m,分别对应于这次地震中地表破坏最为严重的北川和映秀地区;由所获得的滑动分布计算的地震矩为8.07×1020 N.m,对应的震级为MW7.9。研究结果初步显示,Yabuki&Matsu’ura反演方法可适用在内陆地震断层反演计算中。     

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。     

地震相控混沌反演在岩性油气藏储层预测中的应用——以RY坳陷M井区为例

RY坳陷M井区位于浅水三角洲前缘斜坡带,多发育水下分流河道沉积,砂岩储层厚度薄、横向变化快,且同一时期的砂体在平面上表现为多套油水系统,容易形成岩性油气藏,利用常规手段进行储层预测的难度较大。本文通过引入地震相控制,利用纵向及横向上的构造起伏、岩性变化、沉积环境变迁等先验信息降低了反演的多解性;同时将混沌理论与反演算法结合,根据反演迭代的实时状态自适应地修改正则化算子,调节反演稳定性和分辨率达到最佳平衡,既避免了混沌现象的出现,又最大限度地揭示薄层信息。M井区的实际应用显示,相控混沌反演可以突出地震波形的细节变化,准确刻画储层尖灭和分叉点位置,达到精准预测岩性油气藏的目的,对后续岩性油气藏的勘探开发具有较大指导意义。