基于波动方程正演模拟分析薄砂层含不同流体的AVO特征

塔河油田碎屑岩储层厚度较小,薄层AVO特征受薄层内多次波反射以及薄层调谐效应和频率滤波效应影响,导致薄层AVO特征与厚层AVO特征差异较大。为此,笔者设计了不同含油气性薄层砂体模型来进行波动方程正演模拟,得到了CRP道集记录,提取了目的层反射振幅,基于入射波振幅计算了反射系数,从而获得了薄层地震正演AVO曲线,分析了塔河油田碎屑岩储层含不同流体时的AVO特征,找出了实际地质条件下的含油气性与AVO属性特征的对应关系,以指导地震剖面上的含流体预测工作。     

利用AVO正反演技术识别深水凹陷气层

针对深水凹陷莺二段地质条件复杂,地震资料信噪比较低、烃检困难等难点,利用琼东南盆地陵水凹陷地气勘探阶段的钻孔资料及测井资料,应用zoeppritz方程进行射线数字模拟,研究该区典型气层及水层段的反射特征和AVO特征,对深水区坡折带低信噪比资料进行了保幅去噪及道集拉平处理,对常规的碳氢指示因子进行了改进.经结果表明:改进的碳氢指示因子对第三类及第四类AVO异常检测卓有成效,第四类AVO异常对于深水勘探有重要意义.     

含煤地层AVO正演模型参数优选分析

采用GEOVIEW软件,选取顶底板为泥岩,中间为煤层（厚度变化范围0～30m）的三层介质作模型,通过改变中间煤层的厚度、处理采样率、子波等参数,并保持上下围岩参数不变的方式来讨论相关参数对AVO响应的影响,结果表明当处理采样率越高时,AVO截距和梯度精度就越高;子波采样率过低,会引起AVO截距和梯度值的扰动现象;当子波采样率提高到一定程度时,扰动现象消除;子波主频的大小决定了调谐效应的范围,提高地震波主频,有利于提高分辨率;子波长度的变化对AVO截距和梯度值求取影响不大。上述结论为AVO正演模型参数优选提供了依据,其最佳参数的选取可有效提高含煤地层AVO正演模型的精度。     

倾斜台阶重力异常正演计算公式剖析

规则地质体的正演异常是进行实际数据解释的依据,因此其正确性至关重要。现有教材和大部分论文中所列出的倾斜台阶重力异常正演公式在一定条件下会出现畸点,从而对构造模型的数据解释会产生困扰。笔者从台阶的重力积分表达式出发,重新推导了倾斜台阶模型的重力异常正演公式,模型试验表明笔者新推导公式不会出现畸点,这为数据解释提供更准确的基础数据。     

P-SV波AVO响应特征影响因素分析

为了使响应特征更为明确,便于进行AVO分析和岩性参数的反演,这里针对P-SV波反射系数近似公式,分别对四个理论模型进行了定量计算,并与Zoeppritz方程精确解进行了精度对比分析。结果表明：当小角度入射时,近似公式有很高的近似精度。最后用四类AVO类型进行了P-SV波AVO正演,详细地分析了影响转换波AVO响应特征的根本因素,其主要对横波波阻抗最敏感,这对基于P～SV波的AVO反演精度的提高及多解性的降低具有重要的意义。     

天然气水合物地震似海底反射现象AVO正演模型研究

似海底反射(BSR)现象是用人工地震方法识别含天然气水合物沉积地层的重要标志之一。针对水合物沉积物的悬浮、颗粒接触和胶结3种微观模式,进行了似海底反射现象正演模型的研究,考查了BSR现象产生的地震地质原因和运用AVO判断游离气的适用性。研究结果表明:在地震合成记录的帮助下,结合AVO变化曲线,可以认为BSR的成因有两种情况。实际工作中需要运用多种信息的综合分析而不是一种简单固定的模式来解释BSR的复杂成因。水合物沉积的3种微观模式都存在水合物的临界饱和度,当介质中水合物饱和度小于临界饱和度时,可以通过AVO曲线的变化形态来判断水合物沉积层下伏介质中是否含有游离气;而大于临界饱和度时,AVO技术则难以适用。AVO曲线形态、BSR现象与游离气三者之间存在复杂的关系,同样需要通过多种信息的综合分析来解释。     

弹性层系的反射系数正演

应用层系位移和应力递推公式，针对固体多层介质，导出了纵、横波反射、透射系数公式，并对新疆某油田模型进行了试算，探讨了反射系数与入射角之间的变化规律。结果表明，该区含气砂岩易于检测。通过zoeppritz方程和垂直入射的反射系数解析式分别对单界面和本文模型进行了检验，结果是完全一致的。     

广角反射研究及高斯射线正演模拟分析

对广角反射的基本原理作了较为深入的研究，同时通过典型模型实例，采用高斯射线正演的分析方法，得到了一些重要的结论：采用广角反向可以得到信噪比比常规方法高的地震信息，这对地震数据的处理十分有用；广角反射波信息出现在直达波以外，炮检距很大，但能量比非广角反射波能量高。对于深层高陡构造的地质体来说，采用常规方法一般不能得到深层高陡地质界面的反射信息，这时采用广角反射来采集数据特别实用。     

