海底沉积物物理参数声速反演方法研究

海底沉积物的物理参数是海洋资源勘探开发、工程施工的重要参数。基于Gassmann理论,采用改进遗传算法,以海底沉积物实测纵波速度矩阵与预测纵波速度矩阵差的2范数作为目标函数,建立了由海底沉积物纵波声速反演海底沉积物密度、孔隙度和泊松比的反演方法。经过模型数据与实际资料应用,检验了方法的正确性。该方法可为海底工程、海底资源勘查提供技术支撑。     

天然气水合物相关的Slipstream海底滑坡体速度结构模型反演

针对目前用于建立二维速度结构模型的RAYINVR软件对四分量海底地震仪(OBS)记录的转换横波无法自动反演, 建模效率低的问题, 采用MATLAB遗传反演算法, 对RAYINVR软件进行改进, 实现对横波速度结构模型各层和层中区块泊松比的自动同步反演, 可以为天然气水合物勘探调查提供泊松比和杨氏模量等重要弹性参数。利用采自Slipstream海底滑坡的OBS数据, 通过同步反演方法, 获得该地区较为精细的纵波和横波速度结构模型, 并可与附近U1326钻孔的测井数据进行对比, 验证了横波速度结构同步反演建模方法的有效性。模型揭示了两个泊松比差异大的结构面: 代表水合物稳定底界的似海底反射界面(BSR)(海底之下230±10 m)以及浅部异常高速体(有可能是高饱和度水合物富集的砂体)的底界(海底之下75~100 m), 后者与滑脱面大致重合, 指示水合物与Slipstream海底滑坡的形成有关。     

页岩声学参数与力学参数相关性的试验研究

用实验方法探讨了页岩的波速和衰减系数与抗压强度、弹性模量,泊松比的相关性。结果表明:1纵波波速建立的力学参数模型比横波波速模型的相关性要好;2除纵波波速与弹性模量模型的相关性较好外,纵波波速反演抗压强度、泊松比的误差较大;3纵波衰减系数与弹性模量、泊松比、抗压强度分别呈正相关指数、负相关线性和负相关多项式关系,且纵波衰减模型比波速模型的拟合效果好;4综合考虑波速和衰减系数建立的抗压强度模型、弹性模量模型、泊松比模型比单一因素模型反演精度更高,纵波波速和衰减系数。综合模型的相关性系数均大于0.85,完全能满足工程需要。其中横波的波速、衰减系数的抗压强度模型与纵波的波速、衰减系数模型预测结果相近,可用以验证纵波抗压强度预测效果。     

方位各向异性介质的裂缝预测方法研究

对于裂缝性储层 ,应用纵波和转换波资料提取波场特征参数 (如速度 ,振幅 )反演的裂缝走向、裂缝密度等参数来研究裂缝。基于纵波震源三分量地震资料 ,提出了方位各向异性介质的裂缝预测方法。对经过压缩后的转换波剖面及纵波剖面进行速度反演 ,获得了裂缝参数 ,其中包括与裂缝密切相关的各向异性系数γ和描述潜在气藏的裂缝密度参数。综合利用P波、转换波的各向异性 ,可以更客观、更准确地预测介质的裂缝 ,实际资料应用证实该方法可行。     

方位各向异性介质的裂缝预测方法研究

对于裂缝性储层,应用纵波和转换波资料提取波场特征参数(如速度,振幅)反演的裂缝走向、裂缝密度等参数来研究裂缝。基于纵波震源三分量地震资料,提出了方位各向异性介质的裂缝预测方法。对经过压缩后的转换波剖面及纵波剖面进行速度反演,获得了裂缝参数,其中包括与裂缝密切相关的各向异性系数γ和描述潜在气藏的裂缝密度参数。综合利用P波、转换波的各向异性,可以更客观、更准确地预测介质的裂缝,实际资料应用证实该方法可行。     

