2023年, 第58卷, 第5期　刊出日期：2023-10-15
  

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    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 0-0.
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    • 智能地球物理
  • 融合注意力机制的二维卷积神经网络测井曲线重构方法
    翟晓岩, 高刚, 李勇根, 陈冬, 桂志先, 王之桢
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1031-1041. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.001
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    密度和声波时差测井曲线是沟通地震与岩石物理学的两条重要曲线，也是目前仅有的能够为测井约束地震反演技术提供可靠的全频带地层弹性信息的两条测井曲线。但实际应用中受井壁垮塌、仪器故障等因素的影响，经常会造成密度和声波时差测井数据失真或缺失，且现有的经验模型法、多元拟合法、岩石物理建模法不但存在着重构目标曲线精度低，而且较难处理两条曲线同时重构的问题。为此，提出了将注意力机制融合到二维卷积神经网络中，以强化深度学习网络捕捉测井曲线自相关和互相关特征信息的能力，提升深度学习网络重构声波和密度测井曲线的精度。以准噶尔盆地超深层致密砂岩为研究对象，首先分析了测井曲线自相关和互相关特征与注意力层权重分布规律的关系；然后分析对比了所提网络与门控循环单元、二维卷积神经网络的预测精度，并对所提网络结构参数进行了优化；最后通过合成地震记录验证了目标曲线校正和缺失重构效果，表明所提网络具有较高的预测精度。
  • 电阻率测井成像图井壁裂缝智能识别与分割方法
    夏文鹤, 朱喆昊, 韩玉娇, 杨燚恺, 林永学, 吴雄军
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1042-1052. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.002
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    目前测井图像裂缝识别、处理过程工作量巨大，人工识别主观性强、稳定性差，为此，提出将计算机视觉技术和深度学习框架引入测井成像图分析解读领域，构建新型裂缝形态智能识别网络模型，实现了电阻率测井成像图中井壁裂缝区域的智能识别与分割标注。首先，通过多尺度空洞卷积结合注意力机制提取电阻率测井井壁成像图中浅层和深层特征，并将深、浅层特征进行多尺度融合，形成更具表征能力的新特征。然后，根据该特征进行像素点二分类，完成每个像素点的前景、背景类型识别，若干个前景分类的像素点对应裂缝区域的轮廓。多尺度特征融合模型从微观角度充分保留了裂缝区域图像轮廓细节，裂缝区域关联像素点识别分类准确率接近80%。最后，进一步借鉴人眼视觉相似度评价体系，从宏观角度设计裂缝轮廓智能识别性能评价算法。评价结果表明，当视觉相似度感受评级为Ⅱ级时，训练集和测试集图像中与人工识别结果基本一致的裂缝区域分别达到81.3%和80.0%，说明所提方法可替代人工解释完成裂缝的识别和标注工作，能大幅减少图像分析工作量，细致勾勒出裂缝区域轮廓线。同时，有利于及时、迅速地判断井筒、井壁稳定性，为后续裂缝区域的智能定量评价、计算提供技术支撑。
    • 采集技术
  • 一种混叠激发控制时间产生方法
    甘志强, 孙祥娥, 魏建
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1053-1061. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.003
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    激发源启动时间的设计是高效混叠采集的关键技术之一。高效混叠采集是随高密度地震勘探而产生的采集作业新模式，它能显著缩短地震勘探周期、降低采集成本，但激发源启动时间的随机程度直接影响采集资料的品质。为此，文中创新性地提出一种地震勘探随机激发时间产生算法。首先，利用卫星授时技术和压控晶振在较短时间内的电压变化与振荡频率呈近似线性关系的特点，以固定时间间隔方式进行本地时钟的校准和卫星时间同步；然后，根据激发源位置、准备好的炮点激发顺序、时距规则参数等信息，计算出偏差不大于10 μs的预计激发时间；最后，基于该预计激发时间，以实时采集的振动传感数据作为种子，随机产生一个指定窗口内小抖动的随机数作为炮点激发的整毫秒时间，确保生成激发时间的随机性。对测试结果的分析表明，所提方法计算得到的随机激发时间的抖动值具有数值大小与范围可控、随机性强的特征，满足工业应用的实际需求。
