砾岩储层地震波传播方程:三重孔隙结构模型

针对砾岩储层的砂、砾、泥三重孔隙结构特征,本文分析砾岩孔隙区域、砂岩孔隙区域以及泥岩孔隙区域相互之间的孔隙流体流动机制,将静态的砾岩骨架本构方程与动态的孔隙流体运动方程联立,提出了复杂砾岩储层的弹性波传播理论方程.采用实测砾岩储层参数,在算例中与双重孔隙介质理论进行对比分析,验证了本文理论方程的合理性;基于三重孔隙介质模型,分析不同储层环境下纵波的传播特征,结果显示：随流体黏滞系数增大,在衰减-频率轴坐标系中,砾与砂、砂与泥孔隙区域间局域流导致的两个衰减峰向低频端移动,而Biot全局流导致的衰减峰向高频端移动;嵌入体尺寸及背景相介质渗透率的变化,主要影响纵波速度频散曲线沿频率轴左、右平移,不影响波速低频、高频极限幅值;嵌入体含量及孔隙度的变化改变了岩石干骨架的弹性、密度参数,不仅影响速度频散曲线沿频率轴平移,而且影响其上、下限幅值;砾包砂包泥三重孔隙介质模型所预测的衰减曲线中,低频段“第一个衰减峰”主要由砾岩孔隙区域与砂岩孔隙区域之间的局域流导致,中间频段“第二个衰减峰”主要由砂岩孔隙区域与泥岩孔隙区域之间的局域流导致,超声频段“第三个衰减峰”由Biot全局流导致.对慢纵波传播特征的分析显示,砂岩骨架（局部孔隙度较大）内部的宏观孔隙流体流动造成的耗散明显强于砾岩与泥岩骨架.

     

基于声学全波形反演的油气藏地震成像方法

岩性油气藏在我国天然气勘探开发中占有非常重要的位置,其分布区域的成像是合理布设井位,提高钻井成功率的关键之一.本文首先基于地下介质的声学近似和波场回传理论,利用频率域单程声波方程延拓计算地震波场,进行全波形反演,获得地层密度和体积模量的定量成像,并依据油气藏物性特征和流体饱和多孔介质岩石物理模型,简要讨论了孔隙度和饱和度与密度及体积模量的关系,明确了地震油气藏成像新概念.在此基础上,定义了基于流体体积模量和孔隙度的成像函数,进行油气藏成像.理论模型计算表明该方法是可行的.通过对西部地区某气田二维地震数据处理,实现了致密砂岩气藏成像,钻井结果证实了气藏区域成像位置的准确性和方法的有效性.     

Seismic characterization of reservoirs with multiple fracture sets using velocity and attenuation anisotropy data

Knowledge about the spatial distribution of the fracture density and the azimuthal fracture orientation can greatly help in optimizing production from fractured reservoirs. Frequency-dependent seismic velocity and attenuation anisotropy data contain information about the fractures present in the reservoir. In this study, we use the measurements of velocity and attenuation anisotropy data corresponding to different seismic frequencies and azimuths to infer information about the multiple fracture sets present in the reservoir. We consider a reservoir model with two sets of vertical fractures characterized by unknown azimuthal fracture orientations and fracture densities. Frequency-dependent seismic velocity and attenuation anisotropy data is computed using the effective viscoelastic stiffness tensor and solving the Christoffel equation. A Bayesian inversion method is then applied to measurements of velocity and attenuation anisotropy data corresponding to different seismic frequencies and azimuth to estimate the azimuthal fracture orientations and the fracture densities, as well as their uncertainties. Our numerical examples suggest that velocity anisotropy data alone cannot recover the unknown fracture parameters. However, an improved estimation of the unknown fracture parameters can be obtained by joint inversion of velocity and attenuation anisotropy data.     

