2022年, 第57卷, 第4期　刊出日期：2022-08-15
  

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    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 0-0.
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  • 英文摘要
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 0-0.
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    • 智能地球物理
  • 应用双通道卷积神经网络的地震随机噪声压制方法
    徐彦凯, 刘曾梅, 薛亚茹, 曹思远
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 747-756. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.001
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    地震资料中随机噪声的压制一直是人们关注的热点。传统方法难以平衡噪声的去除与有效信号的保护，且执行效率低。为此，提出了基于双通道卷积神经网络的随机噪声压制方法。首先，该网络是一个双通道网络，即由两个结构不同的子网络组成，目的是在压制噪声过程中提取到互补有效信息；其次，在下通道子网络中引入空洞卷积增大感受野，充分捕捉到地震资料中的邻域信息，从而更充分地保留细节信息；最后，借鉴残差学习的思想并使用Swish激活函数，提高了网络的降噪性能。模型和实际资料的实验结果表明，所提方法在有效地压制随机噪声的同时能够保留更丰富的纹理细节信息。
  • 数据增广的编解码卷积网络地震层间多次波压制方法
    刘小舟, 胡天跃, 刘韬, 魏哲枫, 谢飞, 安圣培
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 757-767. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.002
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    层间多次波压制是地震资料去噪领域的一项前沿技术挑战，对获取高质量数据、了解地下真实构造具有十分重要的意义。现有的层间多次波压制方法耗时长，对人工参数调整要求高，处理低信噪比数据时可能导致层间多次波泄露。为此，提出一种基于数据增广的编解码卷积神经网络层间多次波压制方法。首先，利用基于虚同相轴的层间多次波压制方法从原始数据中估计出一次波和层间多次波，生成一次波标签数据。然后，构建两种增广训练集：一方面，通过改变训练样本中层间多次波的振幅、极性及旅行时，进行层间多次波波场数据的增广，提高层间多次波压制网络的泛化能力；另一方面，通过对原始数据添加不同信噪比的高斯噪声进行噪声注入的数据增广，提高网络的抗噪性能。最后，结合去噪卷积神经网络(DnCNN)和U形全卷积神经网络(U-Net)的优势搭建了适合层间多次波压制的深层编、解码网络，进行神经网络训练和预测。合成数据和实际数据的处理结果表明，该方法能够有效压制地震层间多次波并保护一次波，具有较强的泛化能力和抗噪性能，可显著提高计算效率。
  • 基于深度学习的多波地震信号智能匹配方法与应用
    凌里杨, 徐天吉, 冯博, 许宏涛, 魏水建
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 768-776. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.003
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    在油气勘探开发领域，为充分发挥多波多分量地震勘探的技术优势，需进行多波地震信号的高精度匹配处理。异于传统方法通过改变地震信号的传播时间、相位、频率等特征完成匹配，提出了一种基于深度学习的多波地震信号智能匹配方法，它利用了卷积神经网络(CNN)的特征提取能力，直接提取地震信号的波形特征，并辅以重采样抽取转换波(PS)、纵波(PP)和转换波特征损失加权、Adam梯度下降算法更新PS波特征等，使PS波波形在保持整体不变的前提下，在时间域向PP波逼近。通过PP波与PS波的波形匹配，自动完成多波地震信号的传播时间、相位、频率等动力学、运动学和几何学特征匹配。川西坳陷新场3D3C地震资料的应用表明，该方法在多波地震信号的匹配过程中，不需人工干预，具有高精度、高效率、智能化和自动化等优点，匹配后的PS波在保持原始特性的基础上，主频、频宽、波形等更逼近PP波，能有效地描述地层接触关系，更有利于断层识别、地层追踪、岩性边界刻画等地质解释，为多波地质解释、联合反演等奠定坚实基础。
