基于射线追踪的微地震信号正演模型

为了更准确地收集微地震信号,采用射线追踪的方法对多震源微地震数据进行正演模拟。首先根据射线 追踪试射法原理,不断修正初始出射方向,通过反复迭代获得最优出射角,最终得到精确的射线路径以及多道 合成微地震响应记录,实现正演过程。基于射线追踪的正演结果能准确地反映地层结构的运动学特征,是一种 快速、准确的微地震正演方法。通过对地震波传播规律的分析,反演结果表明,建立的正演模型能为微地震信 号处理、反演以及震源定位研究提供帮助。     

水力压裂微地震反演方法综述

微地震反演是根据微地震监测数据反演推测震源位置、发震时刻、真震级、震源初始振幅、震源机制以及介质参数等信息,进而完成微地震监测主要任务的重要途径。为通过对微地震反演技术的研究,获取更精确的微地震信息,进而提升对储层压裂评价的可靠性、降低开发成本以及提高油气采收率,从微地震震源定位、震源机制以及多参数联合反演3个方面对微地震反演进行综述。回顾了近年来微地震反演技术的研究进展,分析了各种反演方法的原理与优缺点,总结了各种反演技术的改进以及应用情况,展望了未来的研究思路和发展方向,为今后微地震反演技术进一步发展提供参考借鉴。     

用多层前馈网络进行三维储层参数反演的方法

地震反演的主要任务是依据地震资料并综合利用地质、测井等资料得到地下地层的详细信息。三维地震反演需要处理庞大的地震数据体 ,同时在反演过程中既要考虑模型和测井的约束 ,又要考虑地震在横向上的连续性。将地震反演看作是地震数据到储层参数的模糊映射 ,并利用神经网络建立了这种映射关系。针对网络收敛速度慢、学习时间长等缺陷 ,提出了一种学习率自适应调整算法。该算法使每个权都有自己的学习率 ,使网络的训练速度大幅度提高。利用该方法进行地震反演 ,抛开了褶积模型的限制 ,也无须已知地震子波。外推过程是在三维空间内进行的 ,所得的储层参数数据体保持了横向上合理自然的连续性。对该数据体进行三维可视化解释 ,可以直接描述储层的空间展布。     

随机地震反演在岩性油气藏储层预测中的应用

随机反演突破了地震频带宽度的限制,可获得高分辨率的地层波阻抗资料,具有纵向分辨率较高且不完全受井分布控制等优点。随机地震反演不仅可以获得高分辨率波阻抗资料,还可以得到伽玛、孔隙度等储层物性参数,具有更直接的岩石物理意义。实例应用表明,利用该方法得到的反演结果精度更高,储层预测效果更好。     

基于反演速度的煤系地层时深转换方法及应用

沁水盆地在海陆相-陆相过渡沉积环境下形成的煤系地层岩性及速度横向变化快,高精度的速度体对时深转换的精度至关重要;但山西许多矿区地震资料老旧,仅有叠后地震数据,常规时深转换方法误差较大。为构建高精度速度模型,本文提出一种基于叠后反演速度及利用标准层控制的煤系地层精细时深转换方法,该方法首先选择某一标准层作为起算层,用钻孔约束速度谱得到起算层底板标高,用叠后地震反演速度构建速度模型,基于起算层结合速度模型获得标准层初始底板标高,通过钻孔校正得到标准层底板标高。将该方法应用到山西某矿区,结果表明：预测的K8、8、15号煤层深度与实钻数据相比,误差仅为0.78%,较常规方法提高了转换精度,证明了方法的可行性与有效性。     

混合地震反演技术及其在东海南部陆架盆地中的应用

介绍了一种在无井或少井情况下的叠前叠后混合地震反演方法。该方法充分利用了叠前反演分辨率高和叠后反演效率高、抗噪能力强的优点。首先应用遗传算法理论在所选控制点的角道集数据上进行叠前波形反演,求取控制点的虚拟纵波速度曲线;然后利用纵波速度曲线和已知地质信息来建立初始模型,进行叠后约束反演。我国东海南部陆架盆地勘探程度低、探井数量少,适合于混合地震反演技术的应用。利用该地区的实际资料进行了混合地震反演,并对影响混合地震反演效果的关键因素（层速度、角道集数据、迭代次数、已知地质信息）进行了分析。结果表明,为了获取虚拟纵波速度,需要准确的速度谱和角道集数据;为了增强叠前反演的实用性,需要选择恰当的控制点;充分利用已知地质信息,可以减小叠后反演结果的多解性。     