    • 处理技术
  • 信号自适应识别吸收补偿方法
    马雄, 李国发, 刘立彬, 桂志先
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1062-1071. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.004
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    地下介质的吸收衰减效应严重降低了地震信号的探测深度，限制了高分辨率地震勘探的发展。反Q滤波技术是补偿地层吸收衰减、提高地震分辨率的重要手段。然而，传统的反Q滤波方法本身并不具备信号识别能力，在补偿地震信号的同时会放大噪声干扰。为此，文中提出一种信号自适应识别的多道吸收补偿方法，其核心思想是利用地震信号的空间构造特征提升吸收补偿算法的稳定性和精度。该方法主要实施流程包括四步：首先，利用空间预测算子对反射信号的空间构造特征进行数学表达；再根据信号预测算子构造空间反射结构约束项；然后，将反射结构约束项加入多道吸收补偿目标函数，得到吸收补偿反演系统；最后，求解多道反演目标函数，得到吸收补偿结果。模型数据测试和实际资料应用结果表明：所提方法不仅能提高地震资料的分辨率，还可保护补偿结果的空间构造特征和信噪比，具有较强的稳定性和一定的实用性。
  • 一种新的K-SVD字典学习地震数据去噪方法
    周子翔, 吴娟, 袁成, 白敏, 桂志先
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1072-1083. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.005
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    地震数据去噪是地震资料处理的关键步骤之一，高信噪比的数据是后续高质量处理和解释的基础。目前，已推出多种类型的去噪方法，其中稀疏表示方法虽具有利用较少的基本信号的线性组合表示大部分或者全部的原始信号，即充分挖掘数据中含有的信息，最大化利用数据的优点，但用于稀疏表示的K-SVD字典学习算法存在去噪结果损失了部分原始信号和计算效率不太理想等问题。为了进一步优化解决这些问题，研发了一种新的用于地震数据去噪的K-SVD字典学习方法。首先，从样本数据中提取随机位置的块，并删除空白块，初始化字典；然后，进行字典学习，自适应地由地震数据本身特征构造出稀疏表示数据的最新字典；最后，利用学习到的字典对含噪地震数据分块进行去噪，对去噪后的块取平均处理再重构图像块得到去噪图像，完成地震数据的去噪。合成数据和实际数据的试验结果表明：所提K-SVD字典学习算法的去噪效果与当前用于稀疏表示的K-SVD字典学习算法相比，在信噪比、计算时间以及地震数据局部特征保持方面更有优势。
    • 地震模拟
  • 速度—应力声波方程混合交错网格有限差分数值模拟及逆时偏移
    胡自多, 刘威, 宋家文, 曾庆才, 田彦灿, 韩令贺
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1084-1100. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.006
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    用常规交错网格有限差分法（C-SFD）进行速度—应力声波方程数值模拟，虽然空间差分算子能达到2M阶差分精度（M表示空间差分算子中与差分中心点等距的坐标轴网格点的组数），但差分离散声波方程仅具有2阶差分精度，所以其模拟精度低、稳定性差。为此，联合利用坐标轴网格点和非坐标轴网格点构建空间差分算子近似一阶空间偏导数，建立了一种适用于速度—应力声波方程的混合交错网格有限差分法（M-SFD），并基于时空域频散关系和泰勒级数展开建立差分系数求解方程组，导出了差分系数通解。M-SFD给出的差分离散声波方程可达到4、6、8阶、甚至任意偶数阶差分精度。