  • 基于联合小波域深度学习的地震数据规则化方法
    张岩, 李杰, 王斌, 李新月, 董宏丽
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 777-788. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.004
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    数据规则化是地震资料处理的关键步骤之一，基于物理建模的传统方法计算量大且不具备广泛适用性。当前基于卷积神经网络的地震数据规则化方法通常局限在时域，尤其在低采样率条件下，重建数据过于平滑，纹理细节信息损失严重。小波分析具有多尺度、多方向的特性，更适于表示二维数据的纹理特性，可以聚焦地震数据信号的细节信息。为此，提出一种联合小波域的卷积神经网络模型，学习地震数据在时域与小波域的联合分布特征以逼近实际数据，将不规则地震数据重建问题转化为在卷积神经网络框架下各尺度不同方向分量的小波系数预测，重建规则化的地震数据；构建时域与小波域的联合损失函数，结合地震数据的整体分布和局部细节特征，约束网络模型，通过修正联合损失函数的权重调整卷积神经网络学习的注意力，提高重建地震数据信噪比。实验结果表明，与其他方法对比，该方法细节保持效果更好，对地震数据缺失位置不敏感，更具鲁棒性。
  • 无监督残差网络的地震数据重构方法
    孟宏宇, 杨华臣, 张建中
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 789-799. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.005
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    野外采集的地震数据通常会存在地震道缺失的问题，对其进行重构一直是地震资料处理中的一个难题。目前使用深度学习(Deep Learning，DL)方法重构地震数据主要采用完整地震数据作为标签训练网络模型的监督学习方式，然而对实测野外数据很难获得准确的标签。对大量训练样本的依赖影响了DL方法在地震数据重构中的应用。为此，提出了一种基于残差网络的无监督DL的地震数据重构方法。该方法无需使用完整的地震数据作为训练集训练残差网络，而是以随机数据作为残差网络的输入，以含缺失地震道的地震数据作为网络的期望输出。通过对网络预测与期望输出之间的误差的反向传播，迭代优化网络参数，使网络与期望输出间的误差达到最小，获得参数最优的残差网络，并用该网络重构缺失的地震数据。在网络参数优化过程中，利用卷积的局部和平移不变性质，用卷积滤波器学习多尺度下地震数据邻域之间的相似特征，并在网络输出中呈现学习到的这些先验特征。使用所提方法重构Marmousi模型模拟地震资料和实测海洋拖缆资料中规则和不规则缺失的记录道，并与传统的快速凸集投影软阈值(FPOCS-Soft)方法的结果进行对比，结果表明，无监督残差网络方法可有效重构缺失地震道，准确性高、连续性好，精度高于FPOCS-Soft方法。
    • 采集技术
  • 应用抗差估计进行海底勘探实时声学定位的方法
    方一涵, 胡文凯, 于素君
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 800-805. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.006
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    由于海底勘探实时声学定位过程中存在大量的野值和粗差，这些不合格的观测值若不经正确处理会严重影响海底应答器的定位精度。为此，分析了附加深度约束的交会定位、基于选权迭代的差分定位及考虑声线弯曲定位等方法的应用领域和局限性，从定位精度要求及可靠性角度出发，结合海底勘探声学定位数据采集需实时定位和单一方向航行的特点，提出了一种基于抗差估计的实时声学定位方法。首先，给定观测值可能范围进行野值剔除处理；然后，基于概率统计假设方法进行粗差探测；最后，构建极值函数确定观测值权阵，通过迭代计算求得海底应答器的空间位置。模拟仿真实验和野外实际数据验证表明：该方法有效地剔除了野值和粗差，得到了最优的无偏估计；与目前实时声学定位软件中采用的最小二乘估计比较，该方法提高了海底勘探声学定位内符合精度及定位结果的可靠性，满足了放样导航船实时进行航线修正的需求，保证了海底检波器放样精度。
