大地电磁一维时移反演研究

针对大地电磁反演法易受环境因素干扰且未考虑时间连续性的问题,基于Tikhonov正则化理论,在传统目标函数后添加时间约束项进行大地电磁时移同时反演研究,通过合成数据模型对比独立反演与同时反演结果。结果表明,两种反演方法均可反映异常体位置信息,但使用同时反演法可有效改善数据缺失对反演结果的影响,且储层电阻率变化过程更连续;同时反演法利用每个时间步长的观测数据,反演结果更精确。

基于散射理论与动态时间规整的时移地震波动方程差异反演

时移地震勘探作为储层动态监测的有效手段,对获取地下介质的弹性或物性参数变化起到了至关重要的作用.由于多期地震勘探之间介质的传播速度存在差异,同时环境条件、采集方式及处理手段等方面的不同,都会使地震记录产生走时差异.而这种走时差异对时移地震反演存在着严重的影响,尤其是基于波动方程的反演方法.为了消除时移差异,我们引入动态时间规整(DTW)方法实现角道集优化匹配,以获取地震记录的有效变化信息.此外,本文提出根据散射理论,通过弹性波动方程进行时移地震差异反演,得到地层的差异弹性参数,实现储层差异定量表征.该方法采用WKBJ近似模拟非均匀背景,具有更高的反演精度,尤其是在复杂地质构造条件下优势更加明显.本文对所提出的方法进行了数值模拟实验与实际数据应用,证明该方法得到的反演结果优于传统方法,可以实现对地层时移差异的准确刻画.

基于局部采样MCMC方法的时移探地雷达反演

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,可以用来解决概率反演的问题.基于MCMC方法的反演不依赖于准确的初始模型,可以引入任意复杂的先验信息,通过对先验概率密度函数的采样来获得大量的后验概率分布样本,在寻找最优解的过程中可以跳出局部最优得到全局最优解.MCMC方法由于计算量巨大,应用难度较高,在地球物理反演中的应用尚处于起步阶段.作者将MCMC方法应用到时移探地雷达(GPR)反演中,并结合双差法对时移的目标区域进行准确反演.在双差法时移反演的过程中,作者对目标区域使用拓展的Metropolis算法进行局部采样,减小了计算量的同时,进一步提高了目标区域的反演精度.最后对合成的数据进行了反演测试,对目标区域的反演误差进行了分析,说明了基于局部采样的MCMC反演方法的有效性,目标区域反演结果特征明显,反演效果好.

时移电阻率反演模拟研究

电阻率法可用于地表浅层的探测,也可用于对动态地下目标进行监测。对于监测数据的反演,不同数据集的单独反演存在一定缺陷,为此本文在常规电阻率反演算法的基础上,推导了时移电阻率反演公式,实现了时移反演算法程序;为了论证时移反演算法对动态地下目标成像的优越性,建立一组多个正演模型,利用模拟数据进行单独反演和时移反演,并对比两种方法的结果。研究表明,尽管两种算法都能圈定动态地下目标体,但时移反演算法可以消除不同观测数据集中所包含的随机误差,减少假异常的出现。

基于精确Zoeppritz方程的时移地震流体动态监测

储层流体动态定量评价能够为剩余油开发提供重要信息.流体因子作为一种重要流体表征参数,能有效识别流体位置和类型,理论上可根据油藏开发引起的流体因子变化量实现流体动态监测.通常,流体因子变化量可以利用常规弹性参数间接计算或基于近似公式直接反演得到.但间接计算引入的累积误差及近似公式较低的精度会严重影响其预测精度和分辨率.因此,为了在发挥流体因子优势的同时克服上述问题,本文研究了一种基于精确Zoeppritz方程的时移地震流体因子变化量反演方法.首先,推导包含流体因子的新形式精确Zoeppritz方程;然后,借助泰勒级数展开推导基于上述新方程的时移地震差异数据正演方程;最后,利用该差异数据正演方程构建贝叶斯框架下的目标函数,并通过引入服从微分拉普拉斯分布的块约束项提升反演结果对储层边界的刻画能力.合成数据和实际数据测试表明,新方法能够从差异数据中合理地估计流体因子变化量并实现储层流体动态监测,充分验证了方法的可行性和有效性.