基于孔隙介质理论的地震反射特征分析

在地层中传播的地震波特征受到岩性、孔隙结构、含流体性质等因素的复杂改造作用,孔隙介质理论可以更有效地模拟和分析储层的地震反射特征。将实际介质等效为固体基质和孔隙流体组成孔隙介质,按岩石物理建模方法,建立含流体储层弹性参数与物性参数之间的定量关系,根据孔隙介质的Zoeppritz方程详细讨论了几个典型储层物性参数变化对反射波AVO特征的影响,并将其与按球面波理论正演模拟计算的归一化振幅的AVO特征进行对比分析,发现孔隙介质理论的反射系数与归一化振幅更为接近,尤其是在入射角较小时。泥质含量和孔隙度可导致储层AVO类型发生变化,而孔隙流体性质变化引起AVO截距发生变化,但AVO类型基本不变。孔隙流体性质对AVO特征的影响相较于泥质含量和孔隙度要小得多。本文的方法为利用地震数据进行流体识别提供了更为可靠的理论依据。     

Detection of coalbed fractures with P-wave azimuthal AVO in 3-D seismic exploration

The detection of fractures is important for production and safety in coal fields. Subsurface fractures result in azimuthal anisotropy of the seismic wave, and the amplitude of reflection wave varies with offset and azimuth. In case of weak anisotropy, the reflection coefficients of P-wave are concisely denoted as the analytic function of fracture parameters. For the purpose of predicting the coal-bed fracture distribution through analyzing variation of the reflection amplitudes with offset and azimuth, 3-D seismic data with full-azimuth were acquired in a coal field in Huainan, Anhui Province. The careful analysis and process of seismic data showed that the reflection amplitude of the primary coalbed varied with azimuth in much consistent with the theoretical model. The conclusion was drawn that the coal-bed fracture in this coal field could be predicted through the method of the P-wave azimuthal AVO.     

电磁波在介质分界面上反射后的合成波

用Fresne公式推导出电磁波在介质分界上以任意角人射后入射波和反射波的合成波表示式,并对合成波的特性进行了分析。     

松辽盆地煤层在地震剖面上的特征

煤层具有低速度、低密度特征，煤层与其他岩性接触的界面是良好的波阻抗界面，可以形成强振幅反射波。煤层在常规及特殊地震剖面上都具有明显的反射特征。煤层的强透射损失对于煤层识别非常重要。     

碳酸盐岩生物礁地震响应特征的数值模拟

针对碳酸盐岩生物礁储层具有较强非均质性的特点,利用叠前黏弹性波动方程正演数值模拟方法,模拟了碳酸盐岩生物礁、滩的地震响应特征,为地震资料识别生物礁储层提供依据.模拟结果显示,在生物礁两侧出现上超反射,礁顶明显见披覆现象,在礁体内部产生S形前积反射、弱反射或杂乱反射,在礁前缘斜坡相外形呈楔状且礁底为下超反射终止.此外,礁体顶底界反射产生极性反转,底部反射同相轴可能出现上凸或下凹现象,而深度域成像剖面可以消除上凸或下凹现象.     

抚顺矿区煤层气资源条件综合分析

通过对抚顺矿区煤层气地质特征、储层特征及煤层气资源量的系统而深入分析,认为该区煤层气资源条件良好,主煤层巨厚而集中、煤阶相对较高、煤岩类型有利于煤层气的生成、主煤层顶板的巨厚油页岩有利于煤层气的保存、且含气量相对较高、渗透性好、1200m以浅的煤层气资源量还有41.65×108m3。同时对矿区井下瓦斯抽放利用和煤层气利用的下游市场进行了评述,指出抚顺矿区是使我国煤层气产业走出困境,寻求突破的最佳试验战场。     

岩石物理模型约束拉梅参数提取方法

利用基于岩石物理模型的最优振幅随偏移距变化(AVO)线性近似公式,构建满足近临界角条件精度要求的反射系数近似公式,在地震记录的褶积理论假设前提下,结合贝叶斯理论的最大后验概率估计方法推导了最优系数的反演目标函数,考虑到拉梅参数λ和μ对地下储层信息的敏感特性,进一步将最优系数转换为拉梅参数,实现以岩石物理模型为软约束的拉...     