三维VSP地震初至波走时层析成像研究

在油气田勘探开发阶段,VSP(垂直地震剖面)作为一种精细勘探技术发挥着重要作用,三维VSP地震初至波走时层析成像可以直接得到地层速度模型。它结合了三维VSP地震射线追踪算法和数学反演算法,它能够实现对地下地层速度模型进行重构,速度成像结果对认识地质结构提供了直观的依据。为了测试算法的稳定性和抗干扰能力,对三维VSP正演走时加入了20%的高斯噪声,然后利用三维地震初至波走时层析成像进行速度反演,得到了三维地层速度模型、垂直切片图和水平切片图。射线方向的交叉性程度决定了反演结果的质量和可靠性,由于射线在浅部地层的交叉性比深部地层的交叉性更好,浅部地层的反演效果更加清晰;相反,深部地层的速度反演效果较差。算法对含噪声数据取得了良好的反演结果,验证了该算法具有较好的抗干扰能力。     

用多层前馈网络进行三维储层参数反演的方法

地震反演的主要任务是依据地震资料并综合利用地质、测井等资料得到地下地层的详细信息。三维地震反演需要处理庞大的地震数据体，同时在反演过程中既要考虑模型和测井的约束，又要考虑地震在横向上的连续性。将地震反演看作是地震数据到储层参数的模糊映射，并利用神经网络建立了这种映射关系。针对网络收敛速度慢、学习时间长等缺陷，提出了一种学习率自适应调整算法。该算法使每个权都有自己的学习率，使网络的训练速度大幅度提高。利用该方法进行地震反演，抛开了褶积模型的限制，也无须已知地震子波。外推过程是在三维空间内进行的，所得的储层参数数据体保持了横向上合理自然的连续性。对该数据体进行三维可视化解释，可以直接描述储层的空间展布。     

基于地震数据的岩石弹性参数反演方法

针对拉梅参数反演中缺少横波速度资料的问题,建立一种在缺少横波速度情况下的拉梅参数反演方法。首先,对井旁叠前地震道集进行贝叶斯反演,得到井位置处的横波速度;然后,对地震数据体采用拉梅参数直接反演,获得地下介质的拉梅参数信息;结合研究区的地质、测井信息,对储层进行描述和预测。该方法应用于J区块含气储层的预测,取得了良好的应用效果。该方法拓宽了拉梅参数反演在油气储层预测中的适用范围,具有较好的实用性。     

一种新的速度模型及其在深水区低幅构造区域 地震数据处理中的应用 —以南海某勘探区为例

介绍了一种新的用于描述在压实砂岩地层中速度随深度逐步增加的速度趋势方法。该方法建立的速度模型受地质条件约束且很稳定;一般海底地形,高孔隙压力突变等不连续区域都能适应;且该方法需要比经典的线性速度模型更少的地层数来描述速度剖面,故能更好的控制横向的连续性。其参数变量少且简单易行,可以用于多种速度分析或反演方法中;比如地震速度层析成像或者约束反演。对该方法的各个参数影响进行了分析评估,模型计算拟合良好。此法用于南海低幅构造地区实际资料表明:拟合得到的速度曲线与测井得到的VSP曲线相近,建立的速度场层位划分清楚,符合地质规律,适用于深水少井区。落实了低幅构造局部构造,清晰地描绘构造细节,为储层预测做出贡献。     

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Sli...     

高铁波场等效震源时间函数反演方法研究

基于桥墩均匀分布且高铁列车匀速行驶情况下, 每个桥墩源的震源时间函数仅存在时间延迟差异的假设, 分别通过构建均匀空间声波模型以及半无限空间弹性波模型, 计算格林函数, 给出反演所用的线性方程组。利用最小二乘法对高铁波场的等效震源时间函数进行反演, 测试在一定噪声水平下的反演效果, 探讨各种因素对反演结果的影响。     

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。     

行星际闪烁观测中太阳风电子密度起伏谱的反演

由行星际闪烁谱反演太阳风电子密度起伏谱有Ａｂｅｌ反变换方法和模式拟合方法．两种方法都采用了射电源视线上物理量均匀分布模式，Ａｂｅｌ反变换方法的反演结果依赖于太阳风速度的选取．计算表明，射电源视线上太阳风参数的非均匀分布并不影响反演结果     

