基于可靠性估计的半监督地震相识别方法

针对地震相人工注释耗时、传统半监督方法易受不可靠伪标签干扰等缺点,提出一种基于可靠性估计的半监督地震相识别方法。使用可靠性估计网络过滤地震相伪标签中的不可靠区域,避免由错误监督信号引起的认知偏差,基于平均教师模型扩展多种类型的辅助解码器用于一致性正则化,进一步提高模型的泛化性和鲁棒性。在荷兰F3地震数据集上的实验结果表明,使用少量的标注样本MIOU可达90.33%,有效提升了容易分类混淆的地震相的识别性能。

基于地震相识别的相控储层预测技术及应用——以魏岗-张店结合部为例

随着勘探开发不断深入,南阳凹陷的勘探开发方向由魏岗、张店主体区逐渐向背斜翼部转移,滚动勘探目标也由构造油藏向复杂岩性油藏转变。由于魏岗-张店结合部构造较为复杂且地震资料分辨率较低,导致储层预测多解性强,为了准确识别不同岩性体和进行储层预测,以核桃园组核二Ⅱ亚段为例,通过开展地震相识别及多属性融合分析,指出魏岗-张店结合部由北向南发育的水下分流河道是储层发育的有利相带;并在此基础上,通过岩性反演提高了地震分辨率,实现了5 m以下厚度砂体的精细刻画。可为魏岗-张店结合部勘探开发的深化提供技术支撑。

基于多特征融合自编码器的无监督地震相分类研究

地震相分类是地震数据解释中的一个重要步骤,是地震数据与沉积相的连接工具.为了提高地震相分类精度和减少对有限人工标签的依赖,本文提出了一种基于多特征融合自编码器的无监督地震相分类方法.首先,提出了一种混合卷积和变分编码的多特征融合自编码器,实现了地震数据中表征地震相的大量隐含特征提取.其次基于非负矩阵分解和K均值聚类实现了主特征分量分解和地震相聚类.实际地震数据应用结果和指标分析表明,本文方法提取的隐含特征趋于正态分布,且主特征分量中蕴含了不同地震相类别的响应,从而可以获得更准确的地震相分类结果.在渤海湾盆地东营凹陷古近系沙河街组湖相沉积中,清晰划分出了六类沉积微相的边界,有利于揭示三角洲沉积环境演变.

柴东地区欧南凹陷上石炭统地震相及沉积展布特征

柴达木盆地东部欧南凹陷石炭系是新区、新层系油气勘探重点区域,钻井和露头揭示平面上上石炭统沉积特征差异大,沉积相展布特征认识不清,影响着柴东地区上石炭统油气勘探的部署。文章利用欧南凹陷二维地震资料,分析其地震反射内部结构和外部几何形态特征,在欧南凹陷上石炭统内共识别出平行席状地震相、亚平行席状地震相、丘状地震相、楔状地震相、斜交前积地震相和杂乱状地震相6种,并对其特征进行了详细的描述,建立了欧南凹陷上石炭统地震相的平面组合图;综合区域地质资料、露头、测井和地震资料,在地震沉积学和大陆架沉积理论的指导下,建立了欧南凹陷上石炭统地震相与沉积相之间的联系,并预测了其沉积相的展布特征。研究结果表明,上石炭世欧南凹陷由东向西依次发育河流−三角洲平原沉积体系、三角洲前缘沉积体系和前三角洲−深水陆棚沉积体系。

基于半监督对比学习的地震相智能识别方法研究

近年来,基于无监督学习和有监督学习的深度神经网络在地震相智能识别中发挥了重要的作用。但在实际应用中,无监督学习因缺少先验知识的引导,而识别精度相对较低。有监督学习需依赖大量标签信息,而实际情况难以满足该要求。提出一种半监督对比学习地震相识别方法,采用无标签数据和有标签数据共同学习以优化模型的性能和学习能力,从全部数据中学习相似样本之间的特征和不相似样本的差异,尽可能缩小同类地震相的类内距离并尽可能扩大类间距离;然后,利用少量的标签学习,将相类型和学习到的特征对应起来;最终实现全区的地震相高精度识别。将该方法应用于SEAM AI地震数据和南海某工区地震数据,获得了地震相识别结果,并将其与常规有监督地震相识别方法得到的结果进行对比,发现在少量标签的情况下,半监督对比学习地震相识别方法能有效识别不同类别的地震相,提高了地震相识别精度,具有良好的应用前景。