超深层碳酸盐岩储层地震岩石物理特征和模型表征

揭示超深层碳酸盐岩储层的地震岩石物理响应机理可以为深储层测井数据解释、地球物理预测提供物理基础, 对于深层油气勘探开发、向地球深部进军都有重要意义.深层致密碳酸盐岩储层面临着高温高压、成岩作用显著、异常压力普遍等新的物理环境, 其岩石骨架、储集非均质、以及流体属性都将发生系统的变化.通过对塔里木盆地超深层(＞7000m)样品的弹性性质测量, 系统的研究了深层碳酸盐岩储层的压力效应和水饱和流体效应, 厘清了控制深层碳酸盐岩储层地震弹性性质的二元主控因素: 裂隙发育和流体类型.且这二者呈现明显的耦合关系, 裂隙越发育, 越有利于识别不同流体的弹性特征.深层碳酸盐岩样品整体显示弱VTI(垂直横向各向同性)各向异性特征(＜4%), 也反映了在微观尺度上, 水平裂隙相较于垂直裂隙对地震各向异性的影响更大.孔隙压力和气油比(GOR)对深层条件下油气流体的弹性响应也有较大影响: 油气流体的弹性模量随着气油比的增加呈现明显下降, 但随着孔隙压力的增加呈现升高趋势.在深储层地震岩石物理响应机理的基础上, 建立了表征深层碳酸盐岩储层二元主控因素的地震岩石物理模型, 该模型可以有效的刻画裂隙密度、流体类型对深层碳酸盐岩储层地震弹性特征的影响, 但用于实际饱和度的定量解释仍存在一定不确定性.

     

基于虚源估计的复杂上覆地层下地震相干成像

在上覆地层比较复杂的情况下,常规地震勘探方法常常难以得到好的成像.本文研究了基于地震相干避开复杂上覆地层对地震波的影响,利用VSP数据估计地震虚源直接对目的地层进行成像的方法.在地震相干成像过程中,震源子波对分辨率有比较大的影响,尤其是存在薄层的条件下,两个非常近的反射同相轴将无法辨认.利用估计出虚源地震子波的性质,对该子波进行整形压制其旁瓣,从而提高成像的分辨率.针对典型模型的数值试验结果表明,对于复杂上覆地层情形,通过从VSP数据估计的虚源数据能够较好的对目的地层进行成像.     

深水崎岖海底地震数据成像方法与应用

本文针对深水崎岖海底地震数据深部成像困难的问题,讨论了波动方程叠前深度域保幅偏移的基本理论,利用数值模型验证了波动方程叠前深度域保幅偏移算法的保持振幅特性,给出了该方法与非保幅偏移方法对于复杂构造成像精度的对比,证明了保幅偏移方法可以提高复杂构造的成像精度.本文还将波动方程叠前深度域保幅偏移算法应用到实际资料的处理中,处理结果表明该方法能够有效消除崎岖海底对深部地层的影响.     

Advanced three-dimensional seismic imaging of deep supercritical geothermal rocks in Southern Tuscany

The seismic K-Horizon is the key to gaining understanding on the deep supercritical geothermal rocks in Southern Tuscany. The K-Horizon is hosted in metamorphic rocks, which cause strong seismic wavefield scattering resulting in a poor signal-to-noise ratio. Our study aims to reveal high-resolution seismic images of the K-Horizon below a geothermal field in Southern Tuscany, using an advanced three-dimensional seismic depth imaging approach. The key seismic pre-processing steps in the time domain include muting a large amount of persistent noise based on the statistical analysis of the seismic amplitudes, and tomostatics technique to correct for static effects. We carried out seismic depth imaging using Kirchhoff Pre-Stack Depth Migration and Fresnel Volume Migration techniques. Each migration technique was tested with constant and heterogeneous three-dimensional velocity models. Due to the difficulties in determining emergent angles for this low signal-to-noise ratio data set, the migration results with the heterogeneous three-dimensional velocity model show less coherent reflections compared to the migration results using the constant velocity model. Both velocity models however lead to relatively the same structure and depth of the K-Horizon, indicating the similarity of the average velocities along the wave propagation paths in both velocity models. With both velocity models Fresnel Volume Migration yields the K-Horizon with better reflection coherency and higher signal-to-noise ratio than standard Kirchhoff Pre-Stack Depth Migration. Nevertheless, both migration techniques have been able to reveal the K-Horizon with relatively high resolution and provide a reliable basis for geothermal rock characterization as well as steering of the first geothermal well penetrating the K-Horizon.     