  • 库车坳陷复杂山地地震采集适用技术及应用效果
    陈学强, 王彦峰, 吕景峰, 周旭, 王剑
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 806-814. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.007
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    塔里木盆地库车坳陷地表及地下条件异常复杂，以往地震资料难以满足油气勘探的需要。全面总结归纳库车坳陷复杂山地地震勘探近年的技术进展及实际应用效果：一是形成基于复杂构造深度域成像的三维观测系统设计技术，明确参数设计时应优先选择较小线距，其次是较宽方位，最后是适中面元；二是形成基于激光雷达数据的物理点布设及变观设计技术，实现按设计精准施工，保证三维属性的均匀性；三是形成井炮与高精度可控震源联合激发及配套技术，实现在提高资料品质的基础上高效采集施工；四是形成基于节点仪器的因地制宜现场接收技术，极大地提高了采集技术及施工方案应用的灵活性；五是形成基于多信息的“两步法”野外表层建模技术，相对准确地建立山地、山前带近地表结构模型。这些系列技术的应用，提高了构造落实的准确性。
  • 基于构建等效子集的观测系统变换
    张华, 王梅生, 吴克, 储仿东, 张洪涛, 高子涵
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 815-827. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.008
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    随着宽方位、高密度三维地震采集技术的发展，需要海量地震采集设备；在地震采集设备资源有限的条件下，或者地震接收成本较高而激发成本相对较低情况下，适于采用“以炮代道”地震采集方式对原设计地震采集排列片做观测系统变换。观测系统变换的前提条件是两种观测系统构建的十字子集相同，以保证面元属性一致，从而达到预期的勘探目标。实际应用结果表明，推拉式观测系统和大十字观测系统均可方便地完成等效子集的构建，实现以炮代道的精确变换，研究这两种观测系统是分析和设计复杂的以炮代道观测系统变换的基础。
    • 处理技术
  • 基于统计分布的Shearlet域连片数据一致性处理方法
    田坤, 王德营, 刘立彬, 王延光, 王常波, 张学涛
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 828-837,869. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.009
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    估计相对精确的时空变一致性校正因子是提高连片数据处理质量的关键。目前常用的连片数据一致性处理方法如反褶积参数调整法、匹配滤波法等，虽然取得了一定的应用效果，但是存在缺乏时空变处理能力、易受噪声因素的干扰和稳定性差等缺陷，难以满足精细化连片数据一致性处理的要求。针对这一问题，提出一种基于统计分布的Shearlet域连片数据一致性处理方法。首先，将连片数据变换到Shearlet域，利用Alpha-trim均值滤波方法估计不同尺度和方向上的时变均值和均方差；其次，在数据品质相对较好的探区选取一定量的数据，在Shearlet域计算统计平均后的时变均值和均方差并作为目标模型；之后，提取待处理数据Shearlet域均值和均方差在时间、空间上的低频趋势，并利用提取的低频趋势与目标模型计算均值和均方差的时空变校正因子；最后，应用该时空变校正因子对待处理数据进行校正处理，得到连片数据一致性处理结果。模型试算和实际资料的验证结果表明，该方法能够较好地消除连片数据的振幅、频率在空间上的差异，在噪声环境下具有较好的稳定性，具有一定的实际应用价值。
  • 基于自适应震源子波提取与校正的瑞利波波形反演
    邵广周, 独婷, 吴华
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 838-846. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.010
