2013年, 第48卷, 第3期 刊出日期:2013-06-15
  

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  • 石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 0-0.
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  • 石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 0-0.
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  • 采集技术
  • 孙军和, 王梅生, 王彦娟, 张小雷, 郭健
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 333-339.
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    针对可控震源采集时辅助道参考信号的延迟问题,本文分析了仪器记录和震源启动的同步原理,说明辅助道参考信号延迟其实是数据采集超前记录引起的,利用实际数据模拟分析了参考信号延迟对相关后单炮记录初至时间、能量、频率的影响,总结了识别和解决地震数据采集与辅助道参考信号不同步的方法,对野外技术人员发现和解决该问题具有实际意义。
  • 处理技术
  • 徐海, 樊太亮, 赵夏, 翟立新, 张翊孟, 杨剑, 韩瑞冬
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 340-344.
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    ISS高密度地震采集是以干扰炮相对有效炮为随机信号的基本理念对地震数据进行采集的方法,其大部分有效信号会淹没于噪声之中。基于此,本文提出-种在十字排列域或检波点域进行矢量中值滤波方法,并针对理论模型简要分析了不同空间滤波参数对保持有效信号和压制干扰信号的影响及处理中应注意的问题;实际单炮地震数据的处理和叠加成像结果表明,该方法在有效压制相干炮噪声的同时,能够较好地保持有效信号,提高资料信噪比,显著优于常规去噪方法的处理效果。
  • 夏洪瑞, 吕秋玲, 陈胜红, 邹少峰, 宋林
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 345-350.
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    针对现行面波消除技术中傅氏变换的负作用、小波变换去噪中阈值不易准确求取及呈拟双曲线面波顶点及其局部区域面波无法消除问题,提出小波域爬山拟合法消除面波技术。该项技术利用经小波变换后的小波系数上面波特征更为突出的特点,采用爬山法搜索相邻道的相似波形,并求其均值,若该均值满足给定的三个面波判别准则,则从原始小波系数中减去,最后通过重构得到去除面波的记录。理论模型及实际资料处理结果表明:该方法克服了现有消除面波技术中存在的缺点,达到了较好的面波消除效果。
  • 李海山, 吴国忱, 印兴耀
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 351-358.
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    根据近年来发展起来的稀疏信号理论及有效反射波与面波的形态特征不同,将含面波炮记录单道化,采用形态分量分析(MCA)方法分离面波。MCA方法的核心是选取适当的字典,从有效反射波与面波的形态差异出发,选取-维非抽样离散小波波变换(UDWT)字典和局部离散余弦变换(LDCT)字典,-维UDWT字典用来稀疏表示面波部分,-维LDCT字典用来稀疏表示有效反射波部分。采用块协调松弛算法(BCR)求解目标函数,将单道化的含面波单炮记录分为有效反射波部分和面波部分,进而达到去除面波的目的。实际资料处理表明,利用本文MCA方法能够有效压制面波,同时能较好地保护有效反射波(特别是反射波的低频、低波数成分),是-种保幅的面波压制方法。
  • 王丹, 孙赞东, 王迪, 张远银
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 359-365.
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    地震资料的保幅程度决定了AVO反演的精度,且受采集、处理等多种因素影响。反褶积方法是常被忽略的关键因素之-,其对地震资料保幅性的影响目前尚无定论。本文首先从理论上讨论了褶积模型代替地震波动理论对振幅的影响,并分析了地表-致性反褶积、预测反褶积、脉冲反褶积、谱白化方法的相对保幅性质,然后以三维物理模型资料为例进行反褶积处理,最后将四种反褶积结果拟合的AVO属性分别与物理模型真实值作定量对比,从而定量分析各种反褶积方法对振幅相对关系的影响。研究表明,地表-致性反褶积是保幅的,以本文模型资料为例,它能将梯度精度提高3.8%;预测反褶积在地表-致性反褶积之后,相对保幅性明显提高,并且多道预测反褶积的相对保幅性好于单道;当期望输出为单位脉冲时的脉冲反褶积不保幅,引起的梯度误差可达90%以上;谱白化也不保幅,产生的梯度误差为15%~22%。
  • 秦宁, 李振春, 杨晓东, 岳玉波, 张凯, 张晴
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 366-371,442.
