2023年, 第58卷, 第1期　刊出日期：2023-02-15

  

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  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 0-0.

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  . 目录[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 0-0.

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智能地球物理
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  应用长短期记忆循环神经网络的弱反射信号增强方法

  隋京坤, 陈胜, 郑晓东, 胡天跃

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 1-8. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.001

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  隋京坤, 陈胜, 郑晓东, 胡天跃. 应用长短期记忆循环神经网络的弱反射信号增强方法[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 1-8.

  SUI Jingkun, CHEN Sheng, ZHENG Xiaodong, HU Tianyue. Enhancement method of weak reflection signals withlong short-term memory recurrent neural network[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 1-8.

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  由于沉积环境的特殊性和复杂性，地下介质中不同反射界面的波阻抗差可能差异巨大。如果储层的有效反射信息较弱，在地震数据中极可能被强反射信息掩盖，不易被识别，影响了储层识别效果，因此亟需一种解释性处理技术突出弱反射信息。常规方法一般是先从地震数据中分离出强反射分量，再将它削弱或删除。但如果地震子波提取不准确，减去法中强反射残留会引入虚假信号。文中提出了一种“升弱降强”的新思路，通过构建幂次反射系数映射模型缩小弱反射信号与强反射信号的相对差异。首先计算测井反射系数的幂次反射系数，将弱反射系数相对增大、强反射系数相对减小，得到拟反射系数序列；再用原始反射系数序列和拟反射系数序列分别与地震子波进行褶积运算，得到合成地震记录和拟合成地震记录，生成训练样本集；然后用该样本集训练长短期记忆(LSTM)循环神经网络，建立合成地震记录与拟合成地震记录的映射关系；最后将该网络应用于地震数据，增强了地震弱反射信号。模型和实际数据应用结果表明，该方法能有效增强地层本身引起的弱反射信号，提高地震数据的储层识别能力。
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  基于物理信息驱动神经网络的三维初至波旅行时计算方法

  都国宁, 谭军, 宋鹏, 解闯, 王绍文

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 9-20. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.010

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  都国宁, 谭军, 宋鹏, 解闯, 王绍文. 基于物理信息驱动神经网络的三维初至波旅行时计算方法[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 9-20.

  DU Guoning, TAN Jun, SONG Peng, XIE Chuang, WANG Shaowen. 3D traveltime calculation of first arrival waveusing physics-informed neural network[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 9-20.

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  在地震勘探中，初至波旅行时的精确求取是偏移成像和旅行时反演等处理技术的重要基础。基于程函方程的有限差分算法在地震波旅行时求取中展现出良好的效果，但需要付出巨大的计算成本，尤其是对多震源、高密度网格的旅行时计算。为此，提出了一种基于物理信息驱动神经网络(PINN)的三维程函方程旅行时求取算法，由三维程函方程及其物理条件信息构成损失函数，再通过最小化该损失函数训练神经网络，最终输出满足程函方程的旅行时结果。不同速度模型的数值模拟实验结果表明，所提方法相对于传统算法具有更高的计算效率和更高的精确度。
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  融合部分卷积和注意力机制对抗网络模型的地震数据重建

  冯永基, 陈学华

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 21-30. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.002

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  冯永基, 陈学华. 融合部分卷积和注意力机制对抗网络模型的地震数据重建[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 21-30.

  FENG Yongji, CHEN Xuehua. Seismic data reconstruction based on partial convolution and attentional mechanism adversarial network model[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 21-30.

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  以生成对抗网络(GAN)为代表的深度学习模型在地震数据重建中取得了较好效果，但普通GAN网络的重建结果常存在模糊、假频等缺点。主要原因是：普通卷积模型在对缺失较大的数据进行卷积时，其卷积结果主要受缺失区域的影响，而有效区域的影响较小； 且普通卷积模型属于局部操作，卷积结果主要受卷积核内数据的影响，而相距较远的数据对其影响甚微。为此，文中提出了融合部分卷积和注意力模型的改进GAN网络。首先，在卷积过程中引入一个比例因子r实现部分卷积，从而强化有效区域对卷积结果的影响； 然后，利用注意力机制选择余弦相似度高的有效(背景)数据，以突破卷积距离的限制，使更多背景数据参与缺失区域的重建。数据处理结果表明，所提方法显著改善了重建数据中的模糊、假频等现象。
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  基于物理约束U-Net网络的地震数据低频延拓

  张岩, 周一帆, 宋利伟, 董宏丽

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 31-45. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.003

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  张岩, 周一帆, 宋利伟, 董宏丽. 基于物理约束U-Net网络的地震数据低频延拓[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 31-45.

  ZHANG Yan, ZHOU Yifan, SONG Liwei, DONG Hongli. Low frequency continuation of seismic data based on physically constrained U-Net network[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 31-45.