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    近年来，基于瑞利波的全波形反演技术取得了较大进展，在接收点覆盖面积足够的情况下，该方法对横向不均匀复杂介质具有较高的分辨能力。影响波形反演精度的关键因素之一是震源子波，然而野外地震记录对应的地震子波是未知的，采用不正确的震源子波势必对反演结果产生负面影响，常规处理方法是利用合成数据进行子波校正，但子波校正需进行多次迭代，导致反演计算时间增加。为了解决这一问题，引入加窗自适应子波提取方法，从观测记录中提取与实际数据匹配较好的震源子波，将其作为初始子波进行子波校正，达到进一步优化反演结果的目的。分别采用真实子波、错误子波、错误子波联合子波校正、提取子波、提取子波联合子波校正五种子波对断层模型进行反演测试。测试结果表明：所提方法获得的子波对应的反演结果最好，错误的子波对应的结果最差；仅利用提取的子波也可以获得较好的反演效果，而采用子波提取与校正相结合的方法可以节省计算时间，进一步提高瑞利波波形反演的精度。最后通过实际数据测试进一步验证了该结论。
  • 绕射波叠前共虚震源道集分离方法
    杨城增, 张宣堂, 盛同杰, 黎小伟, 马运利, 刘韬
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 847-854. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.011
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    绕射波携带了地下小尺度非均质体的高分辨率信息，对岩溶体储层等的识别具有重要意义。能量较弱的绕射波易被反射波场掩盖，导致偏移成像不清、小尺度异常体精细识别与刻画难度大等。传统的绕射波分离方法存在深层绕射波能量损失严重、绕射波与反射波场相交或相切时难以分离的问题。为此，提出一种叠前绕射波分离方法：首先通过共虚震源变换将共炮点道集转换成共虚震源道集，然后在共虚震源道集中进行偏移—反射波去除—反偏移，最后通过共虚震源反变换得到共炮点道集绕射波场。数值模型和实测资料的应用表明，该方法能有效地压制反射波，同时较完整地保留绕射波能量，提升成像剖面上小尺度地质体的识别精度。
    • 偏移成像
  • 雄安新区及周边深反射地震高精度成像技术
    岳航羽, 王凯, 张杰, 刘建勋, 王小江, 张保卫
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 855-869. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.012
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    深反射地震探测技术作为一种能精细查明地下深部地质结构及构造特征的有效手段，为雄安新区的总体规划与建设、构建万米“透明雄安”基础平台提供详实的地质资料。将深反射地震应用于雄安新区及周边地质调查，并开展深反射地震高精度成像技术研究，针对该区深反射地震剖面长度长、跨度广、能量不均衡、深层信号弱、干扰波复杂多变等问题，设计、制定有针对性的深反射地震高精度成像流程，选用适用技术及其组合从复杂的地震波场中逐步提取与地层界面、构造特征相关的深反射地震有效信号。最终成像结果的信噪比和分辨率均较高，其波组特征突出，地质信息丰富，构造格局层次分明，地层接触关系清晰明了，能够为雄安新区地层划分和综合地质(资源)评价等提供数据支持，更好地服务于该区的基础地质建设。
  • 弹性波逆时偏移的角度域共成像点道集提取方法
    徐蔚亚, 朱成宏, 魏哲枫, 张晓语, 杜启振
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 870-878. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.013
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    对于多分量地震勘探，由于介质中纵、横波的耦合作用，多波角道集存在能量串扰和低波数噪声干扰等问题。针对横波Poynting矢量构建过程中存在的应力串扰问题，基于解耦延拓方程及伪横波应力构建方法，对质点振动速度和应力进行解耦，实现了无能量串扰的纵波和横波Poynting矢量构建；在基于Poynting矢量提取PP波反射角和PS波反射角的基础上，提出了基于弹性逆时偏移的PP波和PS波角道集提取方法；针对PP波角度域共成像点道集存在的低波数噪声干扰问题，提出了角度域共成像点道集的角度衰减叠加策略，提高了偏移成像精度。应用模型数据验证了方法的正确性。
    • 岩石物理
  • 海域天然气水合物岩石物理建模方法
    张金强, 韩磊, 刘俊州, 刘喜武