基于Swin Transformer的地震相识别模型

地震相识别是油气勘探开发过程中的一项重要技术,但该技术长期存在方法模型训练速度较慢、预测耗时、解释结果人为主观性较强,以及各层特征提取忽略多尺度特征等问题。为此,针对目前地震相识别精度不够且计算成本高的问题,构建了一个基于Swin Transformer的地震相识别模型(Seismic Facies Identification based on Swin Transformer,SFI-ST),首先联合卷积神经网络,利用编码器和解码器不断捕捉地震相细节特征,然后采用两种不同的数据集测试并评估模型的有效性,同时考虑到数据集划分对模型的影响,针对不同划分比例进行性能分析对比,最后对模型进行了消融实验以及抗噪性分析。研究结果表明:①编码器使用的Swin Transformer模块具有较好的特征提取能力,基于较小移动窗口进行特征提取的策略保证模型更快地学习高分辨率地震剖面特征,在各移动窗口使用自注意力机制计算特征的方法保证模型在较大视野下更准确地提取局部特征;②Swin Transformer使用逐层特征融合的方式,在提升特征提取速度的同时保证模型获取更多尺度的特征;③融合Swin Transformer和卷积神经网络模块实现各层特征提取,增强了模型对轮廓、边缘的提取能力。结论认为:①SFI-ST模型应用于两工区数据上的平均交并比分别为73.2%和77.6%,相较于其他主流深度学习算法至少分别提升了10.7%和6.0%,SFI-ST模型运行时间分别为0.62 h和2.88 h,相较于其他主流深度学习算法至少减少了15.1%和24.2%;②SFI-ST模型一定程度上解决了现有地震相智能识别方法识别速度慢、精度低等问题,为地震相识别提供了新方法,在技术上助力了油气勘探开发进程。

基于波形特征向量的谱聚类地震相分析

本文提出一种基于地震沉积学原理沿层提取地震波形特征向量,并以谱聚类(spectral clustering)分析进行地震相划分的方法。谱聚类能够处理非线性的数据结构和高维数据的聚类问题,但其相似度矩阵的构建和谱分解的计算较为复杂,需要较高的计算资源和时间成本。为提高谱聚类算法的效率和可扩展性,本文提出将Mini-batch K-means算法与谱聚类算法结合起来的MKSC算法,在提高谱聚类算法精度的同时大大降低谱聚类空间的复杂度。经过对数值模拟、地球物理模型数据和实际地震资料的处理分析,证明该方法在沉积相划分、沉积相特征识别方面的效果明显,是一种具有良好应用前景的新型沉积特征分析工具。

川东南地区下古生界地震相特征及意义

越来越多的地震方法被引入用来解决地质问题,却忽略了传统地震相分析这一与地质因素联系最为直接的方法。通过川东南地区下古生界地震相研究,在该地区识别了前积地震相、丘状地震相、透镜状、梭状、波状及弱变振幅、眉状等典型地震体,平面上进行地震相组合之后,结合区域地质资料及单井沉积相分析,可以指导沉积相精细研究,预测有利储集体分布区带,指导储集层预测研究,该方法对于那些勘探程度不高的地区意义尤为重要。

基于地震相分析的四川盆地侏罗系凉高山组湖盆演化及页岩发育区预测

目前针对四川盆地侏罗系凉高山组沉积演化以及页岩发育区的研究较少,缺乏盆地级尺度的湖盆演化及页岩分布的成果认识,难以从盆地角度出发,明确页岩油气勘探方向。为了明确凉高山组湖盆迁移,预测页岩油气勘探方向,立足地震资料,综合录井、测井等分析结果,识别并厘清凉高山组各亚段地震相特征。研究成果表明:(1)凉高山组具有西薄东厚特征,凉一段沉积中心位于川东以及川中东部地区,凉二段沉积中心位于川东以及川东北部地区,凉三段在川东沉积厚度最大;(2)凉高山组识别出4类地震相,其中,Ⅲ类地震相为厚层、连续、强反射地震响应特征,对应于深湖—半深湖沉积页岩发育区;(3)四川盆地凉高山组经历3次湖泛以及对应的湖盆迁移,凉一段深湖—半深湖发育于盆地东部,凉二段时期迁移至盆地中部,凉三段时期发育于盆地中北部;(4)凉一段和凉二段是凉高山组深湖—半深湖页岩主要发育层段,页岩叠合发育区位于平昌—渠县—垫江一带,面积达2.2×10^(4)km^(2),页岩油气勘探潜力大。

