基于小波边缘分析与井-震联合建模的波阻抗反演技术在乌尔逊断陷储层预测中的应用

针对乌尔逊断陷构造复杂、储层横向非均质性强、含油砂体小而薄预测难的问题,应用小波边缘分析与井-震联合建模的波阻抗反演技术,从地震记录中直接提取反映构造和岩性变化的地震属性特征参数,与测井声波阻抗数据一起建立初始模型并参与波阻抗模型的扰动修改。此反演技术弥补了井间插值建模过程中井间高频成分的缺失和井间岩性的局部变化细节,避免了常规波阻抗反演过程中由于初始模型不准确而产生的错误信息,提高了地震资料识别“小而薄”砂体的分辨能力。结果表明:受东部物源控制,乌尔逊断陷铜钵庙断裂带发育扇三角洲-半深湖(深湖)沉积体系;受断裂坡折带影响,在铜钵庙断层的下降盘发育一系列扇三角洲前缘砂体。实际钻井结果与钻前预测对比表明,井点处砂体顶界构造深度的相对误差小于0.3%,砂体厚度的相对误差小于3.84%,预测精度满足精细储层预测要求。研究成果可为乌尔逊断陷精细油藏描述和井位部署提供依据。

大地电磁与地震资料仿真退火约束联合反演

在对仿真退火算法研究的基础上 ,将非常快速仿真退火的连续模型空间改为可变的离散化形式 ,理论模型试算表明 ,使用本文方法可提高工作效率 5— 1 0倍 .为适应联合反演的需要 ,对非常快速仿真退火的误差“单判断”检验准则改为误差“双判断”检验准则 ,避免Metropolis接受准则的判断失误 .在此基础上 ,实现了一维及二维起伏地形条件下大地电磁与地震资料多参量信息的联合反演 .

基于宽范围岩石物性约束的大地电磁和地震联合反演

岩石物性约束是地球物理联合反演重要的实现方式.在以往联合反演研究中,这种约束通常以点对点的映射方式出现,要求经验性的岩石物性关联是相对精确的,无形中提高了岩石物性约束应用于联合反演的条件.基于此,本文结合全局寻优的模拟退火算法,提出了宽范围岩石物性约束技术.该技术将岩石物性约束与模拟退火模型扰动、模型接受准则相结合,实现了空间对空间的映射,将电阻率和速度耦合在一起.文章以MT和地震正则化同步联合反演为例,检验了不同的先验信息条件下的宽范围岩石物性约束技术的适用性.模型试验表明:新技术容易实现,容错性高,可降低"不精确"岩石物性关联信息引入带来的风险,提高岩石物性约束应用的灵活性.

电磁井震约束反演识别川中深层裂谷

四川盆地川中地区GS1井在深层取得重大突破,使该区成为勘探热点。但因地震资料深部反射不清,油气勘探进程受阻,在此地区开展重磁电震联合勘探具有重要意义。本文应用电磁井震约束反演技术,利用该区测井和地震资料建立中浅层模型,进行电磁约束反演深层构造,提高了深层目标的反演精度,首次揭示川中地区深部存在裂谷型断陷盆地。结合前人资料,认为该深层裂谷盆地肩部位及断陷内次级凸起带是下一步勘探的有利目标区。

融入宽范围物性约束策略的大地电磁和重力的Gramian约束联合反演

宽范围物性约束方式可以促进物性参数在一定范围内实现耦合,具有一定的容错性,实现简单.但目前该方式只在全局优化算法联合反演中得以实现,如何将其推广至梯度优化算法联合反演至今没有明确的策略.此外,Gramian约束虽然对先验信息依赖低,但是对明确的物性关联信息利用率低.基于此,本文提出了适用于梯度优化算法的宽范围物性约束的策略,即"岩石物性关联+范围约束+耦合项",并实现了基于宽范围物性约束策略的大地电磁测深(MT)和重力共轭梯度Gramian约束联合反演新算法.模型试验表明,本文提出的算法可以提高先验物性关联信息的利用率,且有效限定物性耦合的范围.我们将本文方法应用于安徽省茶亭铜金矿床实际资料处理之中,联合反演结果清晰地揭示了铜金矿床的空间分布.