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  由于震源与采集技术的影响，地震勘探数据往往缺失低频信息，严重影响后续的反演和成像处理。现有的地震数据低频延拓方法，大多建立在时域数据分布特征的基础上，容易导致频率与相位信息严重损失。为解决该问题，文中提出一种基于地震波物理参数约束的U-Net深度学习网络进行地震数据低频延拓。首先，利用理论引导数据的思想组织样本，生成大量不同特征的地震数据； 然后，通过结合残差跳跃连接改进的U-Net模型学习从中高频地震数据生成低频成分的非线性映射； 最后，结合地震信号的物理参数约束提升对频率、相位的恢复效果。实验证明，文中所提方法对地震数据低频恢复具有较好的效果，并在频率与相位的保持上优于同类方法，对提高后续的处理与解释精度具有较高的实用价值。
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  基于半监督高斯混合模型与梯度提升树的砂岩储层相控孔隙度预测

  魏国华, 韩宏伟, 刘浩杰, 李明轩, 袁三一

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 46-55. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.004

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  魏国华, 韩宏伟, 刘浩杰, 李明轩, 袁三一. 基于半监督高斯混合模型与梯度提升树的砂岩储层相控孔隙度预测[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 46-55.

  WEI Guohua, HAN Hongwei, LIU Haojie, LI Mingxuan, YUAN Sanyi. Facies-controlled porosity prediction of sandstone reservoirs based on semi-supervised Gaussian mixture model and gradient boosting tree[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 46-55.

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  孔隙度是一种描述储层物性特征的重要参数。考虑砂岩与泥岩的孔隙度存在明显差异，提出了一种基于半监督高斯混合模型与梯度提升树的相控孔隙度预测方法，以实现砂岩储层孔隙度的精细描述。首先利用少量具岩相标签的测井数据确定高斯混合模型的初始聚类中心及对应的岩相类别；其次利用大量无标签测井数据优化高斯混合模型，实现砂岩与泥岩的准确划分；再次基于地质认识将泥岩孔隙度解释为固定的极小值，从而后续只开展砂岩孔隙度预测；然后将测井曲线拟合方法导出的孔隙度先验信息和测井敏感属性作为梯度提升树算法的多元输入信息，通过学习统计性岩石物理关系建立砂岩孔隙度的计算模型；最终根据岩相结果将砂岩段与泥岩段的孔隙度进行组合得到相控孔隙度。D油田的18口井数据测试结果表明：半监督高斯混合模型的岩相分类效果优于K均值、支持向量机、随机森林等机器学习算法，2口盲井的岩相分类准确率达到94.5%；所构建方法对2口盲井预测的相控孔隙度结果与真实孔隙度具有较高的一致性，平均相关系数达0.805。
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  利用Encoder-Decoder框架的深度学习网络实现绕射波分离及成像

  马铭, 包乾宗

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 56-64. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.005

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  马铭, 包乾宗. 利用Encoder-Decoder框架的深度学习网络实现绕射波分离及成像[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 56-64.

  MA Ming, BAO Qianzong. Diffraction wave separation and imaging with deep learning network based on Encoder-Decoder framework[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 56-64.

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  利用单纯绕射波场实现地下地质异常体的识别具有坚实的理论基础，对应的实施方法得到了广泛研究，且有效地应用于实际勘探。但现有技术在微小尺度异常体成像方面收效甚微，相关研究多数以射线传播理论为基础，对于影响绕射波分离成像精度的因素分析并不完备。相较于反射波，由于存在不连续构造而产生的绕射波能量微弱并且相互干涉，同时环境干扰使得绕射波进一步湮没。因此，更高精度的波场分离及单独成像是现阶段基于绕射波超高分辨率处理、解释的重点研究方向。为此，首先针对地球物理勘探中地质异常体的准确定位，以携带高分辨率信息的绕射波为研究对象，系统分析在不同尺度、不同物性参数的异常体情况下绕射波的能量大小及形态特征，掌握绕射波与其他类型波叠加的具体形式；然后根据相应特征性质提出基于深度学习技术的绕射波分离成像方法，即利用Encoder-Decoder框架的空洞卷积网络捕获绕射波场特征，从而实现绕射波分离，基于速度连续性原则构建单纯绕射波场的偏移速度模型并完成最终成像。数据测试表明，该方法最终可满足微小地质异常体高精度识别的需求。
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  利用先验信息约束的深度学习方法定量预测致密砂岩“甜点”

  王迪, 张益明, 张繁昌, 丁继才, 牛聪

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 65-74. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.006

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  王迪, 张益明, 张繁昌, 丁继才, 牛聪. 利用先验信息约束的深度学习方法定量预测致密砂岩“甜点”[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 65-74.

  WANG Di, ZHANG Yiming, ZHANG Fanchang, DING Jicai, NIU Cong. Quantitative prediction of tight sandstone sweet spots based on deep learning method with prior information constraints[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 65-74.