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 879-887. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.014
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    海域天然气水合物赋存于疏松沉积物中，天然气水合物岩石物理建模之前需要建立疏松沉积物的岩石物理模型。为此，针对传统疏松沉积物岩石物理模型存在横波速度估计误差偏高、建模过程不自洽的问题，考虑海水对沉积物颗粒的润滑作用，引入改进的Hertz-Mindlin方程进行岩石物理建模，提高了建模精度；针对疏松沉积物的建模过程，首先利用改进的Hertz-Mindlin方程计算临界孔隙度条件下沉积物的弹性模量，然后利用Hashine-Shtrikman界限计算疏松沉积物骨架的弹性模量；在讨论不同赋存形态的水合物对沉积物弹性性质的影响及适用模型、判别准则的基础上，针对以颗粒支撑和孔隙流体充填两种赋存状态存在的天然水合物，设计了兼容两种赋存形态的岩石物理建模方法和流程。浅钻井的实测曲线与建模结果吻合度高，证实了该方法的适用性。
    • 综合研究
  • 基于双差反演策略的时移地震AVO反演
    付欣, 张小龙, 孙云强, 代仕明, 贾俊生
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 888-896. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.015
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    叠前时移地震资料中包含着重要的振幅随炮检距变化(AVO)信息。对时移地震资料反演可以得到油藏开发前、后弹性参数的动态变化，进而能够勘探剩余油分布、优化注采方案、提高油田采收率等。但是由于不同年份时移地震数据间的反演不一致性常造成反演假象，导致不正确的解释结果。为解决上述问题，将时移全波形反演中的双差反演策略引入时移AVO反演；同时，使用改进的射线参数域地震纵波反射系数近似方程作为正演方程进行时移地震AVO反演。模型测试结果显示，所提的基于双差反演策略的时移地震AVO反演方法不易受基准模型的反演质量、基准模型反演和监测模型反演行为的不一致的影响，可以有效压制目标区域外的反演假象，使反演结果集中在目标区域，从而准确地反映储层变化，提高了目标区域的反演精度，并减小油藏解释的误差。该方法还具有较强抗噪性，可稳定、准确地反演储层的纵、横波阻抗变化，并有效地反映上覆地层压力变化造成的微小纵、横波阻抗变化。
  • 利用三维多项式曲面拟合的子体波形主成分分析剥离火成岩强屏蔽
    乐友喜, 杨杰飞, 姜蕾, 陈学国, 吴佳伟, 陈艺都
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 897-906. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.016
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    火成岩对地震波具有极强的屏蔽和吸收作用，并常形成强反射，造成火成岩下伏地层的地震资料品质变差。为了剥离火成岩强反射，可根据解释的火成岩层位信息设置相应的时窗宽度，通过搜索纵、横向地震波形特征准确获得火成岩层位，实现局部层拉平，再利用子体波形主成分分析(PCA)剥离火成岩强反射。基于此，采用三维多项式曲面拟合代替Wheeler变换实现局部层拉平，形成了基于三维多项式曲面拟合的子体波形PCA火成岩强屏蔽剥离技术，避开了Wheeler变换在实际应用中由于火成岩反射同相轴无法拉平而带来的重构地震信号局部失真问题。同时，在剥离过程中无需引入振幅阈值控制，对于火成岩反射振幅横向变化快的问题，只要在设置的子体窗口范围内火成岩反射振幅变化不大，就可以提取该子体窗口的火成岩强反射，并通过滑动子体窗口，在横向剥离火成岩强反射，提高了方法的实用性。模型测试和实际资料应用表明，该方法剥离的火成岩强屏蔽横向连续性强，能够较准确地剔除火成岩强反射界面的综合响应，在一定程度上削弱了火成岩对下伏地层反射波的屏蔽作用，提高了对地震弱反射的识别能力，为弱信号的能量补偿和后续处理奠定了基础。
  • 利用梯度结构张量刻画碳酸盐岩缝洞体边界
    张晟, 李亚林, 肖又军, 郑多明, 袁源, 冯磊
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 907-915. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.017