神经网络微地震相分析方法及应用

传统地震相分析满足不了目前油田勘探开发的需要。神经网络微地震相分析将神经网络应用于高质量地震三维数据体中,可对单一反射同相轴进行波形信号分析和训练,建立模型地震道,并以之对实际地震道进行分类,产生在平面和剖面上精度较高的微地震相分布。新场气田和塔河油田的实际应用表明,神经网络微地震相分析是可靠的和有效的。

断陷湖盆地震相模式研究要点——以Capella油田为例

Capella地区整体表现为一"东断西超"狭长型断陷湖盆,具有缓坡带发育多种沉积相带类型、地震反射特征复杂多变以及湖盆短轴方向存在距离短、多源碎屑物叠置区分难度大的特点。传统断陷湖盆地震相模式在Capella湖盆陡坡区和长轴入口区的沉积相研究中具有较好的应用效果,但在缓坡区和湖心区识别不同相带沉积物时存在一定的困难。文章对研究区断陷湖盆自身发育特点和地震相模式建立的难点进行了详细剖析并提出针对不同问题的解决方法。在断陷湖盆不同地带沉积体系研究的基础上,明确了不同相带地震相特征和彼此间的差异,最终建立了一套适用于狭长型断陷湖盆的地震相模式,为后人对此类断陷盆地沉积相解释、评价以及储层预测提供了一定的理论基础。

地震相分析及其在石油勘探中的应用

地震相分析是根据地震资料解释环境背景和岩相,其目的是进行区域地层解释,确定沉积体系、岩相特征和解释沉积发育史,最后预测有利生油区和储集相带。针对传统地震相分析中一些信号分析理论存在的不足,文章介绍了6种新的地震相分析方法及其在石油勘探中的应用实例。

“地震相-岩性层位”识别模式的研究及应用-以桩海地区中生界为例

为准确卡取济阳坳陷桩海地区的中生界古潜山地层,通过大量三维地震剖面解释分析,研究了中生界地震相反射和岩性特征,建立了桩海地区中生界“地震相-岩性层位”6种识别模式。研究结果表明,该识别模式的建立,实现了地震相与地层岩性关联性,对桩海地区中生界层位划分、地层对比提供了新的技术手段,具有较强的指导意义和推广价值。

东尼日尔盆地白垩系Yogou组地震相-沉积相和控制因素分析

东尼日尔盆地Termit拗陷位于尼日尔东南部,属于中西非裂谷系的一部分,具有较大油气勘探潜力。本文通过二维地震剖面分析,研究了Termit拗陷的典型地震相类型、沉积控制因素、物源输送体系和代表性沉积相,并依据地质背景转换为沉积相,重点分析坡折带对沉积的控制因素。通过前积反射构造分析,确定了Termit盆地的物源输送方向。 根据资料,Termit拗陷主要发育了平行-亚平行反射、河道充填、发散性反射、前积反射、空白反射及杂乱反射等地震相。挠曲坡折带与火成活动带和水下凸起共同构成构造控制因子,其他两种沉积控制单元未涉及。地震剖面分析显示,Termit盆地的物源输送多样化,沉积范围广泛,主要物源方向为东北。 研究将三角洲沉积相分为三角洲前缘和前三角洲。沉积微相包括水下分流河道、河口坝、远砂坝、席状砂、分流河道间泥和前三角洲泥,并制作了地震相与沉积相转换表。

川东北下沙溪庙组地震相分析研究

川东北地区的油气资源丰富,具有很好的勘探潜力。运用二维地震资料划分地震层序,对川东北下沙溪庙组的地震相进行分析研究,划出区域和储层两大类。区域地震相主要有较连续平行反射地震相、变振幅断续亚平行地震相和强弱变振幅不连续波状反射地震相3种,储层地震相主要有前积地震相和下切充填地震相。编制了下沙溪庙组地震相平面分布图,并对区内地震相的分布规律和演化进行了分析。

