基于神经网络的井间地震数据外推及多尺度反演

多尺度地震资料联合反演将地面地震、井间地震和VSP等资料有机结合在一起,充分利用了不同地震资料的优点,达到了提高反演分辨率的目的。但受观测系统的限制,井间地震获得的只是一段二维剖面的信息,而地面地震是地下三维数据体的综合响应,因此无法对整个工区进行联合反演。针对这一问题,基于地层对地震波吸收的非线性系统理论,提出了利用神经网络建立地面地震数据和井间地震资料映射关系的方法。由于神经网络具有层状结构且输入、输出之间的映射关系是非线性的,从而建立地面地震数据与已有的井间地震数据之间的非线性理论模型,再将此映射关系应用到整个工区,得到高分辨率的井间地震。然后利用模型测试研究了该方法的可行性和鲁棒性。最后,将该方法应用到实际地震资料中,所得的多尺度反演结果分辨率明显提高,证明了该方法的可靠性及适应性。     

基于ARX模型的地震资料提频方法

地层对地震波的吸收效应是限制地震数据分辨率的主要原因之一,其机制、估计与补偿对提高地震资料的分辨率具有重要意义。文中基于ARX模型,针对地层吸收过程进行逆向建模,将实际地面地震资料与井资料、井间地震资料分别作为模型的输入与输出,从而得到模型结构参数,建立地层吸收过程的逆向模型以进行高频信息补偿,达到地震资料的提频目的。对实际地震资料的处理结果表明,该方法可将主频提高10~15 Hz,频带拓宽8~10 Hz。在保侍原资料基本特征的同时,有效提高了地面地震资料的纵向分辨率。     

地震属性的优化处理及储层厚度的定量解释

依据三维地震数据的评估、解释及三维地震数据体的地震属性提取，简要论述了地震属性参数的标准化处理、因子分析及主成分分析等优化处理方法。认为地震属性的提取要根据研究目的而确定；地震属性相互之间存在程度不等的相关性；振幅、能量半时、瞬时频率、频带宽等属性与砂岩厚度的相关性较好；在解释厚度小于1/4波长（调谐厚度）时，薄互层反射波振幅与地层厚度近似成正比，可利用地震响应的差异，按调谐原理来估算地层的厚度。     

高分辨率三维地震采集技术研究

对松辽盆地南部的地层品质因素和地层衰减系数，尤其是近地表的地层品质因素和地层衰减系数进行研究，进而研究了野外地震采集的激发和接受等各个因素。研究结果表明：高分辨率地震采集的小药量激发理论在松辽盆地南部是不适用的；保证激发深度在浅水面之下0．5m是非常重要的；地层品质因素和地层衰减系数的研究不但可以确定检波器的最佳埋置深度，而且有助于确定对地震数据进行高分辨率处理的最佳流程和参数。最后有针对性地设计了有利于高分辨率三维地震采集的观测系统和各种采集参数；形成了一套适合松辽盆地南部地区的高分辨率三地震采集方法；应用后提高了三维地震采集数据的质量。     

基于地震道匹配的地层空间转换计算方法

地震数据是一个空间变化关系的数据载体,反映了地质体空间中的变化特征。在已知地震数据的前提下,如何刻画储层空间变化规律是精细储层研究的一个重要问题。笔者通过对地层空间转换函数进行研究,提出了一种基于地震道匹配求取地层空间转换函数的方法。该方法采用地震道多道匹配求取加权系数,使用多点的褶积加权的地层空间转换函数取代点对点的地层空间转换函数,从而准确反映储层物性变化,减小误差。基于Q油田的实际资料,通过模型测试及实际应用分析,结果显示:相对于传统方法,本方法建立的模型分辨率较高,包含信息较丰富,在有砂体分布的地方孔隙度值高,而且高值分布广,与测井孔隙度的分布基本一致。本方法作为一种地震信息驱动的确定性建模方法,可以更精确地进行储层表征,对地质建模有重要意义。     

