基于全局自适应MCMC算法的裂缝型储层缝隙流体因子叠前地震反演

裂缝型储层通常具有各向异性特征,其缝隙中充填流体时会表现出不同的地震响应。为了准确识别裂缝性储层缝隙流体,为油气勘探开发后期的水力压裂过程起到重要的指示作用,本文首先引入准裂缝法向弱度以及准裂缝切向弱度的概念并构建了一个新的缝隙流体指示因子,结合线性滑动理论推导得到了裂缝诱导的HTI介质的弹性刚度矩阵表达式;然后基于散射理论以及Born近似方程推导获得了弱对比界面的线性化P波入射各向异性反射系数方程。此外,本文在MCMC算法的基础上引入了自适应策略,提出了改进的全局自适应MCMC反演算法。结果表明:(1)无噪时模型测试结果与测井数据达到了90%以上的吻合度。(2)实际数据反演结果与测井解释结果较为吻合,且在目标层段钻遇油气。西南某工区模型测试以及实际资料应用结果表明,本文提出的裂缝型储层缝隙流体因子叠前地震反演方法,反演结果与测井解释数据吻合程度较高,具有一定的可靠性与适用性,可实现流体准确识别以及指示水力压裂。

叠前地震资料噪声衰减的小波域方法研究

讨论了叠前地震记录中随机噪声的模拟方法,采用定性分析与Monte Carlo仿真相结合的方法,研究了在物理小波为基本小波的变换域该类随机噪声局部小波功率谱的统计特性,得出:其局部小波功率谱服从χ22分布.在此基础上,利用假设检验给出了在给定置信度下确定有效信号在小波变换域内能量分布空间的方法,通过在有效信号能量分布空间重建信号来压制噪声.给出了模型及实际地震资料算例,证明了本文提出的方法的有效性.

叠前地震数据的规则化

本文通过对动校正前积分法 DMO原理的探讨 ,在借鉴 Canning(1996 )提出的利用 DMO实现三维数据规则化的方法和 Biondi(1998)提出的三维叠前地震数据方位角校正方法的基础上 ,从方位角校正的角度入手 ,利用 DMO和 DMO- 1 相结合的处理流程对地震数据进行规则化 ,以得到新的规则的观测系统下具有所需特定方位角的观测数据。此方法可用于解决叠前地震数据道插值、陆上地震勘探中不规则观测数据的规则化和海上地震勘探中的羽状现象校正等问题 ,可将已有地震观测数据转变为特定观测系统的叠前地震数据 ,以便于某些处理方法的应用。

基于MCMC的叠前地震反演方法研究

马尔科夫链蒙特卡洛方法(MCMC)是一种启发式的全局寻优算法.它在贝叶斯框架下,利用已有资料进行约束,既可使最优解满足参数的统计特性,又通过融入的先验信息,提高解的精度;寻优过程可跳出局部最优,得到全局最优解.利用MCMC方法,可以得到大量来自于后验概率分布的样本,不仅可以得到每个未知参数的估计值,而且可以得到与之相关的各种不确定性信息.此外,由于算法并不是利用有单一最优解的目标函数,所以结果对初始值的依赖不强.通过对简单一维层状介质模型的处理,和实际资料的应用,说明利用基于Metropolis-Hastings算法的MCMC方法进行地震反演,通过对解空间的随机搜索能够得到较好的效果.

基于叠前地震纵横波模量直接反演的流体检测方法

流体因子是储层流体识别的重要方法,而叠前地震反演是获得流体因子的有效途径之一.本文从流体因子的构建出发,基于多孔弹性介质岩石物理模型,建立了流体因子与纵横波模量之间的直接关系,避免了流体因子计算所需的密度参数无法准确求取的问题,通过推导基于纵横波模量的Zeoppritz近似方程及弹性阻抗方程,探讨了基于弹性阻抗的纵横波模量直接反演方法,模型与实际应用表明,基于弹性阻抗的纵横波模量直接反演方法合理、可靠,减少了常规方法间接计算纵横波模量带来的累积误差,基于纵横波模量的流体因子计算方法有较好的实际应用效果.

基于Curvelet域的叠前地震资料去噪方法

本文论述了基于Curvelet域的叠前地震资料去除随机噪声的方法思路,在Curvelet域通过多尺度分解,在曲线变化特征良好逼近的基础上采用非线性阈值方法,对叠前地震资料进行处理。通过本文的数值计算以及对实际资料的处理表明,基于Curvelet域的去噪方法可以有效压制地震剖面中的随机噪声,数值计算结果均方误差最小,信噪比最高,实际地震处理剖面视觉效果好,反射波同相轴清晰、连续性好,可为叠前偏移、AVO分析等后续处理解释提供高信噪比的地震资料。