频散分析表明：在特定的Courant条件数取值（如Courant条件数r=0.3）条件下，C-SFD通过调整M的取值，无法将数值频散误差控制在1%以内；M-SFD通过调整M和N的取值（N表示空间差分算子中与差分中心点等距的非坐标轴网格点的组数），基本可以将频散误差控制在1‰以内，甚至可以控制在0.1‰以内。稳定性分析显示：M取值相同时，M-SFD的稳定性强于C-SFD。数值模拟实例表明：计算效率基本相同时，M-SFD比C-SFD能更有效地压制数值频散，模拟精度更高；M-SFD还能采用比C-SFD更大的时间采样间隔以获得更高的计算效率，且模拟精度更高。进一步将M-SFD推广应用于逆时偏移，M-SFD作为逆时偏移中的波场传播算子，能够有效消除由于数值频散造成的成像假象，从而提高深层的构造成像精度和分辨率。
    • 偏移成像
  • 应用球型差分模板的低秩有限差分法纯qP波逆时偏移
    杨礼胜, 黄金强, 高国超, 夏鹏, 何云川, 吴浩
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1101-1114. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.007
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    各向异性介质拟声波方程正演模拟及逆时偏移存在伪横波干扰及数值不稳定现象，成像质量不佳；同时计算效率也是各向异性逆时偏移的重要影响因素。为此，提出一种兼具成像质量和计算效率的纯qP波逆时偏移成像方法。首先，从波动方程伪解析解和各向异性精确频散关系出发，分别构建了VTI和TTI介质纯qP波伪解析解波场延拓公式，避免了推导显式波动方程，无需对频散关系做平方处理，由此消除了波场模拟存在的伪横波干扰；然后，通过设计三维球型或二维圆形差分模板，并借助低秩有限差分法求解与模型相适应的差分系数，推导了基于低秩有限差分的纯qP波波场延拓公式，在时间方向延拓时，无需进行多次Fourier变换，降低了计算复杂度；最后，在此基础上，利用GPU并行计算正、反向地震波场，提高了逆时偏移的成像效率。典型二维和三维模型试算结果表明：该方法能够消除伪横波干扰，保证计算过程稳定，在二维和三维各向异性介质中都具有较强的适应性和较高的计算效率。
  • 基于FCM聚类模型约束的二维初至旅行时反演
    刘佳成, 张志勇, 周钦渊, 李曼, 李红立
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1115-1123. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.008
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    最小结构模型约束正则化二维地震初至旅行时反演中存在模型边界刻画不清的问题，尤其是地质体内射线分布稀疏的情况下，反演效果不理想。为此，引入模糊C均值（FCM）聚类模型约束函数，旨在提高反演结果对模型边界的成像精度。该约束项将先验信息作为参考聚类中心，在迭代过程通过反复修改聚类中心及每个网格单元对聚类中心的隶属度，实现对速度的自动分类。在此基础上，采用以模型灵敏度信息为依据的多重网格反演策略，以提高反演的稳定性及效果；应用简单模型讨论了FCM聚类模型约束权重、先验信息引导项权重等参数选取方案；对比无监督学习与先验信息监督学习的反演效果，后者改善了反演速度模型边界刻画模糊现象，有效提高了反演结果的分辨率；最后，通过实测数据反演，验证该方法在实际应用中的实用性和有效性。
  • 一种基于Q层析技术的速度建模方法及应用
    朱金平, 周强, 李若禹, 陈伟, 尹文捷, 王磊
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1124-1132. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.009
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    由于气云等低速异常体的存在，陆上复杂勘探区地震资料受吸收、衰减影响严重。气云区数据的能量弱，反射信号难以识别，依赖剩余残差拾取的网格层析反演、沿层速度分析等传统深度偏移速度建模方法难以进行准确的速度更新。为此，提出一种应用Q层析反演技术对局部低速异常体高效、准确的速度建模方法。该方法的核心是利用基于峰值频率的Q层析反演建立Q模型，在Q模型的约束下开展有针对性的局部速度更新，有助于高效、准确地对局部低速异常体进行速度建模，有利于气云区以及一些特殊异常体的识别。在建模过程中，Q模型与速度模型相互促进、迭代更新、同步优化，最终达到提升叠前深度偏移成像品质的目的。理论模型分析论证了该方法的正确性。在中国西南部某复杂三维探区的应用效果显著，偏移剖面品质得到大幅度提升，表明了该方法在实际生产应用中的优势和可行性。
