断层几何形态反演的计算机模拟

构造反演是指利用构造变形形态反推使之变形的断层的几何参数。在拉张构造区域,从理论上解决构造反演问题是相当成功的。而对于挤压推覆构造区域,由于其逆断层因上盘上升过程,使得其推算的断层只能获取下盘断点以下的构造形态,所以在实际运用中,特别是对于复杂构造叠加区域,其反演过程更多的是依靠人工干预的方法来进行。鉴于此,利用较成熟的拉张构造区域的理论方法,自行提出了单剪变形的挤压构造反演方法来完善,并通过计算机模拟来实现,以此为正演平衡剖面计算,提供一个初始的断层几何模型,并为验证地震剖面解释的合理性提供辅助作用。     

基于断层模型的AMT数值模拟及其应用

为研究音频大地电磁测深法(AMT)在识别断层模型方面的可行性,结合实际电性特征,建立了不同倾角、不同倾向和不同电性的地质模型,进行了AMT的正演数值模拟;通过ZONDMT2D软件的正演计算,得出关于正演模型的视电阻率和阻抗相位拟断面图,分析了在普通和某种特定地质模型下的AMT正演响应,为之后AMT实测资料的处理和解释提供了参考。数值模拟表明:1在二维介质中,TE模式视电阻率信息对目标体反映良好,但相位资料易产生虚假异常中心;TM模型视电阻率易受静态效应影响,对横向不均匀电性体的差异具有"放大作用",其阻抗相位资料质量好,可信度高。2当断层倾角分别为30°,60°,90°时,TE、TM模式的阻抗相位拟断面图都明显优于视电阻率图。3在TM模型中,对于正断层模型,AMT正演结果会在断层顶部对应地面的投影位置附近产生一个相对"凹陷"的曲线形态;逆断层模型则会在相应位置出现相对"凸起"的曲线形态。最后,通过对西藏扎西康铅锌多金属矿整装勘查区的实测资料的分析,圈定隐伏断层在剖面上的展布,经过实际钻孔的验证,证实该正演模拟结论对于实测资料的处理和解释具有参考价值。     

正演模型在复杂地区观测系统设计中的应用

在复杂地区进行煤田地震勘探,受低速带变化剧烈、倾角大及构造复杂等因素影响,依靠经验设计的观测系统往往存在较大缺陷。利用Klseis软件,根据预先了解的目的层埋藏深度及构造发育情况,建立初始正演模型,设置相关参数,并通过观察不同参数下的射线分布情况及模拟时间剖面,直观地判断模型最佳设置,为观测系统设计提供依据。通过对大倾角目的层及新生界厚度变化剧烈的二维模型进行射线追踪模拟,发现大倾角地层的有效信号,若道距较大,其远端易受直达波干扰;新生界厚度变化剧烈的地震有效波,则存在远炮点严重干扰现象。     

近垂直反射正演模拟及其地下工程应用

近垂直反射法是一种以垂直反射法为基础的地震探勘技术,不需要足够大的偏移距,适用于隧洞、巷道等空间较狭小的地下工程,能够对中大型地质构造(例如断层、溶蚀带等)进行定位与追踪。首先结合实际工程情况,对隧洞与断层模型进行建模,赋予与实际工程相符的模型参数,开展正演模拟研究,得到断层理论探测结果。然后利用正演模拟地震排列参数,在实际工程中开展了3次近垂直反射法探测工作,并结合正演模拟结果进行了对比与分析。最后经隧洞实际开挖验证,证明了近垂直反射法在断层探测中的有效性。     

音频大地电磁测深法对正、逆断层的精细解释

在隧道勘察中,使用音频大地电磁测深法（AMT）寻找断层、破碎带等。从正、逆断层地电模型的二维正演模拟出发,使用合成数据进行一维、二维反演,研究正、逆断层及低阻破碎带在实测数据拟断面和一维反演、二维反演结果上的区别,以确定如何利于现有的技术手段对断层破碎带D的倾向进行有效的定性、定量解释。从所获结果中可以得出,实测数据解释应以TM模式数据分层,TE模式数据判断倾向。     

各向异性介质中地震波射线正演

在给定的理论模型下,研究了地层各向异性的存在对地震波传播速度的影响.用一种逐段迭代的射线追踪方法对其进行走时正演,得到了相应的时距曲线.并用该时距曲线结果,与基于各向同性介质模型假设所得到的时距曲线结果,进行对比,验证了所采用的射线追踪方法的精确性和有效性.该射线追踪方法理论上适用于任何界面模型,可以追踪到任意给定的精度,是一种快速、高效,并易于操作的射线追踪方法.     