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  鄂尔多斯盆地东缘LX区块二叠系石盒子组发育河流相致密砂岩储层，高产气层具有孔隙度大于12%、渗透率大于1 mD、含气饱和度大于50%等特征，寻找高产“甜点”亟需开展储层参数定量评价。基于传统地震反演间接预测孔隙度等参数的方法精度低。LX区块地震数据与测井曲线对应关系不一致，存在大量矛盾样本，导致常规卷积神经网络难以应用。为此，在常规卷积神经网络模型的基础上增加一个全连接网络结构。地震数据与测井数据之间通过托布里兹局部网络结构连接，用于解决储层参数与地震数据不直接相关问题。全连接网络结构通过引入线(道)号、层位、地震相等先验信息，可以解决矛盾样本问题。通过引入地层格架、地震相等先验约束信息，构建了适用于致密储层的深度学习网络模型，形成了地质导向的样本井优选方法，从而定量预测储层参数、刻画了高产气层“甜点”平面展布。实际应用结果表明，孔隙度、渗透率、含气饱和度预测结果与井数据吻合度高，新部署的5口钻井测试无阻流量均超过1万m³/d，有力推动了致密气高效开发。
采集技术
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  基于动态惩罚加权的浅水OBN直达波与折射波初至联合二次定位方法

  马力, 李庆春, 马见青

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 75-82,177. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.007

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  马力, 李庆春, 马见青. 基于动态惩罚加权的浅水OBN直达波与折射波初至联合二次定位方法[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 75-82,177.

  MA Li, LI Qingchun, MA Jianqing. OBN secondary positioning method jointly by first breaks of direct and refracted waves in shallow water based on dynamic penalty weighting[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 75-82,177.

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  海底节点(OBN)法在海洋地震勘探中表现出巨大优势。在实际作业中，由于受海浪、洋流和潮汐等因素影响，OBN实际沉放位置往往偏离预设位置，影响后期数据处理，因此需通过二次定位获取节点在海底的真实位置。在浅海地区，直达波初至数量少、方位分布不均且受炮端干扰，初至难以准确拾取，导致无法利用直达波初至实现精确定位。为此，通过引入信息量更丰富的宽方位折射波初至，实现了一种直达波与折射波联合的OBN定位方法； 同时，应用基于动态惩罚加权函数的目标函数，并采用模拟退火法迭代求解，获得更准确的二次定位结果，克服了利用单一直达波定位时因初至信息量不足带来的误差，提高了二次定位精度。利用理论模型数据对方法的有效性和稳定性进行了测试，并应用于M海域实际OBN资料，取得了良好的定位效果，验证了方法的实用性。
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  南疆沙漠区超深层高密度地震采集方法

  徐雷良, 宋智强

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 83-92. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.008

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  徐雷良, 宋智强. 南疆沙漠区超深层高密度地震采集方法[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 83-92.

  XU Leiliang, SONG Zhiqiang. Ultra deep and high-density seismic acquisition method in desert area of South Xinjiang[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 83-92.

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  中国新疆南部沙漠区奥陶系油气储量丰富，是西部地区重要的油气勘探开发领域。该区地质目标勘探存在三方面难点，包括目的层埋藏深(一般超过7000 m)、地质目标是小尺度断溶体、地表为巨厚沙漠，常规地震采集资料的分辨率难以满足油气开发需求。高密度地震采集技术是目前业界公认的解决隐蔽油气藏开发的重要技术，在中国东部地区已取得显著效果。将高密度地震采集技术引入南疆沙漠区进行试验研究，形成了针对南疆沙漠超深目标的小组合＋高密度采集技术，其中25 m×25 m面元、约400次覆盖、330万／km²炮道密度、横纵比0.7是适用于该区的观测系统参数，两串小组合＋适中的井深药量对拓宽高频效果显著。最终断溶体成像精度得到显著提高，表明上述地震采集技术组合适用于南疆沙漠超深层目标成像。
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  基于DEM数据体的山地地形地类划分方法及在物探经济技术评价中的应用

  杨连刚, 江民, 潘树林, 罗新生, 宋金鹏, 罗姜民

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 93-103. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.009

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  杨连刚, 江民, 潘树林, 罗新生, 宋金鹏, 罗姜民. 基于DEM数据体的山地地形地类划分方法及在物探经济技术评价中的应用[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 93-103.

  YANG Liangang, JIANG Min, PAN Shulin, LUO Xinsheng, SONG Jinpeng, LUO Jiangmin. A method of classifying mountain terrain and surface type based on DEM data volume and its application in the economic and technical evaluation of geophysical prospecting[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 93-103.

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  塔里木盆地山前冲断带地形起伏剧烈，山体风化剥蚀严重且地表类型复杂多样，地震采集前期野外踏勘存在周期长、成本高、不全面等诸多问题，长期制约着油田地震采集项目成本测算和方案优化决策效率。为此，提出了一种通过数字高程模型(Digital Elevation Model，DEM)数据体提取地形特征要素以量化评价炮、检点地形地类的方法，首先利用数理统计方法确定起伏度、坡度2个地形特征要素的最佳计算邻域大小和划分区间，然后引入纵深距离进一步弥补这2个地形特征要素在综合表征地震采集施工难度中的不足。实际应用表明：该方法能够有效提高踏勘精细程度、准确反映施工难度；地形地类划分周期由以往的1周以上缩减至2天以内，从而为客观、公正地开展经济技术一体化评价和优化采集方案提供有力支撑。
处理技术
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  自适应变分模态分解同态反褶积方法

  卫泽, 潘树林, 程祎, 苟其勇, 王畅

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 105-113. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.011

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  卫泽, 潘树林, 程祎, 苟其勇, 王畅. 自适应变分模态分解同态反褶积方法[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 105-113.