球面波叠前地震记录的合成方法

叠前地震数据的反演需要以某种正演算法为基础。采用反射率法计算层状介质的球面波叠前地震记录,在平面纵波入射和全固态介质假设条件下,推导了水平层状介质中的频率慢度域纵横波反射、透射系数公式,给出了τ-p域的平面波合成记录的实现方法,并利用广义Filon积分方法对频率慢度域的反射率函数进行了积分变换,同时还对全反射现象和截断效应给出了相应的解决方案。计算结果表明,利用反射率法可以得到地震波场的完全解,包括地震波在地层中传播时形成的一次波、多次波和转换波信息。模型试算和实际应用均表明该方法能够提高计算速度和计算精度。

叠前地震反演在柴达木盆地三湖地区天然气预测中的应用

采用一套叠前地震反演的配套技术对三湖生物天然气进行预测。首先在三湖地区已知气田建立气藏AVO反演模式,然后类比处理和解释Td2井区的地震数据,预测该区的含气区,并为钻探证实。这套技术包括4项内容:不同炮检距叠加剖面定性AVO分析;建立层速度深度模型,利用此层速度深度模型预测与气藏分布有关的低速异常区;判定CDP与CRP道集是否具有AVO特征;通过AVO反演分析预测三湖地区生物天然气。

利用叠前地震数据预测火山岩储层裂缝

通过对叠前弹性波阻抗反演及各向异性理论的研究,归纳出一种通过叠前地震数据来预测火山岩裂缝的方法思路:首先引入叠前弹性波阻抗反演,利用其分辨率高的优点来寻找火山岩储层,然后分析裂缝引起的地震波动力学属性随方位角的变化特征,通过各向异性来预测裂缝的方向和发育程度,综合判断火山岩储层裂缝的分布情况。该方法以"面向储层找裂缝"为原则,在分辨率和预测准确性上都有其理论优势,将该思路在试验区域进行尝试,取得了较好的效果。

松辽盆地南部营城组火山岩裂缝的叠前地震识别

根据盆缘露头、盆内岩心和成像测井分析松辽盆地南部营城组火山岩裂缝特征,利用正演结果优选裂缝叠前地震识别方法。营城组火山岩节理以垂直和高角度节理为主,约占80%,低角度节理和水平裂缝约占20%;按走向有3组,分别是北西-南东、近南北和北东-南西向。构造缝表现为高电导率(暗色)、连续、较规则的正弦-余弦曲线,也可呈暗色近垂直-水平线状,并交织成网状。成岩缝在FMI图像上可表现为高导和高阻2种类型,多数为黑色不规则中低角度正弦-余弦曲线,连续性差。通过正演发现振幅方位椭圆长轴方向近似地代表了裂缝走向,短轴方向近似地代表了裂缝法向,且含气时的椭圆扁率较含水时大。据此利用叠前地震振幅属性识别裂缝走向,其结果与成像测井解释结果具有一致性,可为火山岩勘探开发提供依据。

叠前地震反演技术在苏里格地区的应用

苏里格气田主要储集层为盒8段辫状河河道砂岩,其砂体横向变化快,含气层与围岩的纵波阻抗差小,预测困难。岩石物理分析表明,纵横波速度比(vp/vs)、泊松比(σ)和λρ等3个弹性参数能够反映地层的含油气性信息。在横波预测的基础上,对苏里格地区进行了叠前地震反演,取得了很好的应用效果,为该区含油气性预测提供了依据。

叠前地震数据的平面波深度偏移法

提出了一套基于平面波分解的波动方程叠前地震数据深度偏移方法 .通过对共炮点道集和共偏移距道集地震数据的平面波分解 ,分别得到适用于单平方根波场外推方程和双平方根波场外推方程的共ps(炮点坐标平面波参数 )平面波道集和共ph(偏移距坐标平面波参数 )平面波道集 .在对共炮点道集和共偏移距道集地震数据的平面波分解时 ,不需要进行通常意义下的τ p变换计算 .通过对共ps 平面波道集和共ph 平面波道集的偏移效果对比 ,我们认为在速度弱横向变化介质中 ,两种平面波道集偏移方法的效果相当 ,但对于速度强横向变化介质 ,共ps 平面波道集偏移方法的效果要优于共ph 平面波道集偏移方法 .在计算效率方面 ,共ps 平面波道集偏移方法与共ph 平面波道集偏移方法基本相同 .

非抽样离散小波变换叠前地震数据重建方法

叠前地震数据包含了丰富的地层信息,但在实际勘探中由于受采集条件等影响,叠前地震数据地震道缺失现象严重。针对规则采样不规则道缺失的插值恢复问题,一些传统的插值方法无能为力或者插值效果不佳,而近年来发展起来的非抽样离散小波变换(UDWT),具有很好的稀疏表示能力,比傅里叶变换能更加稀疏地表示地震数据;根据压缩感知理论,即使不满足Nyquist采样定理的要求,利用极少的观测数据,也可能较好地恢复缺失的地震数据。本文提出一种基于UDWT的地震数据插值方法,对地震数据做插值和规则化处理,可以提高叠前地震数据的完整性,理论模型和实际资料的重建效果验证了方法的有效性和实用性。