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    碳酸盐岩缝洞体、河道及断层的地震响应均属于不连续异常，业界利用梯度结构张量(GST)刻画碳酸盐岩缝洞体边界的应用相对较少。为此，基于前人的研究，针对GST属性的详细计算方法及其几何意义，分析了各计算环节对计算结果的影响。技术原理分析及实际地震资料测试表明：1对张量元素的平滑计算是整个技术的关键，使结构张量矩阵不仅包含最大梯度能量方向的特征，而且还包含所有正交方向的变化特征；梯度元素的平滑对背景噪声具有一定压制作用，可以提高最终计算结果的信噪比。2第二特征值与第三特征值对碳酸盐岩缝洞体均具有一定刻画能力，反映了不同观测视角的缝洞体三维空间形态特征；优选或组合第二与第三特征值属性，在合适的低值截取与显示范围内可以有效刻画碳酸盐岩缝洞体边界。3利用钻井信息作为标尺刻度无量纲特征值，求解的特征值线性组合结果本质上是基于钻井信息的多重约束解，融合了第二与第三特征值的细节特征，并且有效解决了不同钻井刻度值不一致的问题。因此，GST属性与振幅变化率等常规属性相比，可更连续地刻画碳酸盐岩缝洞体，通常还能在一定程度上反映溶蚀规律。
  • 大庆长垣油田开发地震沉积学研究
    李操, 姜岩, 樊晓东, 刘宗堡, 王元波, 齐金成
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 916-925. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.018
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    随着地震沉积学研究和应用的不断深入，大庆长垣油田密井网开发区陆相砂泥薄互层储层预测出现地层切片优选效率低、井震信息匹配分析难度大、地层切片与储层厚度缺乏量化的对应关系等问题。为此，在波阻抗特征分析、基于地质目标的保幅地震数据处理基础上，研究了地层切片自动优选、地震属性平面可信度分析、井—震结合厚度定量预测等方法，构成了大庆长垣油田开发地震沉积学技术基本框架，并研发了井震结合储层预测软件，提高了长垣油田开发地震沉积学储层预测精度和效率。实际应用表明，在密井网开发区仍然存在很多井数据无法确定的砂体变化，在井间可能发育宽度小于半个井间距的窄河道，开发地震沉积学对这些地质现象的预测与分析对于油田开发具有重要意义。
    • 测井技术应用
  • 考虑孔隙结构的砾岩储层物性分类评价方法
    刘诗琼, 刘向君, 孙杨沙, 刘红岐, 孔玉华, 李贤胜
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 926-936. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.019
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML( )    引用本文   可视化   收藏
    自新疆玛湖发现特大型砾岩油藏以来，砾岩油气藏的勘探与开发越来越受到重视。但砾岩油气藏具有很强的非均质性，导致储层识别和评价都非常困难。本次研究以HM工区上乌尔禾组为例，将砾岩储层分为五类，用球管模型对核磁回波进行优化反演，得到优化T2谱，并采用12个谱形态参数刻画优化T2谱。12个谱形态参数和谱特征值分别构成谱形态预测向量和联合预测向量，并用支持向量机(SVM)分别对该两个向量进行训练，建立储层物性分类参数的预测模型。将预测模型处理的结果与储层物性参数、油气产量进行对比、分析，发现储层物性分类参数与储层物性具有很好的相关性，与储层测试产量具有很好的一致性。对比结果表明，基于球管模型优化反演的T2谱形态参数及特征值，可很好地刻画砾岩油气藏的物性特征。该研究成果有助于提高砾岩油气藏的分类评价质量和可靠性，并为高效开采砾岩油气藏提供测井技术支撑。
    • 地震地质
  • 江汉盆地潜北断裂带分段差异活动及演化
    刘爱武, 唐大卿, 郭丽彬, 文辉, 唐文旭, 邹帅
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 937-949. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.020
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML( )    引用本文   可视化   收藏