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    本文综合高斯波束叠前深度偏移准确、灵活、高效及其角道集能够直接反映成像点偏移深度与局部入射角之间的关系,避免多波至带来的假象干扰等优势,提出了基于高斯波束角道集的旅行时层析速度分析方法,推导了灵敏度矩阵和角道集剩余曲率之间的定量关系式,并利用自动拟合策略求取剩余曲率。模型和实际资料试算验证了该方法具有较高的反演精度和计算效率。
  • 梅金顺, 王润秋, 于志龙, 李正中
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 372-378.
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    本文分析了叠前深度偏移对速度模型的敏感性,利用广义屏方法(GSP)和Marmousi速度模型比较了叠前深度偏移处理三组速度数据体的不同结果。数值模型处理结果表明:对于确定的波数域速度场数据体,低通滤波前、后叠前深度偏移结果是渐变的,说明叠前深度偏移处理对波数域速度场中的高波数成分不太敏感;选择不同的速度场,特别是改变速度场的低波数成分之后,叠前深度偏移结果将会发生明显改变,说明叠前深度偏移对速度场的低波数成分比较敏感。由于在空间域对速度模型做平滑处理很少能改变速度场数据体中的低波数成分,空间域速度场平滑不-定能改善叠前深度偏移对速度模型的敏感性,尤其在速度场含有误差时更是如此。速度建模时依照部分波场信息修改速度模型,对于单炮偏移而言,如果该炮对应的速度场低波数信息被改变,将会导致模型修改前、后深度偏移结果发生较大的改变。
  • 黄光南, 刘洋, Ari Tryggvason, 胡光义, 范廷恩, 董建华
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 379-389.
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    变网格间距速度层析成像,是指反演网格模型中采用不同的网格间距反演地下地层的速度分布,它可以在观测数据较少的情况下,提高浅部地层速度反演的分辨率和深层速度反演的精度。变网格间距与规则网格间距速度层析成像方法类似,但有两个最主要的不同之处:射线正演网格单元的射线段被划分到相应的较大反演网格单元中,平滑约束方程在变网格间距界面的上-平面和下-平面的网格处需要做出适当的修改。文中首先采用变网格方法对二维和三维检测板模型进行恢复测试,反演结果对大、小异常体的刻画效果均比规则网格方法好;然后,采用变网格方法对实际资料进行走时反演,反演结果对两个低速异常区的刻画比规则网格方法的效果好。因此,变网格方法反演的速度剖面分辨率较高,尤其对浅部地层的速度成像效果具有较大的改善作用;另外,在观测数据较少的情况下,通过调整不同网格的数量比例,变网格反演方法还可以克服层析成像过程中解的欠定问题。
  • 严哲, 顾汉明, 蔡成国
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 390-394.
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    为了在提高地震资料信噪比的同时,保护断层等重要构造信息在处理过程中不受到破坏,本文将地震相干属性值作为断层信息保护因子引入到各向异性扩散滤波中,并提出了-种基于各向异性扩散滤波的地震图像增强处理方法。文中首先介绍了该算法的基本原理,然后通过模型试算验证算法的效果,最后对实际数据的处理效果进行了分析,并将此方法与基于Kuwahara滤波的保边增强技术进行了对比。结果表明,该法在保护断层等构造信息的同时,提高了资料的信噪比和可解释性,可为后期的自动或者人工构造解释提供了更好的数据基础。
  • 李子伟, 刘学伟
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 395-402.