煤层温度和应力梯度变化对煤层瓦斯压力计算的影响

针对煤层在地表有露头或出口的情况,根据煤层瓦斯渗流方程,提出了考虑煤层温度和地应力梯度变化的煤层瓦斯压力的计算方法。对某矿井煤层瓦斯的理论计算和实例结果表明：煤层温度和地应力梯度变化对煤层瓦斯压力有较大影响,对于深部开采煤层和高温矿井,考虑地温和地应力梯度的影响,将使所确定的煤层瓦斯压力值更准确。     

层状半空间叠前地震记录的波动方程正演模拟

振幅随偏移距变化 (AVO)分析是一项利用振幅随偏移距变化特征来分析岩性和油气藏的地震勘探技术 ,它极大地改善了地震勘探的烃类检测能力。并不是所有气层的反射振幅都随偏移距增加 ,特殊岩性体也会产生AVO效应。利用弹性动力学方程变换和递归算法 ,计算了反射矩阵 ,从理论上推导了球面波在层状弹性半空间传播时产生的地面反射记录的计算公式。在实例模拟中 ,对计算速度和精度、空间假频、截断效应等给出了相应的解决方案。计算实例说明 ,波场模拟有助于AVO分析和叠前反演。     

多层煤-岩介质中扇形深孔爆破应力场特性

在大量现场实验基础上选择有代表意义的实际工程为背景,利用三维数值模拟方法,建立了较合理的煤--岩介质穿层爆破计算模型,获得不同位置抽放孔有效应力随时间的变化规律,分别探讨了各特定位置有效应力随距离增加而衰减的差异.计算结果表明:在计算模型条件下,复合介质孔口煤层和孔底煤层中爆破击穿范围分别为1.4和1.8 m;孔底由于受应力波的叠加和反射双重作用影响,在相同距离时孔底有效应力平均值较孔口大73%;煤--岩复合介质中煤层爆破效果优于单煤层爆破效果,在同等情况下,复合介质煤层中孔口处有效应力极值较单煤层增加17%～42%,孔底增加6%～24%.     

压降及储层压力与煤变形的相关性研究

为了进一步完善解吸瓦斯煤体变形机理,探讨压降和储层压力对煤解吸瓦斯的影响,采用原煤试件,进行了不同储层压力和压降的煤解吸瓦斯变形实验。实验结果表明,解吸达到平衡所需时间与储层压力及压降呈正相关关系;降压0.3 MPa时,收缩应变随储层压力的增加而减小;降压至大气压时,收缩应变随储层压力的增大而增大,储层压力0.9 MPa的大于储层压力0.6 MPa的大于储层压力0.3 MPa的;当储层压力相同时,收缩应变随压降的增大而增加;当储层压力较小时,大压降储层瓦斯解吸量大于小压降储层瓦斯解吸量。     

垂直发育裂隙介质中PP波扰动法近似反射系数研究

为了实现裂隙介质中的地震AVO(amplitude variation with offset)反演,基于Christoffel方程和边界条件,推导了EDA介质中PP波、PS1波、PS2波精确反射系数表达式,并采用扰动法推导了极端弱各向异性介质中PP波的近似反射系数,通过弹性系数简化得到HTI、裂隙EDA介质中PP波的近似反射系数。模型计算结果表明:在弱各向异性条件下,HTI(horizontal transverse isotropy)介质中地震波的近似反射系数公式计算精度较高,相对误差在4%以内;当裂隙介质在弱各向异性(各向异性系数0.1)的情况下,当入射角在40°以内时,PP波近似反射系数与精确反射系数的绝对误差在10~(-4)以内,相对误差小于4%,但随着入射角的加大其计算误差有所增加。对各向异性较强烈(各向异性系数达到0.2)的裂隙介质,当入射角相对较小时(小于45°时),裂隙介质中PP波近似反射系数计算式对于强各向异性的介质仍然成立。通过对反射系数的近似研究,可以将裂隙介质中反射系数的非线性问题转为线性问题,进而利用这些特性进行参数反演,有利于提高反演速度。     

矩阵理论在黏接结构界面脱黏超声检测方法中的应用

黏接结构界面脱黏的超声检测与评价是一个有难度的前沿性课题。基于传递矩阵方法并将脱黏界面层假定为流体薄层,推导了体波入射下具有流-固（气-固和液-固）耦合界面的脱黏结构中声反射与透射系数表达式。将该方法应用于两层结构并与已有结果对比验证了所推公式的正确性。研究了声波入射角度、频率的变化对具有刚性联接界面的黏接结构和具有流-固耦合界面的脱黏结构中体波传播特性的影响。结果表明,体波在多层结构中的传播模式主要依赖于入射角度、频率等参数。若声波的入射角度和频率取值适当,可以将刚性联接、气-固以及液-固耦合界面进行区分。      

纵波和转换波联合AVO反演方法研究

目前纵、横波振幅随偏移距变化（AVO）的联合反演。包括弹性参数反演、梯度反演、阻抗反演和模量反演时都假设速度比值为常数2。实际速度比值偏离2越大，抽取同一反射点纵波和转换波数据的误差越大，反演误差也越大。为此提出了一种基于方向加速度最优化方法的对上、下层纵、横波平均速度比值和上层纵、横波速度比值同时扫描的AVO联合反演方法。实践证明。利用该方法不但可以获得比常速度比值更精确的反演结果，而且可以得到较准确的速度平均比值和上、下层的速度比值。     

苏里格气田含气储层地震AVO特征

苏里格气田为上古生界碎屑岩系中的致密性砂岩气藏,有效的含气储层具有储层薄、横向变化快的特点,因此难以准确预测有效储层的分布.围绕研究区的地质问题以及储层沉积特点,通过AVO模型正演分析,反映出地震道集上的储层AVO特征,并利用叠前地震反演技术提取的各种地震参数,描述地层的岩性和含流体特征.研究表明:本区砂岩储层属于异常特征明显的第三类AVO异常类型,储层属于中低等产能储层;叠前反演得到储层界面的波阻抗差异非常小,纵横波速度和泊松比均为低值;有效地识别出含气储层的分布范围;通过叠前储层描述技术所优选的井位,取得了良好的钻探效果.     