井中地震VSP观测系统正演模拟

在分析井中VSP地震观测系统特点的基础上,对观测到的地震波类型和特征作了阐释,分析了几种VSP模型(水平界面模型、倾斜界面模型、变偏移距模型、不同深度检波点模型)的射线追踪记录以及合成记录,利用射线追踪方法进行正演模拟,得到正演结果,并研究地震波的运动学特征.得出一些规律:钻孔穿过地层的数量等于合成记录上上行波和下行波的交点的数量;利用P波进行射线追踪和用转换波追踪其合成记录有差别,即转换波对VSP合成记录有影响;不同倾角的岩层对VSP上行波、下行波的走时特征和能量特征有影响;VSP合成记录的水平分量上会出现反极性现象,这与理论相一致.     

地震属性融合技术在砂岩型铀矿断层识别中的研究与应用

砂岩型铀矿由于其埋藏深度浅,浅层地震信息易受到噪音的影响,在使用相干体技术来进行断层的解释时,其属性剖面常呈现出多解性,给小断层的识别带来了一定的困难。为改善这一问题,结合谱分解技术高分辨率和抗噪性的优点,采用主成分分析法来对这两种地震属性进行融合,以改善单一地震属性对断层的分辨能力,经正演模拟及实际工区试算,融合后的地震属性剖面断层线清晰、断点干脆,取得了较好的应用效果。     

微小断层检测组合技术及应用

地震资料分辨率的极限,决定了利用地震资料只能识别一定断距以上的断层。在油田勘探开发过程中,有效识别可能存在的微小断层,对储量落实、井位部署、注采关系分析以及剩余油的研究等具有重要意义。基于常规相干体的断层识别技术,无法有效地识别出低序级的微小断层。针对这一问题,提出了一种微小断层检测组合技术。该技术采用中值倾角滤波与扩散滤波相结合的方法,对地震数据进行断层增强处理,并采用单频体技术与蚂蚁追踪技术,分别在地震剖面和三维相干体数据上对微小断层进行精细刻画,解释结果通过模型正演进行验证。该组合技术建立的精细断层框架模型,可为地质建模工作提供更可靠的依据。研究区的实际应用效果表明了该组合技术的适用性。     

煤田陷落柱特殊波对陷落柱解释的影响

对典型陷落柱建立圆锥状陷落柱数学模型,采用波动方程法对陷落柱模型进行地震射线追踪和波场模拟。模拟结果说明:由于陷落柱构造形态的特殊性,在陷落柱附近形成了正常煤层反射波、断陷点绕射波、延迟绕射波、延迟反射波及柱顶绕射波组成的纵波波场。在此基础上,模拟野外放炮,然后对生成的单炮记录进行常规处理,形成叠加、偏移剖面。通过对正演剖面和实际揭露资料分析,认为陷落柱特殊波的存在,是判别陷落柱构造的一个重要特征,但又造成了实际揭露陷落柱规模往往小于地震资料解释结果。将研究结果用于实际勘查,效果较好。     

利用地震道积分技术识别三维地震解释的陷阱

在铁法某井田内，利用三维地震勘探得到的地震时间剖面上并无断层显示，但巷道揭示有一个落差9m的断层，后采用三维地震道积分，在其时间剖面识别出一个与实际规模相符的断层。为此对该区所有三维地震资料进行地震道积分，解释出一条新的断层。后经巷道验证，该断层位置、性质与解释结果完全一致，可见地震道积分技术可以准确避开三维地震时间剖面上的断层陷阱。     

基于模型的地震采集参数分析及应用研究

作者在文中论述了利用已有地震资料解释成果，根据地质任务建立二维地质模型，在此基础上进行射线追踪模拟出单炮地震记录和自激自发射面，进而提出了一套对观测手系统的最大炮检距，首间距等参数进行论证的一些实用方法，所得结果验证了资料处理和解释的正确性和观测系统设计的合理性。     

三维地震资料波阻抗反演技术及其应用

利用高纵向分辨率的测井资料与连续观测的地震资料进行波阻抗反演,可以大大提高三维地震资料对地下地质情况的研究程度。以山西常村矿为例,介绍了波阻抗反演在目的层位追踪、薄层辨别、断点断距的确定、陷落柱的解释以及冲刷无煤带的圈定等方面的应用。实例表明波阻抗反演地震剖面比常规地震剖面具有明显的优势,特别是在薄层的分辨率能力上,波阻抗反演表现的尤为突出,如在该区波阻抗反演剖面上,不仅能够分辨15#煤层的三个分层,同时对6#、9#、12#薄煤层也有清晰的反映。     

