一种快速建立层析反演初始模型的方法

建立近地表层析反演模型时,通常利用射线追踪方法来计算模型初至旅行时,再与观测的初至实际旅行时进行比较,反复修改模型直到计算值与观测值的误差达到最小。因此,初始模型建立的质量直接影响到层析反演的精度、收敛速度和迭代次数。通过模拟近地表模型,利用时间项反演方法快速建立初始模型,提高了层析反演的精度,加快了收敛速度,减少了迭代次数。     

各向异性介质中的P波旅行时反演

常规地震勘探是建立在各向同性的理论基础上,各向异性的存在导致非双曲时差。许多研究发现,各向异性的存在可能严重的影响了许多基本的处理流程和解释成果的精确性,作者在均匀ＶＴＩ单层介质中以Ｐ波为例,用最小平方法的曲线拟合和相似系数搜根法进行旅行时反演,理论模型试验表明了该方法的可行性和有效性。     

南海北部陆坡崎岖海底区地震成像:OBS旅行时反演

深水陆坡油气资源丰富,是油气勘探的重要领域.由于陆坡水深变化较大、海底地形崎岖、地质构造复杂,地震成像存在诸多难点,其中,速度模型的建立是最大的难题之一.利用OBS(ocean bottom seismometer)数据上丰富的折射初至信息,采用旅行时反演方法建立崎岖海底区速度模型.OBS数据由广州海洋地质调查局在南海北部陆坡珠江口盆地东部海域采集,数据质量良好,存在大量的初至折射波.地震成像结果表明,在深水崎岖海底区,利用OBS的初至旅行时能够获得地震成像所需要的背景速度场.受限于高频近似的假设,初至旅行时反演结果分辨率较低.全波形反演可以提供精度更高的速度结构,初至旅行时反演结构可用作全波形反演的初始模型.     

折射延迟时与时深曲线反演模型法静校正技术

地震波在沙丘中的传播速度与沙丘厚度密切相关.利用延迟时反演高速顶界时,采用常速或插值方法求取表层速度,不能正确反应这种变化关系,使反演模型底界存在误差,影响静校正精度.利用微测井成果数据拟和得到时深曲线,再利用延迟时从时深曲线求取表层速度和厚度可有效解决此问题.方法为:解释和分析地震微测井数据→应用地震微测井或有代表性表层结构线段拟合时深曲线→利用野外单炮初至时间获取表层延迟时→应用延迟时与时深曲线反演近地表结构模型→静校正量计算.应用结果表明,该方法快速有效,在M10JQ3D中获得较好效果.     

基于大炮初至的近地表层析反演方法研究及应用

详细研究了射线追踪、层析反演方法原理以及层析反演数值求解算法,提出了利用大炮初至直接建立初始地震模型,由小折射和微测井进行约束的层析反演近地表速度模型的处理流程,提出了基于多次回溯的高精度快速射线追踪算法和层析反演数值求解算法。采用双重网格技术提高正演模拟计算精度和层析反演的成像质量,另外,充分考虑多种质量控制方案,确保最终的反演速度模型精确。设计了10种不同地表地质条件的理论模型,进行模型试算,并在实际生产中应用,理论模型试算和实际资料反演结果证明了本文方法的正确性。     

测井曲线重构技术在储层反演中的应用

波阻抗反演是储层预测的一种重要手段,但是当储层与非储层（围岩）波阻抗差异不明显时,利用常规波阻抗反演技术难以较好地识别储层。而测井曲线重构技术可以有效提高岩性识别和储层预测的精度,减少多解性。这里结合川西坳陷须家河组勘探实践,利用GR曲线重构声波反演技术对有利区域进行了预测,有效地提高了反演剖面的分辨率,并在一定程度上提高了岩性解释的准确性和精度。同时,比较了常规波阻抗反演与该方法的区别,取得了良好的效果。     

多曲线融合技术在储层随机反演中的应用

在储层预测研究中,某些复杂地区存在声波时差曲线受诸多因素的影响而很难真正反映储层特征的问题,为此提出了综合利用自然伽马、自然电位、电阻率等特征曲线,在不同的地层单元内,用多曲线信息融合的方法进行约束反演,其目的是构建一条既能较好反映岩性,又能保持时深关系前后一致的拟声波时差曲线,进行随机反演,使结果更能突出储层与围岩的差异,提高剖面的纵向分辨率和横向连续性。     

