基于地震属性优化和机器学习的煤层厚度预测方法

煤层精准定位是无人采煤的关键技术,煤层厚度预测是煤田地震资料解释的重要研究内容之一。参考实际地层厚度及物性参数,构建含楔形煤层的正演模型,通过地震剖面正演和地震属性提取、优化,对比分析信噪比和多种回归方法对煤层厚度预测的影响。研究结果表明：部分地震属性与煤厚相关性较强,可以用于煤厚预测;地震属性间的信息冗余不可忽略,但基于主成分分析和多维标度的地震属性优化结果无本质区别;当信噪比较低(10 dB)时,随机森林回归算法的均方根误差最小(1.07),支持向量机回归算法的误差居中(1.15),多元线性回归算法的误差最大(1.84);当信噪比较高(25 dB)时,支持向量机回归算法的误差最小(0.05),随机森林回归算法的误差居中(0.11),多元线性回归算法的误差最大(0.20);输入数据信噪比对煤厚预测有明显影响,信噪比越高、预测效果越好。基于地震属性优化及支持向量机回归的煤厚预测方法,是实现薄煤层厚度高精度解释的一种有效途径。     

地震属性融合技术在海拉尔盆地乌东斜坡带南屯组储层预测中的应用

针对海拉尔盆地乌南次凹乌东斜坡带地区南屯组砂岩储层的特征和勘探难点,应用三维地震资料多属性多元线性回归融合技术,对南屯组砂岩储层敏感的地震属性提取并优选,获得地震属性与钻遇砂岩厚度的相关关系,建立砂岩厚度与多地震属性之间的回归方程,实现对砂岩储层厚度高精度地预测,进而明确乌东斜坡带地区南二段Ⅰ油组砂岩储层厚度发育特征。该方法应用效果良好,为乌东斜坡带地区南二段Ⅰ油组隐蔽圈闭识别预测提供借鉴。     

基于分频融合地震属性的曲流带预测与点坝识别:以渤海湾盆地埕岛油田馆陶组为例*

埕岛油田馆陶组发育典型的高弯度曲流河沉积。通过分频融合地震属性提取与优选、储层构型模式指导、动态响应特征约束等手段,对研究区海上稀井网条件下曲流带和点坝进行精细刻画。研究表明: (1)分频融合地震属性的储层预测方法提高了曲流带的预测精度,振幅类属性与砂体厚度相关性最好,以最大峰值振幅为最佳,相比原始地震属性,分频融合得到的最大峰值振幅属性更好地刻画了曲流带砂体边界与砂体厚度分布;(2)复合正韵律、砂体厚度大、紧邻废弃河道分布为点坝三大重要识别标志,与此相对应,点坝表现为高最大峰值振幅、高反演属性的地震响应特征,而废弃河道呈弯月状低振幅属性、“顶平底凸”的低反演属性特征;(3)在应用地震属性确定点坝位置的基础上,通过经验公式推算点坝跨度,可认知研究区点坝的规模,有效指导地下点坝识别,动态信息的约束也为点坝识别提供了依据。井震结合的曲流带及点坝识别方法可为相似油田构型分析提供借鉴。     

基于分频融合地震属性的曲流带预测与点坝识别:以渤海湾盆地埕岛油田馆陶组为例

埕岛油田馆陶组发育典型的高弯度曲流河沉积。通过分频融合地震属性提取与优选、储层构型模式指导、动态响应特征约束等手段,对研究区海上稀井网条件下曲流带和点坝进行精细刻画。研究表明:(1)分频融合地震属性的储层预测方法提高了曲流带的预测精度,振幅类属性与砂体厚度相关性最好,以最大峰值振幅为最佳,相比原始地震属性,分频融合得到的最大峰值振幅属性更好地刻画了曲流带砂体边界与砂体厚度分布;(2)复合正韵律、砂体厚度大、紧邻废弃河道分布为点坝三大重要识别标志,与此相对应,点坝表现为高最大峰值振幅、高反演属性的地震响应特征,而废弃河道呈弯月状低振幅属性、"顶平底凸"的低反演属性特征;(3)在应用地震属性确定点坝位置的基础上,通过经验公式推算点坝跨度,可认知研究区点坝的规模,有效指导地下点坝识别,动态信息的约束也为点坝识别提供了依据。井震结合的曲流带及点坝识别方法可为相似油田构型分析提供借鉴。     