带约束的一维时频电磁联合反演研究

利用时频电磁资料可同时获取时间域及频率域电磁信息。相比单一时间域或频率域电磁信号,综合利用时频电磁信息可明显提高电性反演精度。为获得精细地电模型,基于正则化反演方法,融合数据约束、模型约束及步长约束,提出一种一维自适应时频电磁联合反演算法。该算法对时间域和频率域数据平衡因子及正则化因子采用自适应调整方案,同时将模型参数搜索范围约束与WOLFE准则相结合,在限制参数搜索范围的同时约束迭代步长,确保反演的稳定性和精度。使用经典层状模型、含噪声的页岩气地电模型及实测数据对该反演方法进行测试与分析,结果表明带约束的时频电磁联合反演方法可有效提高复杂模型电阻率反演的分辨率,对提高时频电磁方法油气藏识别精度具有实际意义。

基于局部相关性约束的三维大地电磁数据和重力数据的联合反演

为解决地球物理反演中多解性的问题,综合多种地球物理信息的联合反演受到了广泛的关注.本文依据不同地球物理响应可能由相同异常体引起,而不同地球物理分布参数之间存在相关性等特点,提出了一种基于局部Pearson相关系数约束的联合反演方法.该方法假设每个局部区域模型参数的分布具有线性相关特性,在拟合不同类型观测数据时,对局部模型参数施加相关性约束,进行联合反演以减少多解性.本文采用交替迭代联合反演流程,改善了同一目标函数下联合反演收敛性和速度问题.基于新的联合反演方法和流程,我们测试了三维大地电磁和重力仿真数据的联合反演.结果表明,本文提出的基于局部相关性约束的联合反演方法,能充分利用大地电磁和重力观测数据信息,有效改善单一地球物理反演收敛性和多解性的问题,反演效果得到明显提升.

地面磁共振与瞬变电磁橫向约束联合反演方法研究

大地电阻率分布信息是影响磁共振地下水探测反演结果准确性的重要因素.在众多电磁法勘探技术中,瞬变电磁法具有高分辨率、高效率和大探测深度等优势,能准确探测地下几百米范围内的电阻率分布信息.因此磁共振与瞬变电磁联合解释方法具有重要意义.然而,利用单一测点拼接的磁共振与瞬变电磁联合解释方法进行模拟二维反演时存在解释结果不唯一,容易出现错误异常体等问题,尤其在复杂地质情况下,同一测线上相邻测点探测结果连续性差,解释结果偏离实际.基于此,本文提出磁共振与瞬变电磁横向约束联合反演方法(Laterally Constrained Inversion,简称LCI),重点引入外推积分法(quadrature with extrapolation,简称QWE),解决了传统正演过程中基于直接数值积分方法引起的求解效率低的问题,保证了联合反演方法的顺利实施,进而以相邻测点地下结构应具备连续性为依据,引入横向约束反演思想,通过在联合反演目标函数中加入相邻测点间各模型参数约束矩阵,提高磁共振解释结果准确性,加强探测剖面地质结构和含水模型连续性.经过理论模型证实,本文提出的LCI方法能有效提高传统一维反演结果的稳定性和唯一性.最后,对安徽黄山野外实际探测数据进行横向约束联合反演,验证了磁共振与瞬变电磁LCI联合反演方法的实用性.本文的研究成果将为磁共振与瞬变电磁空间约束联合反演奠定基础.

电磁-重力联合建模约束反演圈定GS凹陷深层目标（英文）

GS凹陷深层上古生界煤系地层具有生烃能力,圈定出该套地层分布对凹陷油气评价意义重大。在缺少地震资料的情况下,依靠少量的钻井、地质资料,尝试利用电磁-重力联合建模约束反演圈定深层目标。首先根据三维大地电磁反演结果和已知钻井地质资料建立初始地质模型;再结合地层密度和重力异常特征,利用重力交互反演修正优化初始地质模型;然后对该模型进行大地电磁资料的电性约束反演,并进行拟合差评估,获得最优地质模型;最后将该地质解释方案与位于凹陷中部的一条地震剖面进行综合分析,确定地震剖面深层反射就是上古生界。该套烃源层主要分布于凹陷深部位,最大厚度达800m。实测资料处理结果表明,电磁-重力联合建模约束反演可以逐步降低单一地球物理方法的多解性,提高对深部地层的识别能力。非地震与地震结果相互印证,展示了电磁-重力联合建模约束反演技术在研究类似盆地深层目标中具有较好的应用潜力。