基于Weibull时间序列函数的动态沉陷曲线模型

研究开采沉陷灾害发生及发展的动态过程具有重要的理论意义和工程应用价值。因采场上覆岩层及采矿过程的复杂性,全面研究采矿过程中上覆岩层的移动及地表的沉陷具有很大的难度,以研究地表沉陷区观测点下沉变化过程的时间序列为切入点,对开采沉陷的动态过程进行了研究。通过研究地表沉陷区观测点下沉量的时间序列发现,Weibull（韦布尔）函数可较准确地拟合和描述地表观测点的下沉过程曲线。煤层开采地表移动过程的FLAC3D模拟研究发现,同一沉陷区内各观测点的下沉过程在时间和空间上具有独立性。在该基础上,将概率积分沉陷曲线模型与Weibull时间序列函数相结合,给出沉陷区主剖面的动态下沉、倾斜和曲率曲线的唯象学模型,经实例证明建模思路是可行的。     

井间地震时频域联合速度和衰减系数同步层析反演

井间地震资料中蕴含丰富的地下储层岩性和物性信息,利用井间地震直达波初至信息,通过层析反演可以得到两井之间的速度剖面。通过对井间地震直达波振幅衰减信息的处理,可以实现井间的吸收衰减层析成像。基于井间地震直达波射线路径的一致性,提出了井间地震时域直达波走时层析反演和频域质心频率衰减层析同步反演方法,增加了约束条件,增强了抗干扰能力。对模型和实际资料的处理结果表明,速度和吸收衰减同步反演方法,提高了速度层析反演精度,得到了对油气更为敏感的衰减属性,增强了井间地震在储层描述和油气预测中的应用能力。     

聚类分析方法在测井曲线重构中的应用

由于受地质和钻井技术条件所限,在探井时存在井眼垮塌等现象,对测井约束反演的结果会产生很大的影响。为消除各种影响,得到反映地层真实物性的测井曲线,笔者运用聚类分析方法来重构纵波、密度、横波曲线,该方法突破了常规的岩石物理方法框架,以一种统计学的角度来提高反演的精度。S-W工区的S5井及P工区的P3井运用效果表明,运用该方法重构的曲线制作合成记录取得的效果较好。在P3井中,重构的纵波速度与密度求取的纵波阻抗曲线所获得的合成记录道与原始地震记录道的相关性由非重构的0.59提高到0.84。     

基阶和高阶瑞雷波频散曲线反演对比分析

通过瑞雷波频散曲线反演,可以建立近地表横波速度模型。瑞雷波频散曲线具有多个模态,一般情况下,基阶模态是具有最大能量的模态。目前对瑞雷波频散曲线的反演大多数是基于基阶模态,对于高阶模态的反演比较少。通过对基阶和高阶瑞雷波频散曲线反演对比分析,认为高阶模态和基阶模态频散曲线反演有比较好的一致性趋势,相对而言高阶模态频散曲线反演的横波速度比基阶要高;高阶和基阶模态能量加权反演,不仅保留了频散曲线基阶模态能量强,勘探深度深的特点,而且对浅层低速层也具有更好的响应,可有效提高反演的精度。     

初至反演近地表速度的建模方法分析与应用

近地表速度初至波或折射波建模是表层复杂地区静校正的关键因素.通过对比分析初至波层析反演方法与折射波解释方法的原理,认为复杂地区表层速度与结构在横向的极不稳定性已超出了折射波解释方法的条件,而初至波层析反演方法能很好地估计出稳定可靠的表速层结构.伊朗TB气田勘探线位于山脉的高峰,高差达1000m,且低降速带的横向不稳定性很强,在没有地质先验信息的情况下,折射波方法得到的低降速带底界多解性很难消除,而初至波层析反演得到的速度横向变化规律与表层构造高度一致(包括突变位置).实例表明这个地区基于层析反演速度模型静校正的效果优于折射波静校正.     

基于细化分层法探讨面波频散曲线反演参数的简化

常规频散曲线反演过程中需要不停地改变分层数、层厚度和层速度等参数,实现过程相对繁琐,而采用细化分层法对反演参数进行简化则避免了上述缺点。具体思路为：根据目的层探测深度（如20m）将地下介质分为若干个（20个）厚度为1m的薄层和1个均匀半空间层（共21层）,这样在反演中分层数和层厚度均为已知参量,反演过程只需修改速度参数即可,避免了改变分层数和层厚度等参数,显著简化了反演计算过程。正演计算和反演结果均表明：细化分层与实际分层计算出的频散曲线是等效的,细化分层反演结果的总体效果与真实模型非常接近,这说明细化分层方法用于频散曲线反演是切实可行且有效的;将地下介质划分为1m厚的薄层,反演后每层均可得到1个横波速度,能满足反演分辨率的要求;由于实际地下介质的速度是随深度渐变的,细化分层后比按频散曲线拐点分层（每分层的厚度可能是几米或几十米,同一分层内介质的横波速度相等）更接近实际情况。     