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    在地震勘探中,可以利用现有大炮地震记录中的瑞利面波频散信息提取频散曲线,进而反演近地表的速度结构,建立高密度的表层结构剖面。准确地提取瑞利面波频散曲线是提高近地表结构反演精度的前提。但由于地震勘探中大炮地震记录的道间距过大,利用频率—波数变换法提取频散曲线时,空间假频难以避免,这必然影响频散曲线提取和反演的效果。本文通过分析理论模型空间假频对频散曲线提取的影响,发现大道间距引起的空间假频会导致提取的频散曲线缺失高频信息,并通过频散曲线敏感度的理论分析,发现频散曲线高频部分对浅层横波速度更敏感。利用等厚分层阻尼最小二乘联合反演,分别对理论模型和实际数据进行了不同道间距的横波速度反演,反演结果表明空间假频引起的频散曲线高频段缺失会增大反演的整体相对误差,降低浅层反演精度和反演的稳定性,进而影响反演效果。
  • 地震模拟
  • 桑运云, 李振春, 张凯
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 403-409.
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    以最短路径射线追踪为基础,受动态网络最短路径射线追踪的启发,本文推导了抛物旅行时插值射线追踪公式,提出了基于抛物旅行时插值的最短路径射线追踪方法。其关键在于对某-计算节点不但利用Dijkstra算法计算旅行时,而且利用已知旅行时的节点形成的插值段进行抛物旅行时插值(PTI),并将两部分得到的最小旅行时作为该计算节点的最终时间,射线路径追踪利用抛物旅行时插值从接收点到炮点反向追踪。模型试算证明了该方法的正确性、有效性和适用性。
  • 刘少林, 刘有山, 汪文帅, 李小凡, 张美根
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 410-416.
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    本文运用广义离散Shannon奇异核褶积微分算子(GDSCD)计算波动方程的空间导数,推导了-阶和二阶GDSCD的具体形式,并提出了系数优化方法,即在频率域逼近平面波的真实导数,得到不同半径和采样下限的最优权系数。通过计算滤波响应分析算子精度,与多种数值方法进行了对比。模型试算结果表明,本文构造的最优化GDSCD方法模拟地震波具有高精度、高效率的特点。
  • 综合研究
  • 刘兰锋, 李丽华, 魏修成, 黄忠玉
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 417-422.
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    本文利用四参数宽带B样条子波的高分辨性和子波参数调节的灵活性,结合常规匹配追踪算法,实现了高精度的地震道自适应时频分解。应用理论模型,讨论了该方法的正确性和有效性,并与真实谱和Morlet小波匹配追踪做了对比,结果表明该算法计算的时频谱分辨率较高、时频定位性好。实际地震资料的应用效果表明,该方法计算的低频瞬时能量谱剖面可以较好地反映储层的非均质性,能够显现储层内部的细节信息,取得了良好的时频分解效果。
  • 刘万金, 周辉, 袁三-, 刘文岭
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 423-428.
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    任何-个反射系数序列都可以分解成奇、偶分量,奇分量不利于检测薄层,而少量的偶分量可以提高薄层的分辨能力,谱反演的实质就是利用偶分量在厚度趋于零时的有效干涉提高地震资料的分辨率。谱反演是在谱分解的基础上,通过反演方法使频率域目标函数达到极小而反演出反射系数、薄层厚度,在没有噪声和地震子波已知的情况下,可以识别任意薄层,并精确地反演出反射系数值。其主要特点是只采用部分频谱资料就可反演稀疏反射系数或层厚。文中利用谱反演方法对大庆油田的三维地震数据体进行了反演,得到反射系数体,并用该反射系数体与给定的宽频带子波褶积,得到提高分辨率后的地震数据体,再对其进行地震属性分析。与常规资料的地震属性分析结果相比,应用谱反演方法可提高识别沉积相和小断层的能力。
  • 杨昊, 郑晓东, 李劲松, 马淑芳
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 429-435.
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    本文提出-种基于匹配追踪的稀疏脉冲反褶积方法,实现了薄互层反射界面自动提取。对于单层问题,建立不同位置、不同厚度的等幅同号和等幅异号的薄层反射系数模式,将它们的地震响应作为-组基元函数,应用匹配追踪技术,对实际地震道进行稀疏分解,实现薄层顶、底反射系数的自动拾取;对于薄互层问题,建立可能的薄层反射系数位置模式,通过与实际地震道进行匹配,求取每-种反射系数位置模式所对应的最优反射系数幅值和匹配误差,将匹配误差最小的反射系数位置模式作为最终的薄层自动解释结果。通过楔状体模型研究,验证了该方法的有效性。在四川盆地东部A区的石炭系碳酸盐岩厚度定量描述研究中,预测厚度与实钻结果吻合较好。
  • 杨葆军, 杨长春, 陈雨红, 李欣, 崔永福
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 436-442.