等时叠加波动方程叠前正演

非零炮检距地震正演模拟在复杂区叠前地震资料处理和解释中有着重要意义。通常使用射线追踪法和全程波动方程法来实现这一模拟。通过提出等时叠加原理和数学检波器表达式，形成了非零炮检距地震正演的新一类方法——单程波动方程法。该方法与射线追踪法相比能保持波的动力学特征，正演结果与实际地震记录相似性好。并且在计算过程中，人工干预的程度低，操作简便。与全程波动方程法相比，该方法计算效率高，且不产生直达波、多次波等干扰，信噪比高，与目的层相对应的一次波突出，波型识别难度不大。因此，单程波动方程法特别适合于复杂油气藏反射地震资料的正、反演研究。     

无射线追踪层析静校正技术及其应用研究

静校正技术在近地表条件复杂地区的地震资料处理中具有重要意义,其校正的准确性直接影响后续的处理和解释工作。在众多静校正方法中,无射线追踪层析静校正法兼具稳定性和灵活性的优点。这里对无射线追踪层析静校正的原理和主要参数进行了分析;而后将其应用于鄂尔多斯盆地某工区黄土塬地区地震资料的处理,把处理效果与其他几种不同静校正方法进行了对比。结果表明,该方法可使单炮记录和叠加剖面的质量得到较大改善,地震记录同相轴的连续性得到增强。     

济阳坳陷孤西负反转断层形成演化定量研究及其油气地质意义

以高精度三维地震资料和钻井资料为基础,对研究区断裂构造进行精细解释,确定孤西断层为"薄底型"的、且表现为北段缓而南段陡、并向西倾的负反转构造;通过回剥技术和平衡剖面等定量分析技术对垂直穿越孤西断层的典型地震剖面研究揭示,孤西断层在J3-K1时期断层性质发生改变,由逆断层反转变为正断层,且在印支、J3-K1和Ek-Es4时期剖面拉伸率分别为-4%,17.2%和18.5%;沿孤西断层走向方向不同位置计算其断层活动速率表明该断层整体经历了负反转运动。以上述分析为基础,论文从烃源岩、圈闭、储集岩和油气运移角度,探讨了孤西负反转断层在孤岛潜山油气成藏方面的重要意义。     

全数字高密度煤矿采区三维地震技术研究与实践

通过分析常规煤矿采区三维地震勘探存在的问题及技术瓶颈,提出了全数字高密度煤矿采区三维地震勘探的主要技术框架,即:数字检波器、单点接收、更小的接收道距与线距、更小的激发点距与线距、单炮超多道数、小面元、全方位、高覆盖次数观测,真实记录全波场海量数据的采集技术,及其与之相配套的高精度地震成像处理和精细综合地震解释技术。与以往的常规三维地震勘探相比,全数字高密度煤矿采区三维地震勘探技术在断层方位、小断层识别、陷落柱探测、下组煤层探测、高陡构造勘探等多个方面都有明显优势。     

突变理论在断层检测中的应用尝试

简述了突变理论中的尖点突变模型及其表达式，将地震信号转化为尖点突变的标准形式，在时间域内计算突跳势、突跳时间等突跳参数，发现突跳参数曲线上异常的位置与地下断层的位置有关。在这里尝试将突变理论应用于断层的检测，分析了突变理论在断层检测理论上的可行性，对实际地震剖面进行分析解释，取得了一定的效果。这说明利用突变参数进行断层的检测是可行的，突变理论将为地震资料解释提供一种新的途径。     

三参数小波分频处理在走滑断层识别中的应用

压扭应力场环境下形成的走滑断层一般具有断面陡立,在剖面上呈花状等特点,其构造特征复杂,剖面解释和空间组合难度较大。同一地震剖面的浅、中、深层的资料品质有差异,断点、断面的清晰度也不同。以地质背景为基础,针对不同层段采用不同主频的地震资料进行断层解释,能够增强其可靠性。三参数小波变换具有比傅里叶变换、Morlet小波变换更好的时频聚焦性,可以使断层在不同主频的地震剖面上取得最佳的成像效果,有利于人工解释并提高其可信度。南堡凹陷走滑断层发育,这里采用三参数小波分频处理技术,针对该区块的地震资料进行处理并用于断层解释,取得了较好的效果。     

基于模型参数化的地震波走时与射线路径计算

模型的建立与描述是地震资料分析与处理的基础,合理的模型参数化方式对于地震正反演的各个方面都有很好的效果,其中射线追踪在正演模拟、层析成像及偏移等研究领域中都占有很重要的地位。本文针对地震波走时与射线路径计算,设计了一种将离散模型连续化的最小二乘模型参数化方法,分别对速度模型和走时模型进行模型参数化,然后进行梯度速度模型验算及误差分析。计算结果表明,该模型参数化方法使走时计算精度从10^-2提高到10^-3,使射线路径的计算精度提高了14.33%。最后通过经典Marmousi模型和Sigsbee 2A模型实例验证,充分证明了该模型参数化方法的有效性及普遍适用性。