云南地震台网与中国地震台网、美国地震台网测定震级的对比

利用云南地震台网全面数字化之后(2008—2017年)的记录资料,按照《地震震级的规定》(GB17740—2017)规定的测定方法,对云南地震台网记录的ML≥4. 0地震,重新人工测量其宽频带面波震级MS(BB)和矩震级Mw,与中国地震台网测定的MS7以及美国地震台网(NEIC)测定的MW(NEIC)进行对比分析。结果表明:①MS(BB)和MS7测量方法相同,量规函数相等,两者一致性最好。②对于面波震级与矩震级,当MW在3. 5左右时,MS7,MS(BB)与MW一致性最好; MW<3. 5时,MS7和MS(BB)均小于MW; MW> 3. 5时,MS7和MS(BB)大于MW。③MS(BB)与美国地震台网相比较,MS(BB)在5. 5和6. 0左右时,与MW(NEIC)一致性最好,几乎相等; MS(BB)<5. 5时,MS(BB) 6. 0时,MS(BB)> MW(NEIC)。④MW和MW(NEIC)之间存在偏差,MW整体小于MW(NEIC)。     

地震属性分析在高分辨率活断层地震勘探中的应用

通过分析影响地震属性的岩石物理特性及其在地震响应上的特征,获得地震波传播过程中地震振幅、层速度与裂缝层密度、泊松比、纵横波速度、孔隙度、压力的关系。同时,结合地震属性的分析技术,利用地震正演模拟的方法提高地震勘探数据解释结果精确度和可信度,为高分辨率的活断层地震勘探研究提供更为可靠的方法手段,提高了地震数据的处理解释精度。     

美国地震区划图的发展——地震危险性图与抗震设计图

在过去的数十年里,美国地震区划图随着建筑抗震设计需求而不断发展变化,从最初的一张图发展成现今抗震设计图和地震危险性图两图共生的形式。地震危险性图主要反映依据地震科学认识与基础观测资料评估得到的国土地震危险性分布,抗震设计图则继承了传统地震区划图的主要功能,反映国土范围内建筑抗震设计所需地震动设计参数的分布,服务于建筑设计。依据抗震设计需求,美国地震区划图的演化过程可划分为地震系数分区区划、设计地震地震动区划和最大考虑地震地震动区划3个阶段,各阶段均始于地震危险性图的改进,并以抗震设计理念与方法的更新换代以及与之相适应的抗震设计图的编制为标志。本文总结了美国地震区划图的演化历程,对地震危险性图与抗震设计图发生变革的技术原因、主要特征、应用意义及其影响进行了重点的分析与论述。     

用地震危险性分析方法预测山东地区震害

依据地震危险性分析的思路，提出一种场地震害预测的方法。依此方法，给出山东地区５０ａ超越概率为１０％的震害预测略图     

利用成像测井自动判别礁滩储层沉积相和岩性

礁滩储层是我国海相碳酸盐岩油气勘探的重要目标,也是我国油气产能的重要接替领域之一。由于礁滩储层储集空间类型多样,非均质性极强,依靠常规测井判别其沉积相和岩性非常困难。成像测井能够清晰地反映礁滩储层的结构组分和沉积构造,为沉积相和岩性的判别提供了可靠的依据。在对大量礁滩储层的成像和岩心对比观察的基础上,我们提出了9种典型的成像解释模式,建立了利用成像解释模式自动判别礁滩储层沉积相和岩性的方法并研制了相应的处理软件。该方法在塔中和川东北地区礁滩储层的实际应用中取得了良好的效果。     

Marine transient electromagnetic sounding of deep buried hydrocarbon reservoirs: principles,methodologies and limitations

The possibility of a time‐domain electromagnetic sounding method using excitation and measurement of vertical electric fields to search for and identify deeply buried reservoirs of hydrocarbons offshore is investigated. The method operates on source–receiver offsets, which are several times less than the depth of the reservoir. Geoelectric information is obtained from the transient responses recorded in the pauses between the pulses of electric current in the absence of the source field. The basics of the method, as well as its sensitivity, resolution, and the highest accessible depth of soundings for various geological conditions in a wide range of sea depths, are analyzed. For the analysis, 1D and 3D geoelectric models of hydrocarbon reservoirs are used. It is shown that under existing technologies of excitation and measurement of vertical electric fields, the highest accessible depth of soundings can be up to 4 km. Technology for the inversion and interpretation of transient responses is demonstrated on experimental data.     