  • 应用阈值控制的弹性波高斯束偏移方法
    孟繁琨, 李振春, 付继有, 张凯, 徐学成, 刘强
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1133-1141. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.010
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    高斯束偏移方法具有较高的计算效率与成像精度，以其灵活性和高效性被广泛应用。但当地震数据的信噪比较低时，采用常规弹性波高斯束方法易受噪声干扰，导致最终成像结果不理想。针对此问题，文中提出一种基于阈值控制的弹性波高斯束偏移的优化方法。通过设置阈值函数，并将其应用于Tau-p变换，得到基于阈值控制的倾斜叠加公式；然后利用互相关成像条件，得到基于阈值控制的弹性波高斯束偏移成像公式。模型试算的结果表明，采用基于阈值控制的弹性波偏移高斯束成像方法，可有效压制成像噪声，提高成像信噪比，显著改善偏移成像质量。
  • 基于单程波算子的全波场最小二乘偏移方法
    叶月明, 钟世超, 范国章, 任浩然, 王兆旗
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1142-1151. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.011
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    传统偏移成像方法是建立在波场一次反射的假设条件之上，事实上，完整的地震成像来自于地下全波场（一次波和多次波）。为了能够利用全波场信息以提高成像质量，提出了基于单程波算子的全波场最小二乘偏移（FW-LSM）方法。首先，引入地层上、下界面反射系数和背景速度，推导了基于单程波算子闭循环延拓的全波场正演算子，模拟了平滑速度模型情况下的全波场信息；其次，在二范数意义下求解FW-LSM的误差泛函和梯度项表达式，构建基于反演框架的全波场最小二乘偏移方法；最后，针对透镜体与加入水层的Marmousi模型进行测试分析，验证了方法的有效性。研究表明：多轮次反演迭代压制了复杂波场产生的相干假象，多次反射波信息的利用显著改善了成像品质；该方法拓宽了地震成像的手段，尤其在多次波发育的海域地震资料处理中有着重要的作用和潜在的推广价值。
    • 岩石物理
  • 水力压裂页岩激电特征与各向异性实验研究
    童小龙, 严良俊, 向葵, 谭功贤
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1152-1163. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.012
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    水力压裂是改善非常规储层物性、实现非常规油气资源有效开发的核心技术。与微地震监测不同，电磁监测方法以压裂液与围岩的复电阻率差异为基础，具有更好的物性基础。对于致密页岩等非常规储层，水力压裂形成的裂隙储层结构复杂，多种激发极化机理复合作用，给实际地层的激电建模带来一定的困难，限制了压裂电磁监测的储层评估能力。为此，开展了裂隙介质双重孔隙介质理论建模，结合五峰组致密储层页岩的压裂前、后激发极化特征实验，分析了储层样品在不同压力、压裂前后不同饱和度、填充不同支撑剂等状态下的激电参数变化及各向异性特征。研究结果表明：压裂后裂隙储层的激电物理特征受裂隙面影响较大，储层孔隙结构连通性增强是引起电阻率下降的主要原因；支撑剂的定向分布有利于增强裂隙储层的各向异性。该研究成果为储层激电建模提供了理论与实验基础。
    • 微地震
  • 基于优化波形叠加的井中微地震定位方法
    毛庆辉, 陈君武, 王鹏, 钟雨, 祖满, 桂志先
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1164-1172. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.013