叠前地震反演在苏里格气田储层识别和含气性检测中的应用

介绍了叠前地震反演技术在苏里格气田有效储层识别和含气性检测中的应用。通过岩石物理分析建立了弹性参数与储层参数之间的联系,指出了工区内岩性、物性和流体的最敏感弹性参数。通过叠前地震反演获取了各种弹性参数反演结果,并根据岩石物理分析的结论将叠前地震反演结果进行综合解释,从密度和速度比交会图获得了岩性剖面,对识别出的砂岩根据反演的纵波阻抗计算了孔隙度剖面,对孔隙度大于5%的砂岩,利用笔者提出的新方法得到了含水饱和度剖面,在此基础获得了孔隙度含气饱和度乘积剖面。

黏弹性介质叠前地震反演方法

前人只是从理论上分析了黏弹性介质中各种波的传播特征和衰减特征,并未对黏弹性介质精确的Zoeppritz方程进行近似,无法用于实际反演;沈章洪等以完全弹性介质为背景,推导了黏弹性介质反射系数近似方程,由于该近似方程的实部为完全弹性项,虚部为黏弹性项,因此也无法用于实际资料。为此,本文以黏弹性介质为背景,推导了黏弹性介质反射系数近似公式,以此为基础,基于贝叶斯理论的叠前地震反演,将纵横波速度、密度的反演推广到纵横波速度、密度和地层品质因子(Q值)的联合反演,建立了黏弹性介质近似方程,再根据贝叶斯理论建立反演方程,最终利用共轭梯度法对方程进行求解,得到纵横波速度、密度和地层Q值。模型试算与实例分析结果表明,根据联合反演所得的纵横波速度、密度和Q值进行储层描述,可提高储层预测精度。

密度及泊松比参数叠前地震反演技术应用研究

叠前地震反演在油气藏描述过程中具有重要作用,反演得到的多种参数成果可以对储层和流体进行综合分析,其中密度和泊松比参数对油气的敏感性较高。重点讨论了影响密度和泊松比参数叠前地震反演效果的关键技术,包括叠前地震反演基本原理、反演可行性分析、叠前多参数反演及反演成果检测油气效果分析。应用该项技术对新疆排2区块进行叠前地震反演,反演结果所提供的2口钻井均获工业油流,反映了该项技术的良好应用效果。

测井约束下高精度叠前地震速度预测

针对地震偏移成像处理预测的速度精度不高,难以满足精细时深转换和地震速度三维建模解释精度的要求,根据地震波动性及旅行时特征,提取出叠前地震道集速度数据中包含的速度特征信息,采用与测井声波速度相互转换、交叉验证、分层约束的速度建模方法,综合考虑地震预测的特征速度与测井声速之间的误差,采取分层段、分尺度三维约束校正,实现了地震低频速度信息和薄层速度相对高频信息相互融合。通过理论模型试算和实际数据测试认为:采取最佳时窗步长为 15~20 ms,实现叠前地震道集中特征速度提取与在测井速度质量控制下连续速度的预测结合,该技术在地震成像处理、地震速度建模、构造变速成图等应用中有效地提高了地震资料处理和解释的速度精度。

基于支持向量机的叠前地震反演方法

为了克服常规叠后地震反演方法中存在的缺陷,在保证反演效果的前提下提出了一种基于支持向量机的叠前地震反演方法。利用该方法可以得到比常规叠后波阻抗反演更丰富的储层物性参数,不但适合储集层物性反演,还可进行含油气性反演;可以直接从地震数据中提取地层的弹性参数,不需要对Zoeppritz方程进行简化以及对弹性参数做任何假设,也不需要初始地质模型和测井曲线的约束。反演结果表明,该方法具有反演速度快、稳定性好及抗噪能力强的特点,且易于进一步推广应用。

双曲Radon-ASVD方法压制叠前地震数据随机噪声

针对地震数据中的噪声强弱分布不均匀时,奇异值分解(SVD)压制噪声的效果欠佳等问题,提出了将双曲变换和自适应奇异值分解相结合的算法。首先对叠前地震数据做双曲Radon变换,确定有效反射波的顶点和速度参数;据此将叠前地震数据分窗口无拉伸动校正后做自适应奇异值分解(ASVD);最后重建数据,达到压制随机噪声的目的。模型及实际资料处理结果对比表明,该算法可以较好地压制非均匀分布噪声。

基于系数相关性阈值的波原子域叠前地震资料信噪分离方法

本文提出了基于波原子域的叠前地震资料信噪分离方法,首先在波原子域进行多尺度分解,然后根据能量集中原则,采用不同尺度间系数相关性分离有效信号和噪声。数值模拟及实际资料的处理表明,基于系数相关性阈值的波原子域叠前地震资料信噪分离方法可以有效压制随机噪声,同时能兼顾抑制部分相干噪声。处理后地震剖面的信噪比得到了大幅提高,反射同相轴更加连续,为后续的处理解释提供了高信噪比的数据。