旅行时分解法初至折射波静校正及其应用

在煤田地震勘探中,当第四系地层厚度较薄时,从野外观测到资料处理都较难得到来自第四系地层底界的反射波,因此无法解释第四系地层厚度问题,而这一问题又常常是要解决的地质任务之一。并且第四系地层厚度的变化也直接影响了深层反射波的叠加效果和构造形态。就此,文章介绍一种初至折射波静校正方法──旅行时分解法,及其在资料处理与解释中的应用。     

纵横波速度反演在气层识别中的应用

提出一种部分叠加资料的反演方法。部分叠加资料保留了原有的大量信息,在测井及构造层位的约束下,建立最符合地下实际情况的初始模型。通过非线性最优化理论,采用逐道外推技术,能同时反演出每一个点更准确的纵波和横波速度,进而可以求得纵横波速度比及泊松比,为储层预测和储集层内的流体识别提供丰富的弹性参数信息。     

地面核磁共振正则化反演方法研究

不同的模型约束对基于正则化反演技术的地面核磁共振测深数据反演影响很大。利用理论数据讨论了平坦模型和光滑模型约束及与之相关的正则化参数对反演结果的影响规律。模拟表明,无论是高信噪比数据,还是低信噪比数据,反演的含水量在小正则化参数时,对模型约束的依赖性不大,主要受正则化参数影响。大正则化参数时反演分辨率低,而小正则化参数在保证数据拟合精度提高的同时,增加了模型的分辨率,能获得更可靠的含水量分布。     

多模式面波非线性反演

利用高频面波反演横波速度一直是浅地表地震工程研究的热点。为深入认识利用高频面波（瑞雷波和勒夫波）评价横波速度的能力,本文首先采取高阶交错网格有限差分法实现两层模型的瑞雷波和勒夫波数值模拟,并应用τ-p变换形成频散能量图。相比瑞雷波,不同模式的勒夫波频散能量很接近,这说明易于实现多模式勒夫波反演。然后利用线性映射实现广义模式识别这种非线性反演方法对含软弱夹层的四层模型的基模式、多模式瑞雷波和勒夫波的变厚度反演。若初始模型很拙劣,相比勒夫波,瑞雷波基模式反演不能重建地层中含有软弱夹层这一特征,瑞雷波多模式反演则可以重建这一特征;勒夫波基模式和多模式反演都可以重建这一特征。即使在地层的泊松比与估计值相差很大时,瑞雷波多模式反演仍能重建地层结构,但其频散曲线总是存在"模式接吻"现象,容易模式误判;而勒夫波反演则不用估计地层泊松比,也不存在"模式接吻"现象。一系列算例表明：高模式瑞雷波的加入会显著提高横波速度评价结果的精度;而高模式勒夫波的加入会令反演系统对半空间以上异常层的参数过于敏感,造成参数过度估计,但也会显著提升对半空间横波速度的评价能力。最后,应用本文方法实现了对实测勒夫波数据的分析。     

基于改进差分进化算法的阵列侧向测井反演

针对阵列侧向测井反演受给定初值影响的问题,将阵列侧向测井反演问题转化为无约束的非线性全局优化问题,提出了一种基于改进差分进化反演的新方法。在30次随机计算中改进差分进化算法与差分进化算法相比,其寻优成功率可以达到93.3%,平均进化代数为差分进化代数的1/8,其最优适应度也仅为差分进化最优适应度的一半。通过对阵列侧向模型进行反演计算,表明该算法满足电测井反演的需求。改进差分进化方法可有效地解决传统优化方法反演结果对初值的依赖性问题。     

层析反演静校正技术在鄂尔多斯盆地中黄土塬区的应用

层析静校正是一种非线性模型反演技术,它利用地震记录的初至波时间,根据射线追踪方法反演地表及近地表不同介质的速度模型,建立与其相对应的表层结构模型,在此基础上分别求取激发点和接收点的静校正值。鄂尔多斯盆地南部的黄土塬区,地形起伏大,低速带速度和厚度纵横向变化剧烈,常规静校正存在较大的局限性,通过采用层析反演技术,解决了单炮记录初至不光滑、有效反射波不清晰、同相轴连续性差等问题,与折射静校正相比,不但很好地解决了区内不同波长的静校正问题,而且克服了由低、降速带厚度、速度等因素引起的构造形态扭曲现象,较好地改善了剖面同相轴的连续性,使解释的构造形态更趋于合理。