地震信息社会服务与地震安全探讨

提高地震安全,减轻地震灾害造成的经济损失和人员伤亡,地震信息社会服务是不可缺少的途径。地震信息主要包括法规建设、地震监测、震害防御和应急救援资料,服务内容包括法规宣传和普及、地震灾害影响服务、工程建设监管服务和防灾避震服务等。通过地震信息社会服务,可以增强社会防灾意识,提高建设工程安全,减轻地震灾害损失。     

南北地震带地壳结构多参数成像及强震触发机制研究

通过反演由大量的纵、横波地震数据组成的综合数据集,获得了南北地震带地壳的多参数三维精细结构,探讨和分析了南北地震带的高地震活动性和强震频发的原因.成像结果表明,尽管1976年松潘一平武地震(M7.2)与2008年汶川地震(M8.0)以及2013年芦山地震(M7.0)均发生在高速、低泊松比异常区域,并且在其震源的下方均有一低速、高泊松比异常区域.我们认为,上述三个地震的触发与流体侵入导致的地壳形变之间有密切的联系.1955年炉霍地震(M7.4)和1973年康定地震(M7.1)均发生在鲜水河断裂带上,其震源中心区域表现为低速、高泊松比异常,可以解释为下地壳中的流体沿断层面上涌.在震源区的周边区域兼有高速、高泊松比异常,低速、高泊松比异常以及高速、低泊松比异常,可能分别与含流体的岩石、沿断裂带发育的变质岩以及坚硬的克拉通块体对应.流体的侵入不仅能够改变断层面上的应力情况,还能降低岩石骨架的岩石力学强度,进而触发地震.1970年云南通海大地震(M7.1)发生在哀牢山一红河断裂带附近的曲江断裂上,其震源处于高速度、低泊松比异常与低速度、高泊松比异常之间的边界区域,被认为是流体挤压后的应变能积累,最终导致脆性破裂,以至于发生地震.根据本次研究获得的多参数结构图像,结合前人的研究成果,我们认为南北地震带地壳强烈形变与流体侵入是造成该区域地震活动性较高及强震频发的两个主要因素.     

建筑物震害预测在减轻城市地震灾害中的作用

在目前地震频发、地震预报尚不成熟的情况下,人们越来越清醒地认识到震灾防御的紧迫性。通过案例分析,说明建筑物震害预测有助于发现城市抗震性能薄弱的建筑物,并为其加固改造提供依据,进而为减轻城市地震灾害服务。     

南海南部深部结构的复杂构造地震成像

南海南部海底崎岖、地下构造复杂、二维地震资料中多次波非常发育,在地震数据处理中很难获得令人满意的成像效果,为此本文采用了预测反褶积后F-K域滤波及叠前时间偏移后Radon变换去除多次波的组合方案,有效地衰减了多次波,突出了有效信号能量;采用速度分析点加密法获取了更为准确的速度,实现了陡倾角构造与海山的准确成像;采用百分比扫描弯曲射线克希霍夫叠前时间偏移法,有效地保证了处理结果的准确性和有效性,获得了清晰的地震成像,并最终形成了对南海南部海域地震数据具有针对性的处理流程.     

Seismic risk in historical centers

In the first part the paper outlines the current conceptions relevant to seismic risk for constructions in urban centres analysing seismic hazard, vulnerability and exposure. In the second part there are some details about the vulnerability assessment of ordinary buildings, and about the differences that arise when monumental or historical buildings are in question. Then the concept of seismic scenario is given (third part), so that the specific question of seismic vulnerability of historical centres may be treated (part four), presenting an appropriate methodology recently proposed by the author. Finally part five presents an introduction to the theme of risk mitigation for historical centres and monuments, a very difficult question, where the two aspects of preservation and seismic safety must be considered together.     

全球地震柱的地震层析成像证据

依据地震地热说原理,搜集国内外地震层析成像研究的成果．揭示了地震柱的物理属性。得出全球24个地震柱中已有资料的20个地震柱的深部地幔圆锥体均具有P波高速异常体特征,相反,只有火山和浅源地震活动而无中、深源地震活动的地区,比如冰岛和夏威夷,其地幔深部则为P波低速异常体。为解释这个重要的物理现象和构造现象,引入空化理论解释并提出了3个假设。地震柱概念是地震地热说赖以生存的物质基础和构造基础,是与当今流行的地质学派板块构造、地质力学和地幔柱理论的最大区别。深入解读地震柱的物理属性及其构造学意义．或许能为构造地质学和地球动力学带来革命性的大讨论。     

临汾市地震台网网内地震震级与山西省地震台网的对比研究

选取2012年3月1日至12月31日临汾市地震台网记录到的ML1.0以上地震,对每个地震进行重新定位,并与山西地震台网的定位结果进行对比分析,找到两台网所定震级的偏差系数,用以修正临汾台网的震级,提高测定结果的精度。