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    基于波形叠加的微地震事件偏移定位技术因其具有不依赖于初至拾取精度的优势，逐渐被应用于非常规油气储层压裂监测资料处理。然而在相对低信噪比情况下，该类技术的常规成像函数分辨率会在一定程度上受到影响。为此，基于前人的研究成果，对波形相似性加权振幅叠加的成像函数构造方法进行了改进，提出一种优化波形叠加的井中微地震定位方法。首先将纵、横波波形相似性基函数进行相乘，再将其振幅叠加基函数进行相乘，然后将这两个乘积再相乘，最后在整个时窗内对其求和。该方法可提高波形叠加成像函数的分辨率。理论测试结果表明，与常规方法相比，改进方法具有更强的抗噪性和更高的定位精度。最后将常规方法与改进方法应用于井中监测的实际微地震数据，验证了方法的有效性。
    • 综合研究
  • 联合经验模态分解反褶积与构造导向约束滤波的叠后处理技术及应用
    邵佳, 巫芙蓉, 刘志刚, 张菁蕾, 周畅, 赵明坤
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1173-1181. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.014
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    地震信号是一种非平稳信号，地震子波的时变性一直困扰地震数据处理，因此需要利用自适应性较强的分析方法提取非平稳地震信号的局部特征信息。利用经验模态分解（EMD）分解地震信号，可提取信号的局部特征信息，信号通过EMD得到的固有本征函数（IMF）不受外界影响，分解个数完全由原信号自身决定，因此EMD方法具有完全的自适应性，是分析非平稳地震信号的良好方法。为此，结合EMD反褶积技术与构造导向约束滤波技术提高三维地震资料的分辨率。EMD反褶积技术通过将地震信号经过EMD算法分解成有限个IMF，通过反褶积处理提升每一个IMF的分辨率，通过重构地震信号提高总体分辨能力，同时能较好地保持地震资料信噪比、相对振幅关系和时频特性。利用构造导向约束滤波技术滤除EMD反褶积资料的部分噪声，可提高地震资料的信噪比，储层预测结果与钻井资料吻合。所提方法在JL地区的应用效果表明：①联合叠后EMD反褶积与构造导向约束滤波的处理技术能有效提高地震分辨率，且地震资料的频带宽度较大，同时保持了较高的信噪比；②储层预测结果与实钻结果匹配，更符合地质认识，储层预测精度高于原始地震资料。
  • 砂砾岩岩性油气藏“甜点”储层地震预测技术及应用效果——以环玛湖凹陷西斜坡区黄羊泉扇体百口泉组二段砂砾岩为例
    陈永波, 杨超, 马斯骏, 茹琦, 陈雪珍, 王晓辉
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1182-1191. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.015
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    准噶尔盆地环玛湖凹陷西斜坡区三叠系百口泉组二段（T1b2）发育砂砾岩岩性油气藏，成藏主控因素受扇三角洲前缘亚相有利相带、优质储层厚度、孔隙度和油源断裂等四重因素控制，储层单层厚度小、横向变化较快、埋深大，且储层与围岩波阻抗差异小，地震预测难度大，利用单一的地球物理方法无法准确地预测“甜点”储层平面分布，同时也受地震资料信噪比低、保幅性差等因素的影响，预测精度不高，钻探成功率低。为此，采用“五步法”逐级控制的测井—地质—地震一体化研究思路，预测砂砾岩“甜点”储层平面分布范围。利用“分相带道集叠加”OVT域技术精细处理百口泉组（T1b）目标，为储层预测奠定了资料基础。对OVT域三维地震资料进行全三维自动地震层序解释，精细地恢复了古地貌，结合单井相、地震属性准确刻画了扇三角洲亚相边界。通过叠前反演预测优质储层的厚度、范围和孔隙度，利用结构张量矩阵特征值构建断裂属性数据体，从而预测油源断裂剖面、平面展布特征，其中扇三角洲前缘亚相的储层厚度、孔隙度高值区及存在油源断裂的部位为“甜点”储层发育区。根据研究成果部署的预探井成功率达92%以上，值得在类似的地质背景条件下推广、应用。
  • 相控叠前地质统计学反演在剩余油预测中的应用
    王朋, 徐立恒, 杨会东, 黄勇, 周铁军
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1192-1201. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.016