  Ze, PAN Shulin, CHENG Yi, GOU Qiyong, WANG Chang. Homomorphic deconvolution method based on adaptive variational mode decomposition[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 105-113.

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  地震波在地层传播过程中会受到大地低通滤波的影响，分辨率显著降低。反褶积处理可以提高地震资料的分辨率，同态反褶积方法对子波相位没有要求，具有更强的适用性，但在实际应用中，同态域子波与反射系数不易彻底分离。针对这一问题，提出在同态域使用变分模态分解(Variational Mode Decomposition，VMD)方法分离子波与反射系数信息，提高了同态反褶积的抗噪能力。首先，对地震记录进行同态变换，获得同态域地震记录；然后，对同态变换后的结果做VMD，并对分解结果进行选择性重构，消除子波的影响；最后，对重构结果进行同态反变换，提取反射系数序列。针对VMD无法直接确定分解层数的问题，提出基于重构数据与原始数据能量差自动确定分解层数的方法，显著改善了VMD方法的使用效果。理论合成资料实验表明，在时变子波和信噪比较低的情况下，该方法仍可以获得理想的计算结果。对实际地震资料处理并进行地震属性提取，该算法能够有效提高实际资料的横向分辨率，取得较好的应用效果。
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  叠前散射波形态滤波分离方法

  张羽茹, 张志军, 李尧, 肖广锐

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 114-120. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.012

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  张羽茹, 张志军, 李尧, 肖广锐. 叠前散射波形态滤波分离方法[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 114-120.

  ZHANG Yuru, ZHANG Zhijun, LI Yao, XIAO Guangrui. Pre-stack scattered wave separation method based on morphological filtering[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 114-120.

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  对于渤中A凝析气田深层变质岩潜山内幕，常规基于反射波处理的地震资料信噪比低、成像品质差，难以有效预测内幕裂缝储层展布规律。而散射波场信息能够刻画地下非均质地质体，较好地反映潜山内幕裂缝、断裂。为此，提出了一种基于数学形态学滤波的叠前散射波分离方法。通过叠前共炮检距域道集分析，确定散射波与反射波的形态特征差异，即时距关系差异，并利用这一差异构建直线形结构元素，沿空间方向做形态滤波，得到反射波。将反射波从原始波场中减去，就获得了散射波。模型测试结果表明，基于形态滤波的叠前散射波分离方法得到了相对完整的散射波场，散射波提取精度高，有效改善了复杂地质体的成像效果；实际资料应用表明，散射波成像结果提升了潜山内幕裂缝储层表征效果，为渤中A凝析气田井位部署提供了技术支持。
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  频率—慢度域延拓关键参数优化的鬼波压制方法

  青杰, 顾汉明, 王建花

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 121-132. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.013

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  青杰, 顾汉明, 王建花. 频率—慢度域延拓关键参数优化的鬼波压制方法[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 121-132.

  QING Jie, GU Hanming, WANG Jianhua. A ghost wave suppression method based on frequency-slowness domain extension by optimization of key parameters[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 121-132.

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  鬼波的陷波特性限制了海洋地震资料的有效带宽，因此鬼波压制是海洋资料宽频处理的重要步骤之一。鬼波与一次波的延迟时间和振幅差异系数是鬼波压制的关键参数，两者的精度直接影响处理效果。受崎岖海底、起伏海面及反射层深度变化等因素的影响，实际鬼波参数随空间和时间而变化，导致鬼波压制算子出现误差，无法取得较好的处理效果。为此，以频率—慢度域鬼波压制方法为基础，构建频率—慢度域波场延拓算子，并利用滑动时间窗口降低鬼波参数时变的影响，在滑动时间窗口内用原始地震数据分别加上和减去延拓一次的记录，以运算所得的两个新记录乘积的绝对值之和最小作为度量，交替迭代寻找最优平均鬼波延迟时间和振幅差异系数，进而压制鬼波。斜缆的合成数据和实际资料试算表明，该方法能较好地压制鬼波、拓宽频带，提高地震资料的分辨率。
地震模拟
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  柱对称条件下地震面波波场正演研究

  熊嫘, 孙成禹, 蔡瑞乾

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 133-144. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.014

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  熊嫘, 孙成禹, 蔡瑞乾. 柱对称条件下地震面波波场正演研究[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 133-144.

  XIONG Lei, SUN Chengyu, CAI Ruiqian. Forward wavefield modeling of seismic surface waves under cylindrical symmetry[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 133-144.