松辽盆地三肇凹陷青山口组页岩油地震甜点预测方法及应用

松辽盆地三肇凹陷上白垩统青山口组一段泥页岩油气资源丰富.为了厘清该区页岩油甜点分布,指导参数井部署,在单井甜点关键参数测井评价的基础上,利用三维地震数据,井震结合开展甜点预测方法研究.首先利用测井资料、岩心实验分析数据交汇分析,建立岩性、物性（孔隙度、渗透率）、含油性（饱和度）、有机地化参数（TOC、S₁）、地层孔隙压力、地层可压性的测井评价模型;然后通过宽频约束反演技术预测岩性,应用叠前弹性参数反演预测物性、含油性和地层可压性,利用约束迪克斯公式反演与模型约束波阻抗反演结合技术预测地层压力;最终实现对地质甜点和工程甜点的"双甜点"预测,建立一套适合于松辽盆地青山口组页岩油地震甜点识别技术流程.实践表明,利用三维地震资料能有效预测页岩甜点区,实钻结果与钻前预测基本吻合,证明了本技术流程的有效性.     

煤层长波长地震各向异性的多尺度效应初探

在勘探地震频带范围内,我国陆相沉积的含煤地层均是典型的薄互层。含煤地层中各向同性薄层叠置,在不同地震波长尺度下呈现长波长地震各向异性特征,地震勘探中一般做横向各向同性(Transverse Isotropy with a Vertical Axis of Symmetry,VTI)等效或均匀各向同性(Isotropy,ISO)等效简化处理。但是针对不同弹性性质的地层,长波长等效理论的适用条件不同。以淮南煤田的含煤地层为例,利用钻孔声波和密度测井曲线建立二维水平层状薄互层模型,分析含煤地层的长波长地震各向异性的多尺度效应。通过不同平均长度均化测井曲线,重点分析了2种等效建模方法在不同平均长度下所建立的等效模型弹性参数的差异及其各向异性特征;最后通过不同等效模型弹性波场的数值模拟分析不同等效模型的适用性。结果表明：随着平均长度增加,等效模型的速度、密度和各向异性参数的单点数据异常减弱;ISO等效P波速度大于VTI等效;存在某个临界窗长(本次淮南含煤地层为λmin/L≈3)使等效模型的层状各向异性开始减弱;当平均长度与地层厚度比(L/d)和最小主波长与平均长度比(λmin/L)都满足长波长假...     

多波AVA地层参数反演

以Zoeppritz方程为基础，对多波AVA地层岩性参数反演进行探讨。根据给出的多层水平介质理论模型和实际多波地震资料，以广义线性反演作为数学工具，分别利用P－P波、P－SV波及P波与P－SV波联合进行了地层P波速度、S波速度及密度的反演。理论模型计算证明了该方法的正确性，并进一步验证了该方法对噪声有一定的抗干扰能力。实际多波数据计算结果也说明该方法可从多波地震记录反演得到较为准确的地层岩性参数。     

基于地震道多参数反演的岩性转换方法及其应用

利用地震数据来描述地层岩性特性,从而解决地下的岩性划分问题,是地球物理反演技术发展的目标。利用测井曲线进行常规岩性反演得到的波阻抗等数据体,仅能间接地反映目标区域的岩性分布情况。多参数反演技术利用地震数据的解释层位为控制手段,以测井曲线为出发点进行外推内插,并通过主组分分析形成初始地质模型,然后进行模型估算,最终得到波阻抗、伽马、电阻率等多参数数据体。利用阈值自动分层方法,依据物性与岩性的相关性,确定单个或多个参数的阈值对多参数体进行岩性转换。渭北平原某煤田的三维地震多参数数据体岩性转换实例表明,多参数岩性反演和基于阈值的岩性转换方法具有较好的适用性,其反演后的界面形态对应较好,单井岩性与转换后的岩性吻合度较高。     

基于深度卷积神经网络的地震相识别技术研究

针对传统地震相分析方法难以有效表征地震相与地震数据间复杂的非线性映射关系,而人工解释工作强度大、效率低的问题,进行了基于深度卷积神经网络模型开展了地震相的智能识别技术研究。首先根据钻井解释和专家知识两种方式构建了地震相的训练样本库,之后利用Tensorflow深度学习框架开展了网络参数寻优,再利用搭建好的网络模型进行了实际资料的训练和预测。测试结果表明,利用CNN构建的河流相模型,预测成功率高于75%。因此,深度卷积网络不仅可以很好地保持地震数据结构特征,还可以基于多层网络结构挖掘数据中更深层的特征来提高地震相识别结果的可靠性,印证了该技术在地震相识别中的巨大应用潜力。     