重力及其梯度异常正演的Moving-footprint大尺度模型分解方法

重力及其梯度异常正演计算效率决定了反演的可行性,也是高效构建足量、多样深度学习样本数据的基础。为了进一步提高重力及其梯度异常正演的计算速度,受航空电磁领域"Moving-footprint"快速正演技术的启发,本文在基于网格点几何格架函数空间域快速正演的基础上,提出了一种"Moving-footprint"大尺度模型分解的重力及其梯度异常正演计算方法。此方法在地下半空间内选择观测点正下方一定有效范围的子空间,该观测点异常近似为其对应子空间内长方体单元的异常和,而忽略子空间外长方体单元产生的异常;当观测点移动,其对应的子空间随之移动,从而可以将地下半空间长方体模型进行大尺度模型分解,为每一个计算点所对应的子空间进行正演计算。模型实验表明,在256x256x15个长方体模型的地下半空间内选取32x32x15的子空间进行计算,重力异常及部分梯度异常的相对平均误差小于10%,计算速度提高19倍;文中方法针对1024x1024x15个长方体模型计算时间约为32min,相比已有算法中存在的超常规计算量的瓶颈问题具有显著的计算优势。     

重力异常二维正演中的无网格方法

无网格法是一类新型数值算法,具有精度高、高阶形函数构造与物性加载便利等特点,在计算力学领域应用广泛。将无网格方法（PIM、RPIM及EFGM）用于重力异常场二维正演计算：首先从重力异常二维变分问题出发,利用Galerkin法结合高斯积分公式推导了对应的无网格离散系统矩阵表达式;其次通过数值试验得出了RPIM-MQ、RPIM-exp及EFGM-exp形状参数的建议值,最后比较分析了最优形状参数下不同无网格法的计算效果。结果表明：无网格法适用于介质物性分布变化较大的重力异常二维正演,exp函数形状参数α_c最优取值区间为[1.5,1.7],β建议值为0.6,MQ函数q取值区间为-4.1~1.9;EFGM较PIM及RPIM具有更高的计算精度。     

高斯束线性正演模拟方法研究

Born近似描述了介质扰动引起的一次散射现象,是线性化地震反演的重要基础.笔者基于Born近似,利用高斯束传播算子表征格林函数,推导得到基于地下慢度扰动的一次反射波场理论公式,称这种反射波场的模拟为高斯束线性正演.在编程实现方法的基础上,通过对绕射体模型、复杂砂砾岩体模型以及起伏地表模型进行数值模拟,并对模拟产生的多炮记录进行偏移试验,结果表明:①高斯束线性正演能够准确地模拟出不含直达波和多次波的一次反射波信息;②对高斯束线性正演产生的多炮记录进行偏移能够恢复模型构造特征;③高斯束线性正演易于实现面向目标的数值模拟.     

AVO异常分析在大杨树盆地油气勘探中的应用

大杨树盆地岩性复杂,储层含有大量孔隙及裂缝,但是在该区油气并没有取得重大突破,因此勘探方向成为研究区的重要问题。这里利用杨参1井测井数据计算了含气层位的阻抗,分析判断该含气层位AVO异常为第一类AVO异常。运用AVO分析软件处理杨参1井所在74号线的叠前道集资料,发现该含气层位AVO异常振幅为第一类AVO异常。运用AVO技术分析认为,杨参1井两侧存在范围较大的含气异常,而且存在含气性更好的第二类AVO异常特征。最后综合各类资料,认为74号线位于大杨树盆地南部坳陷最有利的勘探远景区,AVO异常特征段为下一步重点工作的地区,作为探井位置CDP3010附近应引起重视。     

复杂条件二维重力场及重力张量场空间波数域正演方法

随着传感器技术的发展,重力场与重力张量场测量技术发展迅速,为实现地下密度分布精细反演提供了数据保障。正演是反演的基础,解决任意密度分布复杂地质体重力场与重力张量正演高效、高精度计算问题,是实现重力高效、精细反演、人机交互反演解释的关键。针对起伏地形和任意密度分布这种复杂条件下二维重力场及重力张量场高效高精度正演问题,这里提出了一种空间波数混合域正演算法,其关键环节包括:①结合新的矩形二度体组合模型波数域表达式和一维Gauss-FFT算法,提出了一种任意密度分布和起伏地形下重力场及重力张量高效、高精度正演算法;②采用新的二维正演算法,计算观测最高点和最低点之间多个不同高度水平网格重力场及重力张量,结合三次样条插值方法,实现了起伏地形上重力场及重力张量场高效、高精度正演。模型算例结果表明,新方法具有高效、高精度的显著特点。     

考虑激电效应的二维大地电磁测深正演

通常情况下地下岩矿石在通电的情况下,不仅表现出电磁效应,还表现出激电效应,在激电效应强烈的地区两者难以分离。笔者通过对均匀半空间中两种极化体的正演模拟,分析Cole--Cole模型参数对极化体的影响规律。模型正演结果表明:激电效应的存在会使视电阻率值增大,不同激电参数对视电阻率产生的影响不同,其中极化率对视电阻率的影响最大;极化率越大,视电阻率越大。     

基于COMSOL MULTIPHYSICS的直流电法正演模拟

以点电源和线电源为例,叙述了基于COMSOL MULTIPHYSICS的直流电法正演模拟过程。通过对COMSOL MULTIPHYSICS正演模拟解与理论值的对比分析,验证了应用COMSOL MULTIPHYSICS进行直流电法正演模拟的正确性与可行性。鉴于COMSOL MULTIPHYSICS强大的剖分求解功能及丰富的后处理操作,可以快速、准确实现正演模拟,其在地球物理正演模拟中的应用的研究意义重大。     

RVSP方法正演模拟及在煤田采空区中的应用

为了提高煤田采空区的地震勘探精度,精准定位采空区边界。在传统VSP地震数据处理成像方法的基础上,通过正演模拟系统地研究了RVSP地震数据处理成像方法,并对采空区填充物及大小分别建立模型进行地震正演模拟数据分析,研究其成像特征。利用正演模拟研究成果,对某水务工程关键地段煤田采空区地震试验数据进行精细处理,并取得了理想的成像效果;形成了一套适合煤田采空区RVSP地震数据处理成像方法,对精准探测煤田采空区具有重要的实际意义。