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  地震波场模拟能使地震波在地球介质中的传播过程可视化，有助于了解地震波的传播特点。为提高计算效率，通常将三维空间简化为二维处理。但在二维直角坐标下的波场正演无法获取波场的三维特征，对体波振幅特征、面波振幅和相位特征的描述都不甚准确。为此，在柱对称的基本假设下，选择二维柱坐标以模拟弹性体波和面波的波场传播； 推导柱坐标下的弹性波方程，对该方程进行有限差分正演，计算柱坐标系下的面波波场。正演模拟结果表明：柱坐标下正演所得波场具备三维空间的振幅和相位特征，体现了该算法的正确性；该算法兼具保持振幅特征与计算效率两方面优势。
岩石物理
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  基于高温高压电频谱实验的煤层含水饱和度评价方法

  黄航, 许巍, 魏然

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 145-151. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.015

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  黄航, 许巍, 魏然. 基于高温高压电频谱实验的煤层含水饱和度评价方法[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 145-151.

  HUANG Hang, XU Wei, WEI Ran. Water saturation evaluation method for coal seams based on complex resistivity spectrum experiments under high temperature and high pressure[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 145-151.

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  在应用地球物理领域，复电阻率频谱技术在寻找金属矿藏和解决水文地质问题等方面得到了广泛应用，但关于煤样复电阻率的频散机理和含水饱和度评价方法尚待进一步研究。文中选用河南焦作地区煤样开展高温、高压条件下的复电阻率频谱测量，研究了不同温度、压力及含水饱和度条件下煤样的复电阻率频散特征。研究结果表明，煤样复电阻率频谱中界面极化频率与压力、含水饱和度均呈明显的线性负相关关系，与温度呈幂函数负相关关系，而煤样复电阻率频谱频散度与温度、压力及含水饱和度均呈明显的线性关系。研究结果为定量评价温度、压力及含水饱和度对煤样复电阻率频散特征的影响提供了实验基础，为高温、高压条件下煤层含水饱和度的定量评价提供了理论模型。
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  基于孔隙结构自动拾取含水饱和度模型参数的新方法

  司兆伟, 徐风, 赵文君, 彭洪立, 刘堂晏

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 152-160. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.016

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  司兆伟, 徐风, 赵文君, 彭洪立, 刘堂晏. 基于孔隙结构自动拾取含水饱和度模型参数的新方法[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 152-160.

  SI Zhaowei, XU Feng, ZHAO Wenjun, PENG Hongli, LIU Tangyan. Novel method of automatically picking up water saturation model parameters based on pore structure[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 152-160.

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  对于强非均质性储层，计算其含水饱和度时往往需假设岩石电性参数为常数，这会影响其计算精度。文中基于核磁岩心实验数据、含油饱和后的水驱替岩石导电实验数据、实际核磁测井数据及球管模型优化反演数据，建立储层孔隙结构与岩石导电模型参数之间的适配关系。测井数据处理过程中，依据这种关系实现逐点自动拾取饱和度模型参数，达到提高复杂储层含水饱和度计算精度的效果。该方法应用于冀东南堡油田实测岩心数据和核磁测井数据的处理，有效提高了非均质性储层含水饱和度的计算精度。实际数据应用结果表明，基于孔隙结构的含水饱和度模型参数自动拾取算法稳定、可靠，且计算过程无需人工干预，具有很好的应用前景。
微地震
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  水平井压裂微地震监测成果的不对称性分析

  董文波, 桂志先, 王亚楠, 张和排, 靳鹏飞

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 161-169. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.017

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  董文波, 桂志先, 王亚楠, 张和排, 靳鹏飞. 水平井压裂微地震监测成果的不对称性分析[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 161-169.

  DONG Wenbo, GUI Zhixian, WANG Ya'nan, ZHANG Hepai, JIN Pengfei. Asymmetry analysis of microseismic monitoring results of horizontal well fracturing[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 161-169.

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  为了分析水平井压裂微地震监测成果的不对称性，为客观评价压裂效果提供依据，文中综合应用微地震监测、三维地震、录井以及压裂数据，紧密结合精细地质研究、工程设计，系统分析了54口水平井压裂的微地震监测成果，总结了导致水平井压裂微地震监测成果不对称的因素，取得如下认识：1导致水平井压裂微地震监测成果不对称的因素主要包括工程因素、地质因素以及完钻井分布等三个方面，其中地质因素具体包括天然裂缝、断层、岩性变化、地应力等；2天然裂缝、缝长距离内的完钻井会诱导压裂裂缝转向，并沿着裂缝集中发育区和完钻井周围延伸，在水平井两侧形成不对称的微地震事件分布；3断层对压裂裂缝具有诱导和屏蔽作用，压裂裂缝沿着断面延伸，微地震监测事件呈面状分布，压裂裂缝无法延伸至断层另一侧，形成远离水平井的单侧分布；4纵向隔夹层、横向的岩性变化会对压裂裂缝的延伸起控制和封隔作用，在很大程度上抑制了压裂裂缝延伸甚至无法形成裂缝，形成微地震事件在横向和纵向的不对称性；5当水平井与最大主应力方向不垂直时，微地震事件分布与水平段存在夹角，形成角度不对称。
综合研究
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  钙质砂岩强轴影响下的深水扇储层预测技术

  黄饶, 侯昕晔, 牛聪, 纪沫, 叶云飞, 王志红

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 170-177. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.018

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  黄饶, 侯昕晔, 牛聪, 纪沫, 叶云飞, 王志红. 钙质砂岩强轴影响下的深水扇储层预测技术[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 170-177.