基于KICA属性优化的支持向量机储层参数预测

为提高储层参数预测的精度,提出一种基于核独立分量分析(KICA)属性优化的支持向量机储层参数预测技术,KICA属性优化技术充分体现属性信息的非线性关系与高阶统计特性,提取出相互统计独立的反映地下储层参数的储层信息。支持向量机技术基于结构风险最小化原理,可解决小样本、高维与局部最小的非线性系统问题,二者有效的结合,能够将繁冗的地震属性空间,结合较少的井数据精确预测出储层的参数分布。通过模型及实际资料研究表明,本文储层参数预测方法的应用效果好,预测精度高。     

基于对应分析的支持向量机回归在地震储层厚度预测中的应用

储层厚度的预测是油气藏描述的一项关键技术,然储层厚度和地震信息之间的关系是非线性的,其他的数学方法很难拟合.解决这一难点用到了一种新的数学统计方法--支持向量机.笔者介绍了对应分析和支持向量回归机算法原理,在此基础上以实际的数据为例子成功地对储层参数-厚度进行了预测,取得了实际的应用效果,得出了该方法切实可行的结论.     

基于地震多属性的郑庄区块煤层气开发甜点区优选

摘要：地震属性受多种地质因素的影响,单一地震属性很难准确地反映煤层气储层综合地质特征。寻找能够降低地震属性多解性的方法,准确预测主地质参数,是评价煤层气有利区的关键。根据煤层厚度、含气量和渗透率分别与振幅类、频率类和曲率类地震属性具有较高相关性的特点,通过地震多属性组合变换的方法,建立了基于地震属性分析的煤层气主地质参数预测模型。然后,建立动态权重系数中值法,以中值评价值出现的最高频率,确定主地质参数在煤层气有利区优选中所占的权重,并基于评价值函数实现有利开发区块优选。利用该方法对沁水盆地郑庄地区的预测结果表明：最有利开发甜点区位于北部的59-60-57-55井区,次级有利开发甜点区位于东北部的53-62-49-45井区。     

地震波形分类技术在大情字井地区薄砂体预测中的应用

受限于地震资料分辨率,薄砂体预测存在不确定性,一个地震波形多是由两期或者多期砂体叠置干涉形成,因此用振幅、频率等常规属性难以准确描述单期砂体平面非均质性特征。这里采用地震波形分类技术,以松辽盆地南部大情字井地区青一段3砂组为例,通过分析井震标定合成记录,研究三角洲外前缘相带不同砂体叠置模式下地震波形变化规律,建立研究区四种典型砂体叠置模式,利用自组织神经网络技术,选择合适的时窗,经过多次迭代,确定波形分类总数为8种,使每种砂体叠置模式对应两个地震模型道,从而根据时窗内不同地震波形的空间分布,精细描述不同砂体叠置模式的平面非均质性特征。与其他属性和地质统计学反演预测的砂体厚度符合率相对比,波形分类预测符合率远高于振幅类属性和频率类属性,并与井震反演预测符合率相当,说明地震波形分类在三角洲外前缘相带砂体预测中是一种高效准确的技术方法。     

W地区储层孔隙度地震预测技术及应用研究

在W地区,储层孔隙度预测技术是将支持向量机方法与分频法相结合构成一种新的地震非线性预测技术.支持向量机是一种基于统计理论的新型机器学习算法,它是建立输入与输出的一个隐形的映射关系,在我们的问题中,应用测井数据作为支持向量机的输入向量,通过支持向量机优选参数,对实际样本数据构造核函数,实现全局最优解.分频法采用短时快速傅利叶变换(SFFT)将地震数据进行时频转换,形成高分辨的分频数据体,作为独立的输入数据体,以提高储层孔隙度反演的分辨率和精度.因此,构成的这种联合预测技术,充分发挥了支持向量机和分频法的优势,这种全新的储层孔隙度预测技术适应储层地质参数高维非线性特点.依据建立的储层孔隙孔隙度预测技术,利用W地区实际地震数据形成的分频数据体和测井数据,对朱海组储层孔隙度进行了预测,获得了高分辨率和高精度储层孔隙度剖面和储层孔隙度数据体.在W地区,预测的朱海组储层孔隙度与测井孔隙度具有良好的一致性,其相关系数值为(0.816～0.945),平均值为0.882,因此,预测的储层孔隙度具有较高的可信度和准确率.在W地区成功应用表明,其方法技术具有通用性和较好的推广性,它的适用面广,预测效果好,易于实现,它将油气储层孔隙度预测推向一个新的发展水平.     