地球物理中波动方程有限差分偏移模型应用及实验对比

浅层地震反射法获得反射地震剖面发生偏移是地震数据处理过程的中心环节。本文建立了针对不同要求所需要的地层及速度模型,合成了用于偏移处理的叠后自激自收剖面。利用15°和45°有限差分法及Stolt方法、相移法对剖面进行了处理,并将处理的结果进行了对比,对算法间的差异进行了总结。     

一种适用于欠压实成因的地层孔隙流体压力预测技术

为了提高基于欠压实成因机制的地层孔隙流体压力预测的准确性,这里从提高地震层速度场的计算精度的角度出发,提出了一种高精度地层孔隙流体压力预测技术。①该技术针对浅部地层(无测井曲线的地层段)采用三维约束DIX反演方法和叠加速度体、层位数据计算浅部地层的地震层速度体;②针对中深层地层(有测井曲线的地层段)采用叠后波阻抗反演方法和叠后三维地震数据体、测井数据、层位数据计算中深层地层的地震层速度;③沿着研究区的某一浅部地层分界面将浅部地层与中深层地层的地震层速度体进行拼接处理,得到一个完整的地震层速度体;④采用"Fillippone方法+Eaton方法"的组合方法进行三维地层孔隙流体压力预测。某区页岩气地层的实际计算结果验证了该技术的正确性与可靠性,其预测的地层孔隙流体压力与实钻井一致,且目的层的地层孔隙压力平面分布特征与地质认识一致,有助于指导研究区后续的勘探与开发。     

土石坝地震永久变形参数反演方法研究

提出了一种基于径向基网络的土石坝永久变形参数反演分析模型。该模型充分利用了径向基神经网络的非线性映射能力,只需要进行少量的样本设计,即可反演坝体永久变形参数,可以解决土石坝动力参数反演计算耗时长的问题。同时在对永久变形参数进行灵敏度分析的基础上,建立考虑参数灵敏度的网络训练目标函数,进一步提高了反演精度。将所建立的模型用于紫平铺面板堆石坝地震永久变形参数反演,采用三维有限元法进行静动力分析,并采用改进的沈珠江模型计算坝体地震永久变形。结果表明,反演参数计算的大坝地震永久变形和坝体实测永久变形数值接近,趋势一致,因而所建立的模型能够有效地反演坝体地震永久变形参数,为土石坝的动力参数反演提供了一种简便、有效的方法。     

品质因子Q估算方法研究

对地层吸收结构进行观测和估算,并消除地层吸收对地震数据分辨率的影响,是近年来高分辨率地震勘探的重要尝试。地层吸收常用品质因子Q进行定量描述。基于前人研究成果,综述了历年的Q值估算方法,重点对比了几种常用的Q值反演算法,指出每种方法的适用条件及局限性,之后开展了基于射线理论的Q值层析反演算法研究,且利用模型和实际资料验证方法的准确性,最后总结了Q值估算的发展趋势。     

综合应用测井及地震资料建立复杂断块地质模型

针对滩海油田具有完钻井少,以地震资料为主的特点,采用井震结合的方法进行地质建模。复杂断块油藏具有许多内部断层,充分利用地震解释层位和断层成果建立合理的构造模型。采用“多步建模”的思路,选用序贯高斯同位协同模拟算法建立储层参数模型。以测井资料为硬数据,地震反演数据为软数据,先后建立自然伽玛模型、泥质含量模型和砂泥岩相模型,然后以砂泥岩相模型为约束,建立储层参数模型。经研究表明,综合使用地震解释成果和三维地震数据体,有助于建立准确、合理的构造模型;而采用“多步建模”的思路,利用序贯高斯同位协同模拟算法,并综合测井资料、地震资料建立储层参数模型,有助于从地质的角度对储层参数模拟进行约束,提高储层随机建模精度,保证储层参数模型的准确和可靠性。     

影响测井约束地震反演地质效果因素的分析

从地震勘探的基本原理出发,分析了叠后地震反演解决地质问题的本质.从基础资料的品质,测井约束地震反演的方法及反演参数的选择,地层格架模型的建立和外推控制这几个方面分析影响测井约束地震反演的地质效果.笔者认为,测井约束地震反演解决地质问题的能力是有限的,并提出了提高测井约束地震反演的地质效果应采取的若干措施.     

