基于多层调谐的基追踪高分辨率阻抗反演

传统基追踪阻抗反演方法通过建立奇偶双极子库,模拟两层调谐条件下的奇偶地震记录。将实际地震记录分解到奇偶地震记录中,该方法存在不足之处是:实际地震记录存在大于两层调谐情况,两层调谐拟合难以较好处理多层调谐。本文通过建立四极子库,模拟四层调谐的地震记录。通过在四个地震记录上分解实际地震数据,克服了传统基追踪拟合多层调谐的不足,从而进一步提高反演分辨率。模型和HZ地区的反演结果对比表明拟合四层调谐的基追阻抗反演较传统基追踪阻抗反演效果提升明显。该方法可以较为明显地提高反演的分辨率。     

基于黏弹各向异性理论的地震波场数值模拟与分析

基于Carcione黏弹各向异性理论及具有任意倾斜对称轴的横向各向同性介质(TTI)的本构关系,利用二维三分量高阶交错网格有限差分和完全匹配层边界条件对黏弹TTI介质的地震波场信息进行了数值模拟。研究发现:1改变黏弹TTI介质的弹性参数,对地震波传播造成显著影响。其中,C_(13)主要控制qS1波中质点的偏振方向,进而影响了qS1波波形和反射同相轴的形态;而C_(66)则主要控制qS2波中质点的偏振方向,从而影响了qS2波波形和反射同相轴的形态;2利用层状黏弹TTI介质进行数值模拟,可以很好地观察到拟横波在遇到反射界面时发生的横波再分裂现象;同时由于介质黏弹性的存在,导致地震波出现显著的衰减。这将为进一步研究各向异性介质中复杂的波场信息提供帮助。     

基于反褶积广义S变换的地震频谱成像方法研究

当薄互层较发育时,利用地震资料对储层的含油气性进行预测存在较大的困难。因此,发展高精度的时频分析方法并将其应用于储层内的烃类检测具有重要意义。提出了基于反褶积广义S变换的新时频分析方法;该方法将信号的广义S变换谱与窗函数Wigner-Ville分布进行二维反褶积,可得到信号Wigner-Ville分布。通过数值模拟结果可知,该方法与传统的时频分析方法相比,不仅克服了传统时频方法采用固定时窗分析信号的局限,并且具有更高的时频分辨率。三维实际资料处理结果表明,相对于传统时频方法,该方法适用于非平稳的地震信号分析;在薄储层预测方面更具优势,进行烃类检测的可靠性也较高。     

信息保真边缘检测

在YiLuo提出的边缘保真去噪算法的基础上，给出了边缘保真去噪（EPS）的计算公式，边缘检测对图像处理是很重要的并且检测的效果在很大程度上取决于图像的信噪比和所用的滤波因子，通过对人工合成图像的EPS处理，可以得出三点有实用价值的结论：（1）滤波因子的长度必须小于图像信号的1／2周期，这意味着因子长度的选择必须满足采样定理；（2）图像中含有随机噪音和阶跃型陡边界时，应用EPS能得到很好的效果，边缘的三要求－陡度，坐标位置和跳跃幅度能够完全保持；（3）对于倾斜边缘，检测效果不是很好，而对于曲线型的边缘，用于EPS处理后其效果比常规光滑滤波方法还要差。这说明EPS的应用条件是值得重视的。     

MP算法在地震波阻抗反演中的应用

当孔隙中充填油气后,波阻抗相对较低,准确反演地下地质体波阻抗信息可在一定程度上为油气检测提供依据。利用基于雷克子波原子库的匹配追踪(MP)算法对地震信号进行稀疏分解,进而可实现对地下地质体的高精度波阻抗反演。模型试算表明,MP算法可以用于地震信号的稀疏分解,且两层间厚度λ/4调谐时,仍可大体反映层位及系数的相对大小关系。通过对实际地震资料的计算表明,该算法也适用于实际资料,且与实钻情况吻合。     

渗透率对含气储层地震响应影响的数值模拟

分析了渗透率对具有斑块气-水饱和特性的砂岩储层的地震响应的作用。从White经典模型出发,基于Johnson模型,分析了不同含气饱和度情况下,地震波衰减和速度频散特性以及渗透率对它们的作用。结果显示:在地震波频带范围内,地震波穿过含气储层会产生明显的衰减和速度频散,且对渗透率的变化非常敏感。用波动方程数值模拟,分析了地震波从不同角度入射时,渗透率对地震反射数据的影响。模拟了地震波垂直入射时,渗透率对地震波衰减和速度频散的影响。对于岩石颗粒相对松散,孔隙比较发育的砂岩储层,地震波垂直入射时,渗透率对地震反射数据有非常明显的影响。在一定条件下,表面接收的地震反射数据对含气储层的渗透率非常敏感。     

基于基追踪分解算法的薄层波阻抗反演

为提高波阻抗反演的分辨率,将基追踪反演(basis pursuit inversion,BPI)方法用于地震阻抗反演。该反演方法将地层的顶、底反射系数视为一个奇对称脉冲对和一个偶对称脉冲对的线性组合。反演过程中将地震信号通过基追踪算法投影到子波与上述两类脉冲褶积形成的楔形模型库上,通过该投影值可求得每道的相对反射系数。得到相对反射系数剖面后,进行道积分即可得到相对波阻抗剖面。相比于传统的稀疏脉冲反演(sparse spike inversion,SSI),BPI结果不受初始模型的影响,可显著提高波阻抗反演对薄层的分辨能力。对合成信号的试算表明,BPI结果比SSI结果更好地识别了薄层信息。对珠江口盆地碳酸盐岩储层的实际地震数据的反演表明,BPI结果上的很多细节信息在传统SSI结果上无法看到。因此,BPI更适用于薄层波阻抗的反演。     

基于双孔模型的含流体各向异性介质地震波场数值模拟

裂缝的存在是诱导地下介质产生各向异性的主要原因,而裂缝中的流体则能够对地震波产生十分明显的能量衰减。本文基于双重孔隙介质理论,对含流体各向异性介质的地震响应特征进行了数值模拟,发现双孔介质的各向异性与介质的渗透率、裂缝密度、有效压力和频率均有重要联系。基于衰减各向异性理论,推导了含流体各向异性介质二维三分量应力-应变关系,结合旋转交错网格有限差分法,通过数值模拟给出了双孔介质中地震波的传播规律,结果表明裂缝密度的增大能够显著地增强介质的各向异性,使得q P波和快慢q S波垂直或平行于裂缝面的波前面均更接近椭圆,且流体的存在能够对q P和q S波相速度造成较为显著的衰减。