川东北地区碳酸盐岩储层孔隙度预测方法研究

许多研究都已经证实在碳酸盐岩储层中孔隙结构对声波速度影响很大,因此在孔隙度反演时必须考虑孔隙结构的影响。通过对Gassmann方程的合理简化并引入Eshelby-Walsh干燥岩石椭球包体近似公式;导出了计算岩石孔隙结构参数的公式,并统计分析出岩石孔隙结构与其它弹性参数间的变化规律。利用这种统计规律推出了考虑碳酸盐岩孔隙结构孔隙度计算公式。由于该式计算孔隙度时考虑了纵波速度、横波速度、密度、岩石孔隙结构参数的影响,使求取孔隙度更加合理。最后测井数据试算结果与川东北地区应用实例都证实利用该方法预测碳酸盐岩孔隙度精度高于常规方法。     

阻尼LSQR算法在多波地震反演中的应用

多波VTI介质AVA储层参数联合反演的关键是解Jacobi矩阵。本文从Lanczos迭代出发,结合双对角化和QR分解,推导出了阻尼Lanczos算法流程。通过比较SVD算法和LSQR算法,显示了阻尼Lanczos算法在效率和精度方面的优越性。该算法应用于多波地震勘探资料反演中,获得的目标层储层参数:纵波速度、横波速度和密度,证明了该算法的有效性。     

利用Xu-White模型估算地震波速度

在测井资料中,通常缺乏横波测井资料,这为地震波正演模拟和地震反演都带来一定的困难.基于Xu-White模型,作者利用常规测井资料AC,RT和GR曲线,以及实验室岩石物理数据进行地震波速度估算,有机地结合了Gassmann方程和Kuster-Toks(o)z模型,并充分考虑到了泥质砂岩中岩石基质性质、泥质含量、孔隙度大小和形状及孔隙饱含流体性质对岩石速度的影响.然而,由于存在"数据测量"和"模型估算"的不精确性,输入参量和输出结果都不可能完全的精确,为此在利用Xu-White模型的同时引入信息合取反演算法,建立一个联系所有输入参数和输出结果之间的后验概率密度函数,通过寻找模型空间的最大似然点达到最优化模型结果的目的.该反演方法应用于吉林新立油田测井资料分析,纵波速度和密度估算结果在可接受的误差范围内,能够对由于井壁垮塌造成的密度测量偏差进行校正,为横波估算结果的利用提供了合理性保证.     

多波多分量直接油气检测方法研究

常规地震资料解释主要利用纵波来识别岩性和检测气水层,其结果多解性较大,而利用多分蚤地震资料提供的纵波和转换波速度及由此导出的泊松比、纵速度比、纵波、道积分和转换波的波阻杭反演联合解释来直接预测含油气性,预测结果与实际情况吻合很好,说明利用多波资料能提高地震预测油气藏的可靠性和精度。     

鄂尔多斯盆地C区长8储层岩石力学参数剖面建立方法

为了精确预测鄂尔多斯C区长8储层岩石力学表征参数,在文献调研基础上,归纳总结出岩石力学性质表征参数的预测方法,并结合研究区资料,利用纵波时差和体积密度联合预测横波时差、密度与纵横波速度联合预测岩石弹性参数、自然伽马和体积模量预测岩石强度参数。研究表明:岩石弹性参数预测方法主要包括密度与纵横波速度联合预测法、泥质含量估算泊松比预测法;岩石强度参数主要利用泥质含量和杨氏模量预测。基于上述方法建立的C区长8储层岩石强度剖面较好地揭示了单井岩石力学参数纵向变化特征。     