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    相干体技术是预测断层形态、河道砂体分布及碳酸盐岩裂缝发育状况等的重要技术之-。但在计算相干体时以计算点为中心选取固定长度时窗很难兼顾浅层和深层,即在分析浅层时出现跨多个同相轴,在分析深层(低频带)时因时窗长度不够,在同相轴零点附近相干值易受随机噪声影响;另外,即使时窗大小合适,但在波组起跳点和终止点附近易受邻近波组影响,也难以准确求取同相轴倾角、方位角和相干值等属性;此外,相干体还有较多沿层特征。本文通过地震数据波形自适应地确定时窗,由该时窗计算相干值作为时窗内各样点的相干值;在此基础上,通过计算各视倾角对的相干值估算波形的倾角和方位角。实际资料的处理效果表明,应用本文方法求取的相干体、倾角和方位角属性较为可靠。
  • 田军, 吴国忱, 宗兆云
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 443-449.
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    密度可用于推测流体饱和度,在储层预测中起至关重要作用。本文针对反演密度项造成的不适定问题和地震资料的带限特征,提出-种鲁棒性AVO三参数反演方法。该方法是通过在概率化AVO三参数反演目标函数中加入正则约束项,反演得到纵横波阻抗及密度参数,在提高反演结果稀疏性的同时,对反演结果低频分量进行补偿,保证结果的可靠性。文中还对反演结果进行了不确定性分析,验证了反演结果的可信程度。模型试算和实际资料测试结果均表明该方法具有可行性。
  • 高刚, 贺振华, 曹俊兴, 桂志先, 蔡涵鹏
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 450-457.
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    川东北地区长兴组碳酸盐岩储层埋藏深度大,获取大角度地震信息困难,地震资料信噪比较低。为此,本文通过引入新的近似式,从中、小角度两个弹性阻抗数据体中提取岩石物性参数。文中首先以佐普里兹方程的Aki-Richards近似式为基础,详细推导了以纵横波阻抗表示的新的两项型弹性波阻抗公式,该式不仅考虑了密度与其他地球物理参数的联系,而且在舍弃密度项时,利用纵波速度与密度幂指数拟合关系式使密度近似为纵波阻抗更加合理;其次引入Tikhonov正则化方法以提高该方法反演的精度、稳定性和抗噪性。数值试算与实际应用结果都证明了该方法的可行性。
  • 地震地质
  • 潘良云, 李明杰, 王小善, 张宏伟, 张军勇, 孙星, 孙学栋
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 458-466.
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    本文利用地震和地面地质资料解剖了酒泉盆地中新生代典型传递带的构造特征,并探讨了传递带对油气的控制作用。早白垩世伸展传递带划分为相向叠覆型、相向平行型、相背叠覆型和横向断层四类典型传递带;新生代挤压传递带分为撕裂断层和横向走滑调节断层,分布于酒泉盆地南缘山前褶皱冲断带,垂直于褶皱冲断带发育,起调节挤压变形和位移的作用。传递带对酒泉盆地油气成藏具有控制作用,伸展传递带不仅对断陷盆地结构和构造圈闭形成起重要作用,而且控制着沉积物源和沉积体系的分布,从而控制着油气的聚集和分布;挤压传递带作为油气运移通道,改善了储层物性,也是青西油田油气富集带。
  • 非地震
  • 程媛媛, 关继腾, 王殿生
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 467-473.
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    以储层岩石串联毛管模型为基础,本文建立了-种考虑储层润湿性的毛管模型,并对含油储层岩石的激发极化特性进行了数值模拟。计算结果表明:储层润湿性对储层岩石的激发极化特性有重要影响。在相同含水饱和度条件下,水湿岩石的极化率大于油湿岩石的极化率;储层岩石越水湿,其激发极化效应越强。溶液浓度、孔隙度和阳离子交换量等储层物性参数的变化也会对激发极化效应产生影响;储层岩石的极化率随溶液浓度、孔隙度的增加而减小。当岩石亲油时,储层岩石的极化率随阳离子交换量的增加而增大,且变化幅度越来越小;当岩石亲水时,随着阳离子交换量的增加,储层岩石的极化率先急剧增大,后略有下降。
  • 王浩然, 陈超, 杜劲松
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 474-481.
