江陵凹陷南斜坡新沟嘴组下段薄互层滩坝砂储层预测技术

江陵凹陷南斜坡古近系新沟嘴组下段岩性岩相变化大,储层厚度薄,岩性圈闭的识别难度大。此次针对凹陷南斜坡金家场三维区,以古地貌与成藏分析为基础,以砂组或单砂层为单元,以薄互层砂体预测为核心,以地震地质复合微相为指导,建立了一套利用地震地质复合相控和地质统计学反演相结合的薄互层砂岩储层预测技术,开展了南斜坡地区的砂岩展布规律预测,为江陵凹陷新领域的油气勘探提供指导。     

基于深度学习的2D-3D地下密度异常体反演方法

地下密度异常体反演需要由二维数据反演三维结果,为了高效、高精度地反演地下异常体的位置及密度信息,本文提出2D-3D InvNet深度学习反演方法.方法的编-解码器结构,在编码阶段利用二维卷积网络结构提取地表重力异常及重力梯度异常数据信息,解码阶段利用三维卷积网络结构恢复异常体地下形态,实现了二维和三维网络结构的结合.为了精确地反演异常体密度,提出利用加权均方误差（WtdMSE）作为损失函数,同时为了更好地评估反演结果,引入核密度函数作为评价手段.与均方误差（MSE）相比,利用WtdMSE作为损失函数对异常体密度的反演结果更为准确,异常体所在区域的密度误差减少50%以上.对理论样本的反演结果表明,2D-3D InvNet在准确反演异常体地下位置的同时,也能给出准确的密度信息.应用此方法对西澳大利亚Kauring地区实测数据进行反演,我们成功获得了此区域地下异常体的密度分布.理论与实际应用结果表明,2D-3D InvNet深度学习方法稳定且具有较强的泛化性能,能在无需规定限制条件的情况下快速获得准确的反演结果.

     

地质统计学反演在稠油油藏砾岩夹层预测中的应用

随着开发程度加剧,中海油增储上产不断突破下限,越来越走向深层、低渗、深水和稠油。渤海海域探明原油地质储量超60%为稠油,开发难度大。影响稠油油藏热采开发的关键地质因素有油藏类型、含油饱和度、隔夹层、小断层等,其中隔夹层影响最大。D油田为辫状河沉积、储集层非均质性强的厚层块状特超稠油油藏。针对D油田砾岩夹层薄、地震预测精度低的特点,采用高分辨率地质统计学反演技术,进行了测井曲线标准化、概率密度参数、变差函数研究,获得了岩性和厚度定量表征结果,识别了厚度<5 m的砾岩夹层,平面展布符合研究区地质特征,为心滩内部夹层三维地质模型构建提供了依据。     

ICESat-2水深提取方法及其反演应用

相比于传统水深测量方法, 结合主动激光卫星ICESat-2数据与被动光学遥感影像的主被动融合水深反演方法具有低成本、覆盖面积广、不受地域限制、无需地面实测数据等优点.研究选取澳大利亚大堡礁中部的John Brewer Reef和南部的Fitzroy Reef为实验区, 开展主被动融合水深反演实验.针对ICESat-2光子点群信噪比低、光子点水深信息提取和改正难的问题, 本文提出基于光子点群高斯分布特征的海面光子点群提取方法和基于深度自适应DBSCAN的海底光子点群提取方法, 并顾及海面倾斜引起的入射角偏移, 改进了Parrish水体折射改正几何模型.实验表明, 基于光子点群高斯分布特征的海面光子点群提取方法和基于深度自适应DBSCAN的海底光子点群提取方法可以高效准确地提取出有效的海面、海底光子点群; 经过地球物理改正和基于改进模型的水体折射改正后, 水深变浅, 且改正项与改正前水深呈线性关系, 线性系数约为-0.2550.实验将提取并改正后的ICESat-2光子点水深与经大气校正、耀斑校正、空间域滤波等预处理后的Sentinel-2影像进行空间匹配构建水深反演样本集, 并利用单波段模型(SB)、比值模型(BR)、Lyzenga多项式模型(LP)、二次多项式模型(QP)、三次多项式模型(CP)、支持向量回归模型(SVR)、多层感知器模型(MLP)、随机森林回归模型(RF)等水深反演模型对实验区全域水深进行反演.通过对比分析多种水深反演模型在不同地理区域和ICESat-2水深样本分布条件下的表现, 研究为不同场景下的主被动融合水深反演策略提供了一定的科学依据.

     

钻孔瞬变电磁法扫描探测RCQPSO-LMO组合算法2.5D反演

利用钻孔进行超前探测地质构造及含水体是地下开挖工程中的常规手段,如何利用这些钻孔进行钻孔瞬变电磁法扫描探测,从而实现钻孔孔壁外围地质异常体的精细探测,对实现地下工程地质透明化具有重要的指导意义.本文提出钻孔瞬变电磁法扫描探测2.5D反演的数据解译方法,首先针对随机性反演算法时效性低,易陷入局部最优解,而确定性反演算法依赖初始模型的问题,提出了组合策略的量子粒子群优化算法用来随机搜索最优初始模型.在此基础上,利用Levenberg-Marquarat方法求解Occam反演的目标函数,形成了RCQPSO-LMO组合算法进行2.5D反演,通过对比组合算法和单一算法,验证了组合算法具有更精确的反演结果.其次结合屏蔽条件下扫描探测,对比分析了有无屏蔽的2.5D反演结果,通过设定屏蔽系数对非探测方向信号进行部分压制,可以较好地解决钻孔径向扫描探测中对非探测方向信号部分屏蔽下的反演及成像.最后建立三组理论模型进行组合算法2.5D反演,结果表明：组合算法反演结果与理论模型的一致性较好,对低阻异常体的反演精度较高,验证了组合算法对钻孔孔壁外围低阻异常体具有较高的反演精度和分辨能力.