利用叠前弹性参数反演进行储层含气性预测

常规的叠后波阻抗反演没有考虑地震反射振幅随入射角变化的情况,反演结果只有声波阻抗一种参数,信息单一,很难进行储层预测。基于AVO原理发展起来的叠前反演技术可以同时预测地层的纵波速度、横波速度和密度。虽然这些与岩性和流体有关的岩石物理信息比波阻抗更为丰富,但其他一些重要的岩石物理参数(如拉梅系数和剪切模量)只能由这3个参数间接计算得到,这样不可避免地引入了额外的计算误差,并且降低了信噪比。为了减小这种误差,利用Zoeppritz方程的Gray近似公式来拟合振幅随入射角的变化特征,采用直接反演出拉梅系数、剪切模量和密度的叠前弹性参数反演方法,大大提高了反演结果的准确性。使用模型进行验证,并将该方法应用于中国西部某地区的含气储层预测,取得了较好的效果。实际资料的应用表明,该方法能用于储层含气性预测。     

海底沉积物孔隙度Micro-CT扫描测定方法研究

孔隙度是海底沉积物诸多物理性质中的一项重要参数,并且与沉积物的声学特性有着密切的联系。介绍了一种新的海底沉积物样品孔隙度无损测定方法:Micro-CT扫描孔隙度测定法。通过高分辨率的活体Micro-CT扫描仪对沉积物样品进行三维CT扫描,获得一系列二维CT切片图及切片上各点的CT值,利用固相颗粒和孔隙充填海水之间CT值分布范围的不同,提取沉积物的孔隙度。该方法不破坏沉积物样品,并且能在三维空间范围观察海底沉积物的孔隙结构,在多相介质研究中具有广阔的应用前景。     

涠西南地区地震数据叠前同步反演

针对涠西南地区复杂的地质条件,以及基于地震资料预测储层需要纵、横波阻抗及速度、密度等弹性参数,对涠西南地区开展了地震数据叠前同步反演.该反演方法使用改进的Fatti方程,可以同时获得各种弹性参数,应用预白化处理来控制反演的噪音水平,使反演结果更稳定.使用不同子波来均衡不同角度部分叠加数据体之间振幅、频率和相位差异,使反演结果更准确.实际地震资料处理结果表明,随着角度增大,子波主频减小.精度验证结果表明,叠前同步反演精度达到了要求,其中纵波阻抗和横波阻抗反演结果精度都比较高,密度反演结果精度相对较差.     

基于地震反演约束的储层建模方法及应用

为了提高储层预测及表征精度,对基于地震反演约束的储层三维建模技术方法进行了研究及应用.首先利用地质统计学反演方法生成纵波阻抗三维数据体,与常规确定性反演结果相比,地质统计学反演方法建立的波阻抗数据体具有较高的纵向分辨能力和横向预测趋势,可反映井间薄储层的厚度及物性变化.其次,建立了纵波阻抗与岩性及孔隙度、渗透率、饱和度的岩石物理模版,其低阻抗值代表储层发育好的层段和位置.最后,以纵波阻抗数据体作为趋势约束,采用随机模拟算法,建立了研究区的岩性模型及储层属性模型.通过实钻井检验,模型结果与井点资料符合较好,显示了模型的精度和本文方法的可靠性,可以满足精细油藏描述和剩余油挖潜需求.     

基于贝叶斯理论的振幅随偏移距变化三参数同步反演

受多种因素的影响,常规叠后地震道波阻抗反演不能得到可靠的波阻抗及其他岩性信息,而叠前波阻抗反演却可以得到比常规叠后波阻抗反演更丰富、更有效的岩性信息.为此建立了振幅随偏移距变化(AVO)波阻抗反演公式的一阶差分模型及褶积模型,推导了基于贝叶斯理论的AVO波阻抗反演公式,给出了采用Huber分布作为模型参数的先验分布及测井数据的参数协方差矩阵作为约束条件的实现方法,并利用共轭梯度法计算了纵、横波阻抗及密度.结果表明,利用该方法可提高叠前反演问题的稳定性和反演结果的可靠性,反演得到的纵、横波阻抗及密度可用来进一步计算流体及孔隙度等信息,为岩性及含油气性解释提供可靠依据.     