地震相分析技术在伊通地堑储层沉积特征分析中的应用

伊通地堑L3井区主要产油层双阳组一段,砂体的厚度和分布横向变化快,具有典型的"源近流短"沉积特征,相邻井的砂体特征及其含油性各异,利用地震相分析技术对研究区的砂体沉积特征及其变化规律进行了精细刻画。分别利用传统的地震相参数分析技术和Stratimagic地震相分析技术对双阳组一段的地震相特征进行了分析,并将两种方法的分析结果进行互相补充和验证。在此基础上,对双阳组一段的地震相特征进行了划分。采用最能反映扇三角洲相和湖相的相标志(如泥岩颜色、岩性组合、沉积层理、沉积韵律和地层的测井曲线特征等)对主要地震相单元中的钻井资料进行了单井微相分析,并依此建立了双阳组一段地震相与沉积相的对应关系,将地震相转化沉积相。

渤海湾盆地辽东湾地区古近系地震相研究

对辽东湾地区古近系地层进行了研究,选择了可信度较高的地震反射内部结构和外部形态,辅助地震反射振幅、连续性等参数,对地震相进行了划分命名。在研究区6个地震层序中共识别出平行—亚平行席状地震相、前积地震相、楔状地震相、充填状地震相、透镜状地震相、丘状地震相及乱岗状地震相等多种类型。这些地震相在平面分布上具有差异性,在垂向演化上具有继承性。将地震相转变为沉积相,划分出了湖泊沉积环境的深湖—半深湖、滨浅湖、扇三角洲、近岸水下扇、三角洲、浊积扇等沉积相,预测出了有利沉积相带。

地震相控非线性随机反演研究与应用

在地震相模型控制下,通过原始数据将各个单一反演问题转化为一个联合反演问题,可降低反演在描述参数几何形态时的单个反演问题的自由度,从本质上提高地球物理反演的效果。本文在计算过程中采用了非线性随机反演算法,能有效提高地震资料的分辨率,并充分考虑地质条件的随机特性,使反演结果更符合实际地质情况。在胜利、中原油田等地区的储层预测中,应用本文方法均取得了良好的效果,为岩性油气藏勘探提供了可靠基础数据。

利用地震相识别优质烃源岩——以辽中凹陷沙三段为例

利用地震资料,在沙三段精细层位标定的基础上,进行辽中凹陷沙三段地震地层的追踪解释。根据优质烃源岩的定义及判识标准,即主要为一套富含有机质的中深湖相暗色泥岩沉积,识别出优质烃源岩地震相主要呈低频、连续、强反射特征。在地震相和沉积相分析的基础上,建立了辽中凹陷三个次洼优质烃源岩地震相—沉积相模式,并对辽中凹陷沙三段优质烃源岩进行了分布预测,研究表明辽中凹陷沙三段优质烃源岩在北洼分布范围较大,中洼次之,南洼分布最小;在辽中北洼,整个沙三段均有分布;在辽中凹陷中洼,优质烃源岩发育于沙三中亚段;在辽中凹陷南洼,主要发育于沙三段下部。

海拉尔盆地呼和湖凹陷白垩系地震相

海拉尔盆地呼和湖凹陷是大庆油田寻找后备储量的新领域,但由于研究程度较低,至今未取得重大突破。依据地震反射终止关系,结合区域地质背景,将呼和湖凹陷白垩系划分成8个地震层序,即Sq1—Sq8。利用地震反射内部结构和外部几何形态,结合地震反射同相轴的振幅和连续性等参数,在研究区目的层(Sq1—Sq5)内识别出平行席状、亚平行席状、前积、充填、楔状、丘状、杂乱及波状-乱岗状地震相共8种地震相,并对其特征进行了描述。各种地震相平面分布具有差异性、纵向上具有继承性和演化性。经过综合解释,建立地震相与单井沉积相之间的响应关系,把地震相转换为沉积相。以湖泊沉积理论为指导,建立目的层各层序地震相-沉积相模式,结果表明,目的层主要发育冲积扇、扇三角洲、辫状河三角洲、湖泊以及湖底扇等沉积体系。