  HUANG Rao, HOU Xinye, NIU Cong, JI Mo, YE Yunfei, WANG Zhihong. Deep-water fan reservoir prediction technology under the influence of strong amplitude of calcareous sandstone[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 170-177.

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  珠江口盆地白云深水区构造珠江组储层为陆坡重力流水道—朵叶复合体沉积，油气勘探潜力巨大，储层分布和圈闭条件是该构造研究需要解决的主要问题。由于研究区珠江组L砂岩上方普遍发育钙质砂岩，砂岩顶界面对应的地震波谷具有连续强反射的特点，致使深水扇储层预测及岩性圈闭落实难度大。针对上述问题，从地震正演出发综合分析了珠江组储层地震响应特征，证实了波谷连续反射是受到钙质砂岩的影响，下波峰反射是储层的真实反映。钙质砂岩的存在改变了含气砂岩AVO曲线的变化规律，并因此降低了纵、横波速度比(V_P/V_S)的岩性识别能力。基于叠前反演得到的纵波阻抗I_P和V_P/V_S构建了一种新的岩性指示因子，实现了对珠江组深水扇砂体的精确识别，为岩性圈闭评价奠定了基础。实际应用表明，所提方法能够有效提高研究区岩性识别能力和岩性边界刻画效果，预测结果与钻井数据吻合，为研究区下一步探井部署提供了可靠依据。
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  井震数据联合驱动下砂体叠置模式构建技术及应用——以WX油田东北部姚家组葡萄花油层为例

  徐世东, 陈书平, 薛佳雯, 孔令华

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 178-189. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.019

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  徐世东, 陈书平, 薛佳雯, 孔令华. 井震数据联合驱动下砂体叠置模式构建技术及应用——以WX油田东北部姚家组葡萄花油层为例[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 178-189.

  XU Shidong, CHEN Shuping, XUE Jiawen, KONG Linghua. Construction technology of superimposition patterns of sandbodies driven by well-seismic data and its application：Taking the Putaohua reservoir of Yaojia Formation in the northeastern WX Oilfield as an example[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 178-189.

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  葡萄花油层是松辽盆地WX油田重要的含油层系之一，该油层砂体层数多、厚度小(1～2 m)；局部井间距较大，井间沉积相变快，砂体展布特征复杂，精细地刻画油层段各小层沉积微相特征难度大，目前砂体叠置模式尚未建立。为此，以测井、录井和三维地震数据为基础，采用优化的随机森林算法和数据挖掘技术建立沉积微相概率预测模型；再通过机器学习和模糊判别方法分别识别WX油田东北部姚家组葡萄花油层各小层的沉积微相类型；最终建立四种砂体叠置模式，即平面连接式、平面分隔式、垂向接触式和垂向分离式。通过钻井验证，该技术具较高的储层预测精度，对于河道沉积微相，样本井的准确率平均值可达88.8%，各小层(除PI1₁和PI3外)检验井预测准确率均可达80.0%以上。精细刻画的沉积微相和建立的砂体叠置模式可为后期储层综合评价、开发方案优化、调整和井位合理部署等提供依据。
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  应用地震属性主成分分析识别古河道

  张家乐, 程冰洁, 徐天吉, 雍林

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 190-195. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.020

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  张家乐, 程冰洁, 徐天吉, 雍林. 应用地震属性主成分分析识别古河道[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 190-195.

  ZHANG Jiale, CHENG Bingjie, XU Tian ji, YONG Lin. Identification of paleochannels by seismic attribute principal component analysis[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 190-195.

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  利用曲率、相干等属性刻画河道的效果不明显，对这些属性的主成分分析效果较差。地震纹理、相干能量、谱峰值和分频振幅等属性虽然能较好地识别部分古河道，但是存在古河道刻画不全、识别范围有限等问题。为此，提出了应用地震属性主成分分析(PCA)识别古河道的方法，精细刻画了不同尺度古河道，预测效果优于单一属性，较好地提高了古河道识别精度。获得以下认识：1地震纹理、相干能量和谱峰值三种地震属性能够较好地刻画古河道，但是对古河道的识别结果不全面；利用PCA融合了三种地震属性识别河道的有效信息，可突出古河道的展布特征及边界形态。②基于分频瞬时振幅剖面对河道变化细节的识别差异，利用PCA融合不同频段瞬时振幅属性，以增强共性细节信息，提高了古河道识别精度。应用所提方法识别川西地区沙溪庙组河道，准确地反映了古河道的具体位置及轮廓。
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  四川盆地长兴组遂宁高带礁滩体储层预测方法

  姚军, 陈祥忠, 周刚, 谭开俊, 乐幸福, 徐亮

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 196-205. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.021

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  姚军, 陈祥忠, 周刚, 谭开俊, 乐幸福, 徐亮. 四川盆地长兴组遂宁高带礁滩体储层预测方法[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 196-205.