基于贝叶斯理论的振幅随偏移距变化三参数同步反演

受多种因素的影响，常规叠后地震道波阻抗反演不能得到可靠的波阻抗及其他岩性信息，而叠前波阻抗反演却可以得到比常规叠后波阻抗反演更丰富、更有效的岩性信息。为此建立了振幅随偏移距变化（AVO）波阻抗反演公式的一阶差分模型及褶积模型，推导了基于贝叶斯理论的AVO波阻抗反演公式，给出了采用Huber分布作为模型参数的先验分布及测井数据的参数协方差矩阵作为约束条件的实现方法，并利用共轭梯度法计算了纵、横波阻抗及密度。结果表明，利用该方法可提高叠前反演问题的稳定性和反演结果的可靠性，反演得到的纵、横波阻抗及密度可用来进一步计算流体及孔隙度等信息，为岩性及含油气性解释提供可靠依据。     

弹性波速度与碳酸盐岩白云岩化程度的考察和研究

根据Ｂｅｒｒｙｍａｎ散射模型及弹性波理论，计算了纵、横波速度与复合介质密度、白云石（或方解石）含量的关系。并且对１７０余块碳酸盐岩样品的纵波速度与方解石、白云石含量及泥质含量的关系进行了实验考察。研究认为，孔隙度是影响纵波速度的最主要的因素；泥质含量比孔隙度对纵、横波速度的影响小．但泥质含量要比方解石或白云石对纵、横波的影响大得多，理论考察和实验研究的结果一致。     

基于动校正前CRP道集的多波联合AVO反演新方法

叠前AVO反演可以得到地层的弹性信息,继而进行地层岩性和流体类型识别。与速度信息相比,弹性模量信息更有利于储层描述。因此,本文采用叠前AVO反演方法直接反演得到纵波模量反射系数、横波模量反射系数和密度反射系数,联合纵波(PP)资料和转换横波(PS)资料进行AVO反演提高反演结果的精度和稳定性。常规AVO反演方法所采用的数据都是动校正后的CRP道集,动校正处理引入的动校正拉伸效应会影响反演效果,降低反演精度,尤其是密度的反演结果会受到较大影响。本文采用动校正前的CRP道集进行联合AVO反演,在反演过程中引入贝叶斯理论,从而提高反演的稳定性和精度。理论模型试算结果表明,本文提出的反演方法具有更好的稳定性、更高的精度以及更强的抗噪能力。     

表面波测定涂层材料参数的反演方法

基于涂层结构中表面波的频散方程,提出了一种从实测的相速度频散数据计算材料参数的反演方法.通过引入以涂层参数、表面波相速度和频率作变量的目标函数,将实测的相速度频散数据代入目标函数,使其取最小值,从而反向计算出涂层的材料参数.为了解决单模态频散数据反演时的多值性问题,数值算例分别分析了采用表面波频散的二阶模态和三阶模态数据,同时反演3个材料参数(涂层密度、纵波速度和横波速度)的过程,验证了多模态反演方法的可行性.值得指出,该反演方法适用于任意多阶模态频散数据.     

阿姆河右岸生物礁滩储层的横波速度预测方法

为提高阿姆河右岸生物礁滩储层叠前弹性参数反演的精度和可靠性,采用岩石物理测试分析的纵、横波速度的关系式估算小孔隙度储层的横波速度,采用基于基质矿物等效体积模量反演方法、碳酸盐岩孔隙结构反演方法和Xu-White模型方法估算中、大孔隙度储层的横波速度。用该方法计算的横波速度结果与没有考虑该区孔隙结构的计算方法结果对比,精度明显提高,并且和实际测井的横波速度曲线也更加吻合。根据阿姆河右岸生物礁储层的特点,对储层孔隙结构分类采用不同的横波预测方法,更适合于该区的生物礁滩储层反演和油气预测。