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    在老油田开发中后期，精准描述剩余油分布成为亟待解决的难题。叠前地震资料包含不同入射角的道集信息，通过分析振幅随入射角的变化特征可预测储层岩性和流体分布规律。为此，以大庆长垣BSX区块为例，在含流体岩石物理特征分析基础上，开展相控叠前地质统计学反演预测剩余油分布特征，以寻找潜力部位，实施精准挖潜。首先，明确随注水开发、含水饱合度逐渐增大引起的纵、横波响应特征，建立纵横波速度比、纵波阻抗的弹性流体岩石物理定量解释图板；其次，以纵横波速度比、纵波阻抗与含水（油）饱和度之间的关系为纽带，采用相控蒙特卡洛反演算法，生成高分辨率的岩石弹性参数体、含油饱和度体。应用结果表明，剩余油的分布预测结果与取心井岩心实测数据符合率达76.5%。该方法指导了BSX区5种剩余油的挖潜对策，可为其他陆相油田的高效开发提供借鉴。
  • 采用PSO算法的页岩气水平井DTS数据反演方法
    罗红文, 艾文斌, 李海涛, 向雨行, 张琴, 李颖
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1202-1210. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.017
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    为了实现页岩气水平井产出剖面、人工裂缝参数、压裂改造区缝网渗透率等多维未知参数的定量解释，提出了采用粒子群优化算法（Particle Swarm Optimization，PSO）的页岩气水平井分布式光纤温度传感（Distributed Temperature Sensing，DTS）数据反演方法。该方法由温度剖面正演预测模型和PSO算法组成，其中温度剖面正演预测模型用于每一步反演迭代中模拟页岩气水平井温度剖面，PSO算法则是在每一步迭代计算中优化更新产出剖面、裂缝参数等未知参量，进而逐渐减小模拟的温度剖面与实测DTS数据之间的误差，直至收敛。一口现场井的应用结果表明，预测的温度剖面与实测DTS数据吻合较好，各有效人工裂缝位置处的绝对温度偏差小于0.03℃；产出剖面反演结果与现场PLT（Production Logging Tool，生产测井工具）测试产量相吻合，单压裂段流量最大偏差仅0.291×104 m3/d，验证了该方法的可靠性。该方法可为进一步实现均衡产出剖面、提高单井产量提供依据。
  • 基于叠前概率反演的致密砂岩甜点直接预测方法
    赵晨, 金凤鸣, 韩国猛, 郭淑文, 邢兴, 刘鸿洲
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1211-1219,1230. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.018
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML( )    引用本文   可视化   收藏
    叠前地震反演技术可以获取多种弹性参数的空间展布特征，是识别致密砂岩甜点的一种重要手段。致密砂岩的甜点均位于内部，砂体与甜点往往具有不同的敏感弹性参数，因而需要进行反演参数之间的转换，这往往降低了预测结果的精度和效率。为此，利用叠前地震数据，提出了一种基于贝叶斯概率反演的致密砂岩甜点直接预测方法。首先，推导岩性与甜点敏感弹性参数的Zeoppritz近似方程，结合褶积模型构建敏感参数与地震记录之间的关系；然后，在贝叶斯理论的框架下，建立敏感参数的后验概率分布表达式，利用马尔科夫链—蒙特卡洛算法对后验概率分布进行抽样，并在抽样过程中充分考虑反演参数之间的相关性；最后，利用改进的贝叶斯概率反演方法实现致密砂岩甜点的直接预测。该方法引入基于条件概率分布的抽样策略以约束反演参数的采样空间，有效提高了预测结果的精度和效率。模型数据和实际数据的测试均验证了该方法的可行性。
    • 地震地质
  • 琼东南盆地砂岩侵入体成因及其对天然气水合物成藏的影响
    黄进, 王任, 任金锋, 石万忠, 何玉林, 杜浩
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1220-1230. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.019