  YAO Jun, CHEN Xiangzhong, ZHOU Gang, TAN Kaijun, LE Xingfu, and XU Liang. Reef-bank body reservoir prediction method for Suining high zone in Changxing Formation, Sichuan Basin[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 196-205.

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  目前针对礁滩体的识别与储层预测总体以礁滩体的井震响应特征、沉积或古地貌背景以及地震解释三方面入手，综合模型正演、地震相分析、地震属性分析、古地貌恢复及地震反演等技术，根据地震反射特征、地震属性(振幅、频率、相位)及波阻抗的变化识别礁滩体。上述方法对厚度较小、地震波形特征不明显的礁滩体的识别效果较差，且受二维地震资料的采集年代、位置、线间距、处理参数等因素的限制，对钻井资料以及地震资料品质要求较高。为此，以长兴组地层展布—礁滩体展布—礁滩体储层分布逐级递进的研究思路，基于前人研究成果，针对四川盆地上二叠统长兴组遂宁高带礁滩体，分两步预测礁滩体储层分布：首先识别礁滩体，通过分析礁滩体地震响应特征，结合地震相识别、古地貌恢复等明确礁滩体展布特征；其次预测礁滩体储层，运用正演模拟分析礁滩体储层的地震响应特征，结合地震属性分析与地震反演准确预测遂宁高带礁滩体储层分布。预测结果表明，遂宁高带礁滩体规模较大，共发育三排礁滩体，呈北西—南东向雁列式展布，其储层发育程度受古地貌和礁滩体距武胜—蓬溪台凹的距离共同控制，自南西向北东逐渐发育，且礁滩体非均质性较强，储层分布不均匀。
测井技术应用
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  基于波幅定量化的潜山储层有效性评价

  张国强

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 206-213,227. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.022

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  张国强. 基于波幅定量化的潜山储层有效性评价[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 206-213,227.

  ZHANG Guoqiang. Effectiveness evaluation of buried hill reservoirs based onacoustic amplitude quantification[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 206-213,227.

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  目前主要在常规资料评价的基础上，依靠核磁共振、微电阻率扫描成像、超声波井壁成像及阵列声波解释评价潜山储层的有效性。上述测井技术在储层有效性精细评价方面展现了较好应用效果，同时也存在不足之处。此外，由于影响储层有效性的因素较多，如裂缝密度、裂缝倾角等，虽然能依据电成像资料准确描述裂缝产状，但难以准确评价潜山储层的有效性。为此，深入挖潜了现有测井资料的应用价值，通过创新应用声波幅度(波幅)资料，将主要应用于固井质量评价的波幅参数引入潜山储层有效性评价，拓展了声波资料的应用广度；针对波幅资料无法定量应用的问题，创建了波幅比值法定量表征波幅，定量评价了单井储层有效性及定量对比了多井之间储层的有效性差异；构建了波幅产能指数，并结合波幅比建立了潜山储层有效性评价图板，提升了储层有效性评价精度，可快速预判储层产能。所提方法为评价潜山储层的有效性提供了新思路。
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  基于岩石物理相的深层页岩气地质—工程甜点参数测井评价方法——以四川盆地LZ区块五峰组—龙马溪组为例

  张少龙, 闫建平, 郭伟, 钟光海, 黄毅, 李志鹏

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 214-227. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.023

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  张少龙, 闫建平, 郭伟, 钟光海, 黄毅, 李志鹏. 基于岩石物理相的深层页岩气地质—工程甜点参数测井评价方法——以四川盆地LZ区块五峰组—龙马溪组为例[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 214-227.

  ZHANG Shaolong, YAN Jianping, GUO Wei, ZHONG Guanghai, HUANG Yi, LI Zhipeng. Logging evaluation method of geological-engineering sweet spot parameters for deep shale gas based on petrophysical facies: A case study of the Wufeng-Longmaxi Formation in LZ block of Sichuan Basin[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 214-227.

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  海相深层页岩气(埋深大于3500 m)储层受沉积、成岩、构造及生物等多种作用影响，甜点成因机制十分复杂，通常的沉积微相、岩相划分难以精细刻画其强非均质性，进一步加大了地质—工程甜点参数测井精细评价的难度。为此，以川南LZ区块页岩气储层为例，在明确海相页岩岩石物理相内涵、影响因素及核心指标的基础上，利用岩石薄片、全岩衍射以及TOC等资料，结合测井响应特征，划分出三类岩石物理相(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，进一步分为6个亚类(Ⅰ₁、Ⅰ₂、Ⅰ₃、Ⅱ₁、Ⅱ₂、Ⅲ)，明确了不同类型的特征及优势相，并采用随机森林算法建立了连续测井剖面岩石物理相识别方法和基于岩石物理相分类的地质—工程甜点参数测井精细计算模型。结果表明：①发育在五峰组顶部和龙一₁¹—龙一₁³小层内的Ⅰ₁和龙一₁⁴小层内的Ⅱ₁为有利相，通常具有TOC高、孔隙度大、含气性好以及脆性强的特征；②基于随机森林分类算法的测井岩石物理相识别效果优于常规测井交会图识别法，准确率可达90%以上；③分岩石物理相的随机森林回归模型地质—工程甜点参数计算精度高，各项参数计算结果与实测结果的相关系数均超过0.9。所提方法有效解决了海相深层页岩气储层地质—工程甜点参数求取困难的难题，实现了甜点参数的井剖面精确计算，为评层选区、水平井靶体优选以及资源量估算等奠定了基础。
非地震
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  空间—波数域二维强磁场及其梯度张量数值模拟研究