三维井间电磁场的联合反演方法

考虑到井间电磁测量信息量的局限性,基于积分方程在发射接收剖面对三维电导率异常体进行近似成像。成像过程中将沿垂直于发射接收剖面方向的成像区域限制在一定范围并假设电导率在该方向不变。成像实例显示,这种剖面成像的精度取决于垂直于发射接收剖面方向的成像范围与异常体在该方向实际范围的接近程度。考虑到实际情况下背景层电导率值往往是未知的或虽已知但并不准确,还提出了联合反演方法,以一维反演结果作为初始值,既反演一维背景地层的电导率,也反演三维异常体在发射接收剖面的电导率,两个过程交替进行。反演实例显示,经过几轮迭代后,背景层电导率分布及异常体在发射接收剖面的电导率分布均大大改善,说明了联合反演的有效性和必要性。

基于改进差分进化算法的大地电磁测深和重力宽范围物性约束联合反演

宽范围物性约束技术容易实现、具有一定容错性,目前已在大地电磁测深(MT)和地震、MT和重力联合反演中实现,但该技术是结合模拟退火算法实现的.差分进化算法(DE)是一种全局优化算法,但该算法在地球物理联合反演领域应用较少.基于此,本文以双种群设置方案为框架改进了DE算法,并提出了基于改进DE算法的宽范围物性约束技术.MT和重力联合反演的模型试验表明:与传统的DE算法相比,改进的DE算法收敛速度更快,寻优能力更强;基于改进DE算法的宽范围物性约束技术可以促进不同岩石物性参数在一定“范围”内实现耦合,既可以利用岩石物性关联的导向作用,又可以发挥优化算法的寻优能力,进而降低地球物理联合反演对先验信息的要求;此外,该技术的实现也验证了宽范围物性约束思想在联合反演领域中的适用性,具有进一步推广至其他优化算法中的潜质.

大地电磁与接收函数结构约束联合反演

本文基于拟牛顿法对大地电磁与接收函数进行联合反演,提出了新的联合约束算子,实现了电阻率模型和速度模型之间的相似度约束.该方法给予两种模型足够的变化自由度,同时又约束两种模型向耦合方向演化.根据联合约束算子在反演迭代中的变化趋势,以及两种模型的空间梯度分布,可以判断电阻率模型和速度模型是否耦合.合成数据和野外实测结果表明,联合反演相对于单独反演可以提高电阻率和速度模型之间耦合程度,同时也能保持较好的数据拟合.联合反演提高了大地电磁的纵向分辨率,一定程度降低了大地电磁的非唯一性.

电磁与重力数据非线性约束联合反演

利用已知的地震、地质、电测井等资料进行电磁、重磁资料约束联合反演是提高重磁电勘探分辨率的重要途径。基于测井统计的电阻率与密度两种物性参数之间的关系,同时利用测井数据、地震剖面、地质解释剖面等先验信息约束建模,采用非线性的人工鱼群反演算法,实现了基于井震约束的大地电磁与重力数据的并行联合反演,提高了电磁和重力勘探的分辨率。模型和实测数据测试反演表明,提出的非线性约束联合反演方法有很好的实用性。

南北地震带南段地壳厚度重震联合最优化反演

重力反演方法是研究地壳结构和物性界面起伏的有效地球物理手段之一.本文收集了南北地震带南段67个已有的固定台站接收函数反演的Moho面深度结果,并使用基于EGM2008重力异常模型计算的布格重力异常,验证了本文提出的重震联合密度界面反演方法的有效性.利用接收函数对台站下方Moho面深度估计作为先验约束,定义了一类评价函数,通过对重力反演算法中尺度因子,平移因子和稳定性因子的最优选择,最小化重力反演结果与接收函数模型之间的差异.结果表明,本文提出的方法,可以有效地同化不同地球物理方法获得的反演模型,且通过重震联合反演可以改进由于对空间分布不均匀的接收函数结果插值可能而引起的误差.本文还通过引入Crust1.0的Moho面深度为初值,同时考虑地壳密度的横向不均匀分布,通过模型之间的联合反演有效改善了地球物理反演模型间的不一致性问题.本文反演得到的最优化Moho面深度模型与已知67个台站位置接收函数模型之间的标准差约1.9km,小于Crust1.0与接收函数结果模型之间标准差为3.73km的统计结果.本文研究结果对于同化重震反演结果、精化地壳密度界面模型,都具有十分重要的参考意义.