大倾角储层煤层气多层合采产量控制地质与工程因素

针对大倾角储层煤层气多层合采的特点,以库拜煤田煤层气井的实际排采动态资料为基础,通过分析排采动态典型指标与地质要素和工程要素之间的关系,剖析了库拜煤田大倾角储层多层合采煤层气井产能的控制因素,并用灰色关联分析定量评价了各影响因素的重要性。结果表明：（1）大倾角储层煤层气合层排采产量与单井动用资源丰度、储层压力梯度、煤体结构、临界解吸压力、初始排水速度、压裂效果、初始见气时间具有较好的相关性,但与渗透率、吸附时间相关性较差。储层压力梯度和储层压力是影响该研究区产能的主控因素;（2）新疆库拜煤田大倾角储层靶点压力特征、含气量、渗透率基本处于同一水平,同埋深不同煤层物性非均质性较小,层间干扰作用小,较适合合层排采。论文研究成果可作为大倾角储层煤层气合层排采提供指导。     

基于全方位地震成像与叠前反演裂缝预测技术及应用

利用宽方位地震反演预测裂缝储层,传统方法是采用分扇区或分方位进行地震数据处理,但其无法得到地下真实角度域信息,精度和分辨率较低。应用全方位角度域分解与成像,将地震成像转移到地下,得到共倾角道集和共反射角道集。将共倾角道集,进行镜像成像和离散成像,不仅提高了地震资料的信噪比和成像精度,而且对断层、裂缝和溶洞等地质现象也能较清楚的识别。将共反射道集进行反演,通过计算截距、斜率和各向异性梯度等的参数,完成对裂缝密度和方向分布的预测,进而实现裂缝储层的识别和有利区预测。在塔里木盆地YB1井区碳酸盐岩裂缝储层的预测中,取得了较好的应用效果,成功预测出该区裂缝主要在构造高部位和断层附近发育。在构造隆起的东北部,裂缝和构造叠合关系好,是油气成藏的有利地区,也是该区油气进一步勘探开发的重点目标区。     

P1波在饱和土层和建筑基础界面的反射与透射

考虑了土颗粒、孔隙流体的压缩性及孔隙流体与土骨架之间的粘性耦合作用,采用修改的Biot模型分析入射P1波在饱和土体和建筑基础界面的反射与透射,得到了反射系数与透射系数的一般计算式,并对反射系数、透射系数随入射角、频率的变化规律进行了数值模拟.结果表明,入射角是影响反射和透射系数的主要因素.     

煤岩交界面对水力压裂裂缝扩展的影响

针对井下煤层压裂过程中,压裂裂缝扩展至煤岩交界面处,受多种力学因素的综合影响,扩展方向可能会发生偏转.通过建立压裂裂缝遇煤岩交界面二维模型,采用理论分析结合数值模拟的方法,对煤岩交界面的破坏机理及压裂裂缝扩展规律进行研究.结果表明:煤岩交界面与水平剖面的相交角、水平主地应力差、最小水平主地应力、煤岩交界面的黏聚力及煤岩层弹性模量差异等是影响裂缝扩展方向的主要因素.随着相交角或水平主应力差的增加,裂缝直接穿过煤岩交界面的可能性增加;最小水平主地应力越大,裂缝直接穿过煤岩交界面的可能性越小;煤层交界面的黏聚力越小或煤层与顶板岩层的弹性模量差异越大,裂缝沿煤岩交界面扩展的趋势越明显.     

基于地震叠前大角度道集的调谐压制提高分辨率的方法

地震叠前成像的叠加数据受大角度道集干涉调谐作用影响,子波特征模糊、分辨率降低。对此,利用正演模拟首先明确大角度数据干涉的形成机理,即随着入射角的增大,地层时间厚度减小,导致数据发生干涉调谐效应。在此基础上,进一步分析地层顶底干涉的陷频周期条件、正演模拟陷频和假陷频特征,明确了提高分辨率应在资料的原始频带内实施。依据叠前共成像道集的同源性理论,通过构建叠前大角度数据与小角度数据的匹配关系,求解匹配因子用以压制大角度数据的调谐效应,从而提高地震叠前成像的叠加数据的分辨率。在胜利油田CD地区的实际应用表明,该方法能有效提高大角度数据的分辨率,处理的成像道集叠加后分辨率得到了明显提高。