    潜北断裂带对沉积充填和油气差异富集具有控制作用，断裂带不同段的结构、构造差异性显著。早期关于潜北断裂带的地质认识及构造样式的解剖精度已不能满足当前精细化油气勘探的需求。因此，为了精细解析潜北断裂带的分段差异性及其成因演化，根据断层类型、几何学特征及成因演化，将潜北断裂带自西向东依次划分为6段，即新农段、钟市段、蚌湖段、潭口南段、潭口北段和三合场段。潜北断裂带不同段构造特征差异明显：新农段发育断阶构造和复合地堑；钟市段发育“荆沙红墙”和复杂断块；蚌湖段构造相对简单，发育同向断阶；潭口南段发育“座椅状”主断裂和复杂断块；潭口北段发育“躺椅状”主断裂和复杂断块；三合场段发育平缓斜坡及断阶、地堑—地垒构造。潜北断裂带分段差异活动受潜北地区多期、多方向不同性质区域应力所控制，且“荆沙红墙”、盐岩层、深部岩浆活动及先存构造等对断裂带分段差异活动也具有影响。断裂活动经历了四个构造演化阶段，即断陷期(沙市组—潜四下段沉积期)、断拗期(潜四上段—荆河镇组沉积期)、构造反转期(荆河镇组沉积末期—广华寺组沉积前)和拗陷及改造定型期(广华寺组—平原组沉积期)。该研究成果可为系统认识潜北断裂带分段差异活动机制及油气勘探实践提供理论参考。
    • 非地震
  • 可燃冰与油气双储层模型的海洋可控源电磁响应特征模拟分析
    高妍, 马超, 张向宇
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 950-962. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.021
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    利用海洋可控源电磁(MCSEM)法可识别海底电阻率异常体，在海洋油气探测中得到了广泛的应用。基于复杂电性结构海底地层模型，提出一种基于预条件迭代求解的频率域矢量有限元电磁正演模拟方法，基于不完全LU分解的预条件方法，提高了迭代求解效率，层状模型模拟结果验证了方法的有效性。基于结构化任意六面体单元建立了真实的南海某海域地电模型，并针对不同构造矿藏储层特征，分别建立了深埋藏油气储层模型、可燃冰矿体模型及复杂基底地质模型，得到了不同激发、接收模式下的MCSEM响应特征：收发距较小时，地形影响较明显；对于埋藏较浅的可燃冰矿体，收发距较小时异常明显，而埋藏较深的油气储层则在收发距较大时异常明显。
  • 地面移动源频率域电磁法及其探测效果
    万伟, 王志刚, 鲁瑶
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 963-972. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.022
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    常规地面频域可控源电磁法采用单发射源，为获得较大探测深度需采用大收发距进行观测，这容易导致观测资料信噪比较低。为此，尝试在地面采用移动源，通过缩小收发距、采用不同偏移距的发射源进行观测，实现提高资料信噪比的目的，并通过综合利用几何测深与频率测深加大有效探测深度。结合典型一维层状模型，对地面移动源频率域电磁法与常规地面可控源电磁法的探测效果进行对比分析，结果表明移动源电磁法对常见的地电模型均有较好的探测效果，可弥补常规地面可控源电磁法对地下高阻层不敏感的缺点。对赣东北某矿区开展方法实验，数据处理结果验证了地面移动源电磁法对于解决实际问题的适用性。
  • 基于特征提取与聚类识别的人工源电磁伪随机信号处理方法
    张贤, 李帝铨, 李晋, 胡艳芳
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 973-981,1008. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.023
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    人工源电磁数据易受噪声干扰，影响勘探效果。传统人工源电磁数据处理通常采用频点筛选、异常剔除等方法，人为因素影响太大，且滤波方法无法保留伪随机有效信号。为解决这些问题，针对人工源电磁伪随机数据，通过剖析有用信号与噪声的时域特征，定量辨识并定性分析人工源电磁伪随机有用信号，提出了基于特征提取和聚类识别的人工源电磁伪随机信号处理方法。首先，建立两类典型噪声和伪随机信号的样本库，分析样本库信号的时、频域特征；然后，提取时域统计学特征，并结合模糊C均值聚类算法识别并去除噪声，保留有用信号并重构人工源电磁原始数据；最后，利用数字相干技术提取有效频点的频谱。对模拟数据与实测数据进行处理分析，结果表明：本方法能准确、有效地识别并剔除典型噪声，显著提高人工源电磁伪随机数据的质量，经本文方法处理后的电场分量Ex归一化电场曲线和广域视电阻率曲线更平稳、连续，可有效提高人工源电磁信号的信噪比。