测井模型约束全波形反演的应用

分析全波形反演应用中面临的问题及测井信息认为,提高初始模型精度是全波形反演应用时避开低频信息的有效途径,在背景速度场中加入测井信息能够提高模型的纵向分辨率。通过插值算法研究,提出了利用测井信息综合建模的方法,不仅提高了初始模型的精度,而且降低了全波形反演对低频数据的依赖性,在有效频率为6 Hz的情况下取得了较好的反演结果。EAGE推覆体模型试算结果也证明了该方法的有效性。

电磁—地震联合研究深层火山岩储层——以辽东凹陷火山岩勘探为例

深层火山岩地层地震反射杂乱,使火山岩油藏的探测异常困难。针对火山岩储层制定了针对性的技术路线,采用电磁-地震联合模拟退火约束反演、利用钻井标定和地震构建浅层模型,提高深层的反演分辨率;通过岩性分析,揭示工区火山岩电性变化规律,提出以电性变化节律编码技术解释储层,有效识别出沙三段多期次火山岩及相带分布,精细刻画粗面岩的分布特征,为探测类似的复杂目标提供了可行的研究思路。

开发地震反演可行性研究及应用——以大庆长垣北部油田为例

为解决开发地震反演可行性和精细储层刻画的难题,提出了一种基于分频补偿的曲线重构方法。根据测井曲线不同频率尺度反映不同砂岩特征的特点,利用高频恢复、低频补偿方法重构"拟波阻抗"曲线。反演可行性分析实验表明,通过曲线重构反演、模拟退火算法引入以及密井网反演等关键技术,能够加强结果稳定性的优化,提高薄储层预测精度;同时,正演模拟和反演实践证明,在大套泥岩中含有薄砂层的地质条件下,开发地震对刻画2 m薄层砂岩是可行的。而对于小于2m以下的薄砂层,仅当泥岩围岩在2 m以上的泥包砂型薄砂层能够进行分辨。井-震联合沉积相研究主要修正了河道侧积体识别、河道连通关系、河道规模变化、河道组合关系和河道期次划分等5个方面。规模较大的分流河道含油性好,形成较好的注采不完善型剩余油;小型分流河道局部含油性好,但河道窄小,以井网控制不住型剩余油为主。

测井曲线重构技术在储层反演中的应用

波阻抗反演是储层预测的一种重要手段,但是当储层与非储层(围岩)波阻抗差异不明显时,利用常规波阻抗反演技术难以较好地识别储层。而测井曲线重构技术可以有效提高岩性识别和储层预测的精度,减少多解性。这里结合川西坳陷须家河组勘探实践,利用GR曲线重构声波反演技术对有利区域进行了预测,有效地提高了反演剖面的分辨率,并在一定程度上提高了岩性解释的准确性和精度。同时,比较了常规波阻抗反演与该方法的区别,取得了良好的效果。

单震相微地震事件识别与反演

为了对单震相微地震事件进行识别,同时将识别出来的微地震事件进行定位.根据单一震相任意两道到时差与微地震事件、检波器空间位置及震相速度关系的特征规律,研究了单震相微地震事件识别方法.首先分析到时差与以上各变量的内在变化规律,建立起到时差与各变量之间的定量计算关系,然后就相邻道到时差和检波器排列的首尾两道到时差,研究了具体的定量计算关系表达式.利用以上关系式能够计算出上述两种到时差的分布区间.把计算的实际微地震事件的两种到时差与设定的事件的到时差的分布区间对比,以落入区间判断识别单一震相,综合搜索法和遗传算法的特点,提出基于正演模型迭代的解域约束下微地震事件联合反演方法.从迭代误差解的期望概率密度分布、不同解方向的变化特征分析,研究了解域约束的界定条件.在确定的解域范围内,利用遗传算法进行微地震事件的反演.将研究的单震相识别方法,通过对实际资料的应用验证分析,极大地减小了震相的误识率.根据识别资料,利用研究的反演方法对实际资料进行反演.经实际情况对比分析,反演结果和实际的裂缝分布带是一致的,并且反演结果聚敛性效果较好.

基于岩石物性约束的大地电磁与重力贝叶斯联合反演

地球物理反演的多解性是固然存在的,贝叶斯反演理论为表达反演结果的多解性提供了依据,是联合反演领域的研究热点.岩石物性约束是地球物理联合反演中不同物性参数之间相互约束的方法之一,本文将岩石物性关联引入到大地电磁测深(MT)和重力的贝叶斯联合反演中,利用不同物性参数的后验概率密度分布来表达解,并提取了电阻率和密度的最大后验概率解、均值解和最终迭代解.模型试验表明:最大后验概率解和均值解相比传统意义上的最终迭代解能更好地还原真实模型,且岩石物性约束的引入可提高物性参数之间的耦合程度.