基于SVM的溶洞顶板安全厚度智能预测模型

以某岩溶隧道为背景,采用二维弹塑性有限元方法对隧道开挖进行数值模拟计算,分析了隧道底部溶洞顶板安全厚度的影响因素,用支持向量机方法得出了能综合体现各影响因素的溶洞顶板安全厚度预测模型,并和多元线性回归得到的预测模型进行对比。计算结果表明,支持向量机预测模型较之多元线性回归模型,不但具有方便快捷的优点,而且具有更高的预测精度。     

基于VMD和SVM的煤厚预测方法研究

煤厚变化对煤炭安全高效开采具有重要的影响。针对三维地震数据中含有噪声时,易导致煤厚预测结果具有较大误差的问题,提出一种利用变模态分解(VMD)和支持向量机(SVM)方法结合进行煤厚预测的方法。首先,构建煤厚楔形模型并对其进行地震正演模拟,当煤层厚度较薄时,振幅属性和频带宽度属性与煤厚之间具有较好的正相关性,而瞬时频率属性与煤厚具有较好的负相关性;对正演地震记录增加噪声,结果表明噪声对利用地震属性进行煤厚预测具有较大影响。利用VMD进行去噪之后,基于SVM进行煤厚预测,实际地震资料的煤厚预测结果与已有钻孔揭露的煤层信息较为吻合,预测煤厚最小绝对误差仅为0.02 m,最大绝对误差0.52 m,验证了方法的可行性和有效性。研究成果可为低信噪比区的煤厚反演提供参考。      

基于支持向量机的地震属性优选及煤层气预测

为了充分发挥地震属性分析技术的优势,针对地震勘探中的小样本事件,阐述了支持向量机原理,开展了基于支持向量机的煤田地震属性非线性优选的方法研究,并在煤层气含量预测中取得了良好的效果。结果表明:基于支持向量机(SVM)属性优选的煤层气预测效果比运用钻孔插值的效果更精确,较好地解决了小样本的学习问题,可作为煤层气预测的一种有效方法。      

利用地震属性进行砂岩储层横向预测

地震属性分析技术一直是地震特殊处理和地质解释的主要研究内容。随着相关理论的发展,地震属性分析技术已经应用到油气勘探开发的各个阶段。S盆地南部处于勘探开发的前期,具有井少、二维地震测网较稀、储层预测难的特点。由于沉积地层的变化能引起地震波在动力学和运动学上的相应变化,因此利用地震属性能较好地进行储层特征的定性研究,即通过地震多种属性分析,进行研究区内砂岩储层横向预测。其研究技术路线实际上为先找储层,再进行初步油气检测,最后进行勘探目标优选。根据这个技术路线,地震属性的研究则相应地以三个方面的分析为主:即利用振幅属性来寻找砂体富集区,利用有效带宽判断砂层的均质性,再利用频率属性判断其含气性。地震属性分析方法的应用在早期天然气勘探开发具有可以推广的普遍意义。     

基于多重分形的信息融合技术在琼东南盆地深水区油气勘探中的应用

为解决常规地震属性预测储层时效果差、精度低而导致的预测多解性问题,采用基于多重分形的信息融合技术预测琼东南盆地深水区有利储层区域。根据分形谱函数曲线形态提取优势属性,然后采用多重分形技术进行信息融合。融合后的谱函数计算结果显示,多重分形融合的曲线形态不同于任何一种单一属性的谱函数形态,说明信息融合的结果不是任何单一属性能够代替的。多重分形考虑了属性与属性之间的非线性边界问题及地震属性的非线性特征差异,有效地刻画了局部细节。将该技术应用于琼东南盆地陵南斜坡区崖城组储层预测,结果表明,有利储层区域分布于陵水29A、陵水30A、陵水29B、陵水35A和陵水35B区块,从属性融合结果得知,通过多重分形法圈出的这5个有利储层区域的储层优于永乐1区块,同时结合该区石油地质条件的综合分析,最后确定陵水29A、陵水30A和陵水29B区块为有利储层目标区,为下一步的靶区优选提供了依据。     

塔北西部却勒地区古近系底砂岩段薄砂层储层地震预测

通过岩心、测井分析研究储层的岩性和物性,通过分析井点及剖面地震反射波特征来研究薄砂层储层发育处反射波属性;在储层岩性、物性及地震波形属性研究基础上,采用模型正演实验优选储层敏感属性,分析地震属性与薄砂层储层的预测关系;最终通过时间域属性优选、数学统计回归和频率域频谱分解等方法综合分析,建立预测薄砂层储层的经验公式,预测...     