基于人工智能的川东北三叠系杂卤石地震识别

作为钾肥的主要来源之一,杂卤石矿藏具有旺盛的需求。我国川东北地区三叠系海相地层中,杂卤石矿藏发育。但该地区杂卤石矿体埋藏较深、分布散乱,勘探难度极大。为降低开发成本,需要充分借助地震资料的优势,为钾盐储层的描述提供钻前支持。针对该地区杂卤石层地震反射特征复杂、常规波阻抗反演方法难以直接预测的问题,本文引入人工智能算法对地震资料进行数据挖掘。本方法首先通过模糊粗糙集属性约简,提取适合富钾地层表征的敏感地震属性;然后以极限学习机为数据挖掘工具,自主学习敏感地震属性和井中实测钾含量曲线的非线性映射关系,形成了基于极限学习机的杂卤石预测方法。应用结果证明:利用极限学习机人工智能方法成功地对川东北地区的杂卤石进行了预测,取得了预期的地质效果,为该地区利用地震数据探寻杂卤石提供了一条新的勘探思路。     

重磁电联合反演在银—额盆地勘探中的应用

依据大地电磁测深连续二维反演结果初步确定构造与地层,通过综合分析区内物性特征给定地层与岩石的物性参数,建立正演地质—地球物理初始模型,在地质、钻井、地震资料约束下进行重磁电联合反演,不断修改地质—地球物理模型和大地电磁测深连续二维反演结果,使重磁正演数据和实测数据拟合度达到最佳。在银—额盆地构造与地层解释中的应用结果表明,重磁电联合反演可以有效克服单方法解释的多解性,准确识别地质层位,大大提高定量解释的精度。     

广东省潼湖生态智慧区浅层地球物理探测与地层物性分析

地质灾害、活动断裂、特殊岩土体和古河道等是影响城市浅层地下空间开发安全的主要地质问题,对于这些地质问题的探测主要采用地球物理无损检测方法。潼湖生态智慧区是国家生态文明建设示范区和惠州智慧城市地下空间开发中的重要区域,浅层地球物理探测与地层物性分析为潼湖生态智慧区城市发展及地下空间开发利用提供详细的地质、岩土和地球物理数据,是构建该地区地下空间模型的必备要素。虽然目前已经开展了针对本区域的基础地质探测研究工作,然而服务于精细地质结构与地层划分的综合地球物理研究还处于空白。针对浅层地下空间探测精细程度低和传统探测方法分辨率有限的问题,本文综合利用浅层反射波地震方法、混合源面波S波速度成像方法、三分量谐振波阻抗比值方法以及综合测井方法对该地区浅层地下空间(200m)进行了高精度地层划分和断层展布精细解释。在浅层地震反射波方法划分厚层和大尺度断层的基础上,利用主动源和被动源微脉动阵列法获得更加精细的浅层地层和构造特征,采用三分量地震频率谐振方法识别浅层土壤层分层,弥补了单一方法在不同深度范围上的探测信号低精度缺点,探讨了潼湖地区地层与地球物理的响应特征,构建了详实的地层物性和地球物理参数关系,为后续的建模提供基础数据。     

地震正演技术在深反射地震剖面探测中的应用

地震波正演模拟技术广泛应用于浅层勘探,此方法可以将地质模型和地震模型有机结合起来,验证和指导地震资料的采集、处理和解释。基于石油反射地震技术发展起来的深反射地震剖面探测技术,经过几十年的发展及应用,已经非常成熟,但到目前为止,地震波正演技术在深反射地震剖面探测中的应用却很少。本文利用跨越四川盆地深反射地震剖面来开展正演研究,通过对比拟合正演模拟数据和实际地震数据的层位到时,不断修正速度、层位等参数,建立最终深度域地质模型,为构造剖面提供较为准确的地壳厚度、莫霍面深度等地层信息。通过深度域地质模型,揭示出扬子板块西北缘新元古代古俯冲的角度约30°,俯冲的深度达到60 km。