  戴世坤, 冉应强, 张莹, 陈轻蕊, 凌嘉宣, 贾金荣

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 228-237. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.024

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  戴世坤, 冉应强, 张莹, 陈轻蕊, 凌嘉宣, 贾金荣. 空间—波数域二维强磁场及其梯度张量数值模拟研究[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 228-237.

  DAI Shikun, RAN Yingqiang, ZHANG Ying, CHEN Qingrui, LING Jiaxuan, JIA Jinrong. Numerical simulation of two-dimensional strong magnetic field and its gradient tensor in space-wavenumber domain[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 228-237.

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  基于磁位泊松方程提出了一种空间—波数混合域二维数值模拟方法。该方法将二维强磁性体磁位满足的偏微分方程通过一维傅里叶变换转化为不同波数之间相互独立的常微分方程，即将二维数值模拟问题转换为一维数值模拟问题，并利用一维有限元法进行求解，可大大降低存储需求和计算量。对求得的强磁场利用紧算子进行迭代以获得高精度近似解。算法中保留垂向为空间域，可根据需求对网格进行灵活剖分，有利于复杂条件下的模拟。另外，不同波数之间常微分方程相互独立，具有较好的并行性。算法充分利用了傅里叶变换的快速性和迭代算法的稳定性，实现了强磁场及其梯度张量的二维数值模拟。设计三个模型(水平地形下的圆柱体模型、棱柱体模型及起伏地形模型)进行计算，对文中方法数值解与解析解、COMSOL软件所得的数值解进行对比，结果表明该算法计算速度快、精度高，适用于起伏地形条件下的数值计算。
综述
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  川南地区深层页岩气地球物理勘探技术新进展与攻关方向

  张少华, 邓小江, 冯许魁, 巫芙蓉, 杨晓, 管敏

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 238-248. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.01.025

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  张少华, 邓小江, 冯许魁, 巫芙蓉, 杨晓, 管敏. 川南地区深层页岩气地球物理勘探技术新进展与攻关方向[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 238-248.

  ZHANG Shaohua, DENG Xiaojiang, FENG Xukui, WU Furong, YANG Xiao, GUAN Min. New progress and research direction of geophysical prospecting techniques for deep shale gas in southern Sichuan Basin[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(1): 238-248.

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  四川盆地川南地区龙马溪组深层页岩气资源丰富，但地质、工程条件复杂，如何发挥地球物理技术在页岩气高效勘探开发中的作用显得尤为重要。为了解决复杂山地地震资料采集效率及其品质、分辨率不高，“甜点”和微断裂难以准确预测，以及压裂改造精准监测难等问题，系统总结了适用于该区的深层页岩气地球物理勘探技术最新进展，同时提出了下一步的攻关方向。研究结果表明：①节点仪与智能化地震队可以有效提升地震资料采集效率，动态井深泥岩追踪和井炮可控震源联合激发可以提高原始单炮和地震资料品质；②井驱高分辨处理和真地表TTI各向异性叠前深度偏移提高了地震资料成像精度；③地质统计学反演、GeoEast智能裂缝预测、地震地应力预测等技术分别提高了薄储层、裂缝和地应力等的预测精度；④爬行器带动检波器实现了全水平段的微地震监测，激发电磁法压裂监测技术为压裂监测及效果评估提供了新的技术手段，而基于DAS光纤传感技术可以实现对储层改造更为精准的监测；⑤深层页岩气地球物理勘探技术已经取得了阶段性进展，但是针对四川盆地川南地区深层页岩气储层，还需要在DAS联合立体勘探、高保真偏移成像、基于DAS的全生命周期一体化服务方面加强技术攻关，才能形成适合于中国南方复杂山地的深层页岩气地球物理勘探配套技术系列。
信息
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  更正

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 45-45.

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  . 更正[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 45-45.

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  沉痛悼念中国工程院院士李庆忠先生

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 104-104.

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  . 沉痛悼念中国工程院院士李庆忠先生[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 104-104.

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  《中国陆相油藏开发地震技术与实践》出版发行

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 249-249.

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  . 《中国陆相油藏开发地震技术与实践》出版发行[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 249-249.

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  2023年《 石油地球物理勘探》征订单

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 250-250.

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  . 2023年《 石油地球物理勘探》征订单[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 250-250.

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人物介绍
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  石油地质学家 康南昌

  石油地球物理勘探. 2023, 58(1): 251-251.

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  . 石油地质学家 康南昌[J]. 石油地球物理勘探, 2023, 58(1): 251-251.

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