实时微地震监测金坛盐穴储气库稳定性

地下腔体的稳定性是盐穴储气库安全平稳运行的重中之重。为了实时监测盐穴储气库注水排卤和注采气过程中腔体状态进而评价注采运行参数的合理性，利用微地震技术连续监测23 d，通过井中方式布置12级检波器，采用地面震源进行检波器空间定向，联合P波S波信息进行微地震事件空间定位。通过微地震事件数量和注采参数的交汇分析研究生产工艺对腔体稳定性的影响。研究成果表明，为期23 d的监测过程中共发生419个有效信号；在2口造腔井各监测到16个微地震信号，在注采井中并未监测到明显信号；在两口注采井之间监测到大量微地震信号，结合三维地震数据及b值分析认为是天然裂缝活动；分析监测到微地震震源属于剪应力和张应力共同作用，其中张应力占主要作用的震源较多。研究认为，当前的注采运行参数满足盐穴储气库的安全运行要求；建议后续的研究过程中延长监测时间以加强微地震数量和注采参数的统计规律，加强气腔之间的天然裂缝活动研究以保证储气库的安全运行。     

深拖曳多道地震系统阵列几何形态的高精度反演

在前人工作的基础上, 发展了一套针对高分辨率深拖曳多道地震勘探系统(deep-towed acoustics and geophysics system, DTAGS)阵列几何形态的高精度反演技术。该技术通过拾取的直达波与海面反射波走时共同对反演进行约束, 同时考虑了阵列节点深度系统误差以及海水速度波动的影响, 采用遗传算法对阵列几何形态控制参数进行同步反演, 获得了全局优化的DTAGS阵列几何形态。在北Cascadia边缘陆坡天然气水合物勘探的应用中, 采用改进算法处理后的DTAGS地震数据明显提高了成像质量, 能够提供更为详实的与天然气水合物相关的海底沉积和构造细节。     

遗传算法及其在遥感线性、非线性模型反演中的应用效果分析

分别以2类常见的遥感模型--线性光谱混合模型和GOMS模型为代表研究了遗传算法在遥感线性和非线性模型反演中的应用效果,并与逐步二次规划法等确定性搜索算法进行了比较.结果表明,遗传算法在线性遥感模型反演中的优势并不明显.而在非线性遥感模型反演中优于确定性搜索算法.这主要是因为对于线性模型来说,一般定义的代价函数为凸函数,大多优化算法可以收敛于全局最优解,相比较而言,遗传算法因其搜索效率低,故优势不明显.而在非线性模型反演中,代价函数的形式比较复杂,可能是非凸的,因此遗传算法的优势得以发挥,这也说明与一般确定性搜索算法相比,遗传算法具有更好的全局收敛性.     

基于双高斯拟合的风廓线雷达在降水条件下的风场反演

风廓线雷达在降水天气下探测到的返回信号主要包括大气湍流信号和降水粒子信号,其功率谱数据在结构上通常表现为双峰结构,并且在一定程度上可以看成是双高斯形式的。本文利用北京延庆CFL-08型边界层风廓线雷达在降水条件下获得的探测数据,采用双高斯拟合的方式将湍流谱和降水谱分离开,并通过分离之后的湍流谱对不同强度的降水过程进行了垂直速度场和水平风场的反演。反演结果表明,利用双高斯拟合可以有效地将湍流谱和降水谱区分开,反演得到的垂直速度场、水平风场较处理之前更加精确。     

基于信息层的捷联惯导信号反演技术

针对惯性导航的器件价格昂贵且建模复杂,以及全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)/惯性定向定位导航系统(inertial navigation system,INS)组合导航对信息传递速度较慢的问题,提出了一种基于信息层的捷联惯导信号反演技术.在整理归纳了惯性导航中常用坐标系的定义后,首先给出了根据已知的原始目标的欧拉角进行姿态矩阵的计算;然后重点讨论了如何根据已知位置、速度和姿态矩阵,反演其比力、角速度;最后叠加误差得到仿真条件下的惯导器件测量值.仿真结果表明:从一段运动轨迹中反演得到的比力和角速度,是以信息帧格式模拟输出惯导器件测量值,再应用惯导方程进行验证,得到的结果误差符合惯导系统误差允许范围.     

基于地震叠前反演的零散砂体岩体力学场建模

针对大庆油田外围扶杨低渗透油层分布零散, 岩体力学性质变化快, 储层改造难的问题, 在大量岩体力学原位模型测定的基础上, 研究纵横波速度之间的关系。从叠前弹性参数反演得到纵横波速度体, 利用岩石物理关系式得到井间的岩体力学参数场, 运用多元回归分析方法得到井点弹性参数值。结合井点与井间弹性参数值, 采用地质统计学方法建立非均质岩体力学三维场, 为水力压裂参数优化设计提供地质依据, 达到增产的效果。