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    全张量重力梯度测量技术日趋成熟,已成为地球物理勘探的重要方法之-。本文将重力异常三维反演技术应用于重力梯度张量数据反演,并针对重力梯度张量数据,构建了联合反演目标函数,同时引入投影梯度算法对反演求解过程施加约束。通过理论模型试验和实际资料的应用,表明了方法的可行性和应用前景。
  • 张志勇, 刘庆成
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 482-487.
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    在大地电磁的正演计算中,通常采用不断增加垂向步长以减少垂向剖分节点数,以提高计算效率。本文针对规则网格剖分无法实现随深度增加横向变步长剖分的实际情况,提出了-种基于二叉树结构的收缩网格剖分算法。该算法利用二叉树结构在实现四边形剖分的基础上,通过四边形三角形化实现三角剖分;利用对边的访问实现快速的双二次插值;利用带二次插值节点的三角形再剖分实现网格细化,同时引入缓冲层解决二叉树收缩过快问题。试算结果表明,采用这种收缩结构的二维大地电磁正演精度与规则剖分下的计算精度相当,同时大大减少了节点数,提高了计算效率。
  • 计算机应用
  • 盛秀杰, 金之钧, 王义刚
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 488-496.
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    在进行诸如多因子地质风险评价、不同测井响应值交会对比等多元分析时,传统二维、三维散点图可视化技术不可避免地会遇到基于欧式正交空间的维度耗尽及难以直接构建三维以上欧式空间的散点图等问题。基于此,本文引进并改进了-种主流多维信息可视化技术:首先在介绍信息可视化技术的基础上,引进平行坐标可视化技术表征多元(维)信息变化趋势与各个变量间的相互关系;随后简要阐述平行坐标的数学基础,揭示其实质是将二维欧式空间的-个点映射到二维平面上的-条曲线,其射影几何解释和对偶特性使它能适用于多元可视化数据分析;最后结合多因子地质风险评估实例,对应于资源评价中的主观不确定性描述,面向平行坐标中的坐标轴和平行折线的可视化渲染,提出-种全新的颜色渐变渲染方案,以提升平行坐标的多元隐藏信息的直观表达能力;同时结合(聚类分析、主因子分析等)多种统计数学方法,基于平行坐标信息可视化技术构建服务于多因子地质风险评估的信息可视化数据挖掘流程,使信息可视化数据挖掘技术成为石油勘探开发多学科与信息科学技术相结合的新途径。
  • 综述
  • 陈健, 戴永寿, 张亚南, 魏玉琴, 丁进杰
    石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 497-503.
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    基于高阶统计量的子波提取方法可提取-个非最小相位的地震子波,但需要对地震资料和地下反射系数序列分布进行-定假设,且子波提取方法是-个开环过程,在实际应用中还存在提取子波的稳定性、唯-性、精度、抗噪能力、收敛性及带限数据长度适应性等问题,因此该法的有效性及提取子波的准确性仍有待验证。本文对主要的几种子波提取方法进行了综述,其中包括:基于测井资料进行井旁子波提取评价、利用地震反演进行子波提取评价、基于合成地震记录与实际地震记录比较的子波提取评价、基于子波本身属性的子波提取评价。文中对各方法的优势和不足进行了全面分析,认为基于地震记录属性参数和子波属性的动态评价方法能够更有效地评价子波提取方法的有效性和提取子波的精度,通过分析提取子波的属性参数和相应的地震记录的属性参数之间的关系及其对基于高阶统计量的子波提取方法的影响程度,可为子波提取方法的修正和完善提供借鉴。
  • 消息
  • 石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 504-504.
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  • 石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 505-505.
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  • 微地震
  • 石油地球物理勘探. 2013, 48(3): 507-507.
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