薄互层干涉对叠前AVO属性的影响分析

常规AVO分析是以单一界面为前提,用来分析薄层的AVO响应特征存在误差。Brekhovski给出的层状传播矩阵方程考虑了层内波的反射和透射以及层厚等影响因素,更适合用于讨论薄互层的地震响应特征。对薄层进行Brekhovski正演,发现不同入射角下振幅与厚度关系不同,与叠后全叠加振幅相比,截距P属性和薄层厚度之间的线性关系更强,说明P属性比全叠加振幅更有利于薄层厚度预测。不同薄互层模型的Brekhovski正演结果表明:净厚度和泊松比是影响AVO曲线特征的两个主要因素,净厚度越小,泊松比对截距P和梯度G属性的影响越小;当泊松比一定时,净厚度和P、G属性呈近似线性关系,P属性与净厚度关系更敏感,可用于薄互层净厚度预测。应用实例证明在薄互层区P属性用于砂地比预测效果比较好,叠后振幅和叠前反演的弹性阻抗预测的净砂岩厚度精度较差。     

塔中围斜地区碎屑岩储层地震非线性综合预测

针对塔中围斜区总体勘探程度较低、大埋深碎屑岩储层构造欠发育和储层内部的非均质特性,尝试将储层地震非线性综合预测技术首次应用于塔中围斜区碎屑岩储层预测,储层综合预测表明,卡1区东河砂岩和志留系下砂岩段储层的有效性指数值在0.7以上的层段为有利储层段,取得了新的进展和较好的应用效果,对该区的勘探开发具有一定的参考意义,为塔中围斜区储层预测和油气检测探索出一条新的技术途径。     

川东建南地区石炭系地震储层预测

川东建南地区上石炭统黄龙组残余厚度一般在0～30 m,岩性以白云岩、石灰岩和角砾岩为主,且以前两类的储集物性较好。白云岩类是工区石炭系最重要的储集层,在白云岩类储层中又以针孔白云岩最好;石灰岩类储层中以角砾状灰岩较好。利用三维地震资料所作的属性定量分析、波阻抗反演及厚度预测等储层预测工作表明,黄龙组储层较围岩具有高阻抗的特点,其中物性最好的针孔白云岩表现为高阻抗背景下的低阻抗特征,物性较差的角砾白云岩表现为高阻抗特征。储层的测井响应特征及地震响应特征分析发现,当地震剖面存在双强相位(双轨特征)时,黄龙组地层存在,而当地震剖面呈现单轨特征时,则黄龙组地层不存在;地震振幅强弱与黄龙组厚度密切相关。利用地震属性及波阻抗反演技术同时预测储层厚度,其结果与实钻结果相当吻合。     

多元微相控深水储层预测方法

本文针对深水储层预测中的两个隐蔽而且关键的问题,即电测曲线无法识别深海-半深海泥与深水重力流沉积泥岩,以及深水重力流沉积体内部砂岩和泥岩地球物理响应特征非常接近,常规测井与地震联合预测方法无法描述深水重力流沉积体内部砂岩特征,作者提出了新的深水储层预测方法。该方法利用常规地震属性能够清楚识别和刻画深水重力流沉积体的优点,首先提出深水沉积研究面-线-点的新思路。第一步从地震资料入手,自下而上提取一系列地震属性,确定不同时期深水重力流沉积体的平面分布,建立深水沉积模式;第二步创新多元井震精确时深标定法解决了深海泥和深水重力流沉积泥无法进行电性区分的问题,即将地震剖面上深水重力流沉积体的顶底时间界面通过合成记录标到测井曲线上,进行单井相研究、沉积单元划分和不同沉积微相单元钻井砂地比的精确计算等基础工作;最后优选地震属性,拟合出不同沉积微相单元地震属性和砂地比的最佳关系公式。进而将深水重力流沉积体地震属性平面图按不同的沉积微相单元转化成该沉积体的砂地比平面图,实现对整个深水沉积体系砂体的精确预测。