     

利用方差分量估计的地震同震滑动分布反演

提出了基于方差分量估计的地震同震滑动分布反演方法,该方法不仅可以确定不同数据集的相对权重,而且还能得到平滑因子的值,突破了方差分量估计方法仅用于各类数据定权的实际应用范围。模拟算例验证了此方法的有效性,从解的概率后验密度分布分析来看,方差分量估计方法得到的结果是线性和非线性混合方法反演结果的一个解。用方差分量估计方法反演了Bam地震同震滑动分布,并与线性非线性混合方法反演的结果进行了对比分析。两种方法得到的Bam地震断层滑动分布之间的空间互相关系数为0.999 9,地震同震的最大滑动量相同,都为3.04 m;其深度仅有微小区别,前者为4.50 km,后者为4.47 km;平均滑动量前者为0.714 m,后者为0.718 m。但前者反演计算用时227 s,后者却达到1.5×10⁶ s,约17 d,前者仅为后者的1/6 608。结果表明,本文方法相对于线性和非线性混合方法具有计算简单、计算量小和计算效率高的优点。     

碳酸盐岩孔隙度预测新方法在珠江口盆地的应用

孔隙度是油气勘探中储层预测、储层描述、储量估算和油气藏综合研究的一个重要评价参数,它的准确求取是一项非常重要的关键性技术。碳酸盐岩非均质性强,横向变化大,其孔隙度预测一直是个难题。常规方法对孔隙度进行计算存在精度不高、物理意义不明确等问题,常常不能满足油气勘探开发需求。因此,通过对Gassmann方程合理简化并引入Eshelby—Walsh干燥岩石椭球包体近似公式,推导出包含岩石孔隙结构参数、饱和岩石压缩系数与岩石基质压缩系数3个参数的计算孔隙度新公式,然后通过测井交汇图技术和叠前弹性参数反演技术,将其转化为与碳酸盐岩孔隙结构和纵横波速度、密度有关的具体计算公式。同时考虑到不同相带对碳酸盐岩储层孔隙结构的影响,故分相带对新方法进行了应用。结果表明,基于碳酸盐岩孔隙结构的孔隙度预测方法的精度高于常规方法。     

丽水凹陷基岩岩性分布预测

东海陆架盆地丽水凹陷基岩潜山十分发育,钻井已证实其含油气性,勘探潜力巨大。综合现有基岩岩芯、铸体薄片、测井、测年、三维地震资料,在构建基岩岩相-地震相模板及岩石物理分析的基础上,对丽水凹陷基岩岩性开展定性和半定量预测,进而预测岩性平面分布特征。丽水凹陷基岩主要由片麻岩、花岗片麻岩、花岗岩组成,片麻岩为古元古界变质岩陆核,花岗岩来自中生代岩浆,沿深大断裂上涌侵入。地震剖面上片麻岩表现为中—高频,中—强振幅,同相轴连续性、成层性好;花岗岩表现为中—低频,弱—中振幅,呈杂乱反射;花岗片麻岩地震相介于前二者之间。岩石物理分析结果显示,密度参数对岩性区分效果最好,叠前密度反演能较好地半定量预测基岩分布特征。研究表明,丽水A洼主体基岩纵向呈片麻岩上覆花岗岩的二元结构特征;平面上不同构造单元的基岩顶面岩性各异,凸起区花岗岩剥蚀程度高,基岩为片麻岩或花岗片麻岩,洼槽区缺乏深大断裂,为原始区域片麻岩基底,其他区域为花岗岩。     

角度域广义Radon变换多参数非迭代线性反演

基于Born近似的线性反演是当前流行的定量化地震成像与反演方法, 然而, 现有线性反演方法存在多种不可避免的问题, 比如迭代计算成本过高, 背景模型依赖, 以及多参数提取不确定/不稳定.为避免这些问题, 本文提出了角度域广义Radon变换(AD-GRT)多参数非迭代反演方法(2D声波双参数介质).AD-GRT是一种地震数据与角度域模型之间的积分变换, 该角度域模型能够保留地震散射数据的完整信息.基于该角度域模型, 地震数据可被精确重建, 即使背景模型是错误的.介质双扰动参数可在角度域模型中准确且稳定提取.为解决传统角度域离散方法存在的幅值震荡和不连续问题, 设计了两种有效的角度域离散单元分裂方法, 实现了平滑连续的角度域幅值提取.为提高AD-GRT反演的分辨率, 考虑了震源子波反滤波.利用三个数值模型验证了AD-GRT在角度域模型反演、数据重建、多参数提取方面的有效性.

     

叠前同步反演技术在北黄海盆地中生界储层预测中的应用

北黄海盆地中生界目的层埋藏较深,储层纵横向变化快,厚度较薄,砂泥岩速度接近,造成纵波阻抗叠置,单纯依靠叠后纵波阻抗反演预测很难解决岩性区分和储层描述问题,而通过叠前同步反演得到的纵横波速度比和密度参数,进而转换为对岩性和物性敏感的其他参数,能有效区分砂泥岩,进行复杂岩性的识别和储层描述,提供更加准确的储层预测结果。利用叠前同步反演技术,对北黄海盆地中生界储层进行预测,刻画了目的层中砂体的空间几何形态,实现了对储层的精细描述,取得了较好的应用效果。