  • 内蒙古狼山成矿带深部地质结构特征
    张振宇, 胡祥云, 王刚, 李永博
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 982-991. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.024
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML( )    引用本文   可视化   收藏
    内蒙古狼山成矿带由于特殊的构造位置，地层出露较齐全、岩浆活动频繁、构造复杂。受自然条件等因素影响，狼山成矿带的深部地球物理勘查工作较少，对深部地质结构特征的总体研究程度较低，无法深入研究区域深部构造特征。为此，利用两条垂直于主要地质构造走向的大地电磁测深和重磁探测综合地球物理调查剖面成果，结合地质成果资料，深入研究了狼山成矿带的深部地质结构特征。获得以下认识：1共识别9条断裂(F1~F9)，其中F1为乌拉特后旗—化德—赤峰深大断裂带与温都尔庙-西拉木伦河深大断裂带的交会处，为华北地块与西伯利亚板块两大一级单元的缝合带；2发现多处高阻、高磁性体，为岩浆岩或岩浆岩与古生代及元古代、太古代地层的综合反映；3在F7与F4之间、F2与剖面Ⅰ东南端点间及F1与F3之间呈低阻特征，为中、新生代断陷盆地的反映；4深部断裂F4与F5之间为宝音图隆起，隆起两端呈高密度体凸起，反演电阻率呈高阻两侧低阻的特征，宝音图隆起受F4与F5的影响，其内部次生断裂发育，有多期岩浆岩侵入；5在F1两侧出现明显的波浪起伏式密度异常特征，由华北板块与西伯利亚板块接触挤压、在板块缝合带两侧形成的褶皱构造引起；⑥在F1的大于10km深度、F1与F9的大于20km深度位置存在巨大的低阻异常体，呈“上部直立、下部向北倾”，向下可延伸至莫霍面以下，推断为从地幔上涌的岩浆软流体(或岩浆通道)，为岩浆上溢及深部成矿提供了深部地质条件。
    • 综述
  • 天然气水合物储层吸收衰减机制及岩石物理理论研究进展
    武存志, 张峰, 李向阳
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 992-1008. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2022.04.025
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML( )    引用本文   可视化   收藏
    似海底反射(BSR)特征作为天然气水合物存在的重要标志，虽能指示水合物的底部位置，却难以用于水合物含量的定量解释。近年来天然气水合物勘探技术的迅速发展，使人们认识到BSR上方存在的地震振幅“空白”带与地震波吸收衰减直接相关，故可将其作为天然气水合物分布及量化的一项指标。本文首先回顾了世界不同水合物探区(加拿大Mallik冻土带、日本南海海槽、阿拉伯海Makran增生楔、墨西哥湾、中国南海神狐海域)以及人工含水合物岩样的地震波吸收衰减特征，发现对于不同的水合物样品、使用不同的资料，地震波表现出不同的衰减特征。进而总结了水合物储层可能存在的衰减机制及相关岩石物理理论，主要包括：全局流动衰减(Leclaire模型)、喷射流(改进的Leclaire模型、亚微米水合物颗粒喷射的HEG模型或微米流体喷射的HBES模型)、骨架摩擦衰减(改进的Leclaire模型)等。目前存在的主要问题在于，虽然多个地区的水合物地层呈现较明显的吸收衰减特征，但由于不同地区水合物生成条件和地质环境存在差异，水合物在沉积物中的赋存状态不同，导致吸收衰减随水合物饱和度的变化关系尚不明确。另外，目前的实际观测资料和岩石物理实验测试的频带范围有限，难以全面地体现衰减随频率变化的特征。因此，需要进一步地开展岩石物理实验研究，并充分结合实际探区资料和人工岩心的制作及实验测量结果，深入研究水合物储层微观结构对衰减机制的附加作用，明确水合物储层地震波衰减的原因，以此为基础研发水合物饱和度的定量地震解释方法。
    • 人物介绍
  • 地球物理学家
    詹仕凡
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 993-993.
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML( )    引用本文   可视化   收藏
    • 消息
  • 本期广告索引
    石油地球物理勘探. 2022, 57(4): 887-887.
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