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML( )    引用本文   可视化   收藏
    目前对有关砂岩侵入体在天然气水合物成藏系统中的作用的研究较少。中国南海海域同时具备形成砂岩侵入体和天然气水合物藏的地质条件，但侵入体对天然气运移及天然气水合物成藏的作用值得进一步探讨。为此，基于研究区地震资料并结合前人研究成果，精细刻画了琼东南盆地砂岩侵入体的地质特征，结合地质背景确定了砂岩侵入体的成因机制，从而确立砂岩侵入体的演化模式，并总结砂岩侵入体对天然气运移和水合物成藏的作用。结果表明：①琼东南盆地陵南低凸起发育多个大型砂岩侵入体，它们主要位于黄流组顶部，两翼斜向上伸入莺歌海组，个别规模较小的侵入体整体处于莺歌海组底部地层。砂岩侵入体在地震剖面上呈U型或宽V型强振幅反射，横向展布范围为3~5 km，竖直高度约为350~750 m，平面形态为圆形或椭圆形，具有环形特征。②中新世中期沉积供源砂体，中新世晚期沉积泥质低渗盖层，同时为梅山组砂体超压提供条件，上新世时期形成多边形断层，梅山组砂体由于欠压实未固结，液化后受火山活动扰动发生流化侵入。砂岩侵入体的各触发机制在时空上相互匹配，具备良好的砂岩侵入体形成条件。③砂岩侵入体可作为甲烷气由深部到浅层的接力运移通道，大量深部热解气经过深部的底辟和裂缝之后，可以通过砂岩侵入体运移到浅层稳定域中形成水合物藏，对水合物勘探、开发具有重要意义。
    • 非地震
  • 基于噪声扰动下重力二阶垂向导数与归一化磁源强度的重磁相关性分析——以相山铀矿田为例
    王彦国, 田野, 邓居智, 葛坤朋
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1231-1243. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.020
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML( )    引用本文   可视化   收藏
    对重磁资料进行综合处理与解释有助于降低多解性、提高解释的可靠性。重磁对应分析法是重磁联合定性解释的一种常用方法，但该方法会受剩磁影响，易产生虚假信息，因而实用性不强。为此，从重力异常二阶垂向导数与归一化磁源强度表达式出发，推导出基于重力二阶垂向导数和归一化磁源强度的重磁泊松公式，提出了一种新的重磁相关性分析方法，并采用噪声扰动提高重磁相关度的有效性。该方法物理意义明确，易于实现，无需化极处理，且受重磁背景场影响小。模型试验表明，常规重磁对应分析法仅在噪声扰动下重磁完全同源时具有良好效果，在重磁非完全同源时会出现虚假信息；新方法能够较好地反映重磁是否同源及同源位置，在复杂情况下也能获得良好的效果。将新方法应用于江西相山铀矿田重磁资料处理和解释，准确地反映了碎斑熔岩、流纹英安岩及花岗斑岩这三类重磁同源性岩石的位置及规模。另外，依据大面积分布的强负相关与强正相关特征推测了古火山喷发的主要岩石类型，并预测了一个碎斑熔岩火山口。同时，相山地区铀矿点主要分布在强正相关与强负相关的过渡带上，进一步揭示了铀矿分布与岩性接触面存在着密切关系。这些研究成果可为相山地区深部铀矿勘查提供数据基础。
  • 基于三维数值模拟的激电法差分装置响应特征分析
    凌嘉宣, 陈志芳, 邓维, 戴世坤, 周印明, 陈轻蕊
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1244-1254. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.021
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML( )    引用本文   可视化   收藏
    为了深入分析激电法差分装置的响应特征，提出一种高精度、高效率的三维数值模拟方法。该数值模拟方法通过二维傅里叶变换将三维激电数值模拟问题转化为波数域一维数值模拟问题，使用一维有限单元法求解，同时引入算子进行迭代，最终获得高精度数值解。该算法可避免进行大型稀疏线性方程组的直接求解，大幅度降低了计算量和存储需求，提高了计算效率。以提出的三维数值模拟方法为工具，分析激电法差分装置响应特征。基于高阻/低阻的高极化异常体模型测试结果表明，单孔井—井测量下差分装置对井旁盲矿的分辨效果优于其他装置，且低阻体较高阻体对电流具有更强的敏感度；基于不同背景介质下的低阻高极化异常体模型的测试结果表明，井—地测量下采用差分装置得到的视电阻率和极化率比采用二极装置得到的视电阻率和极化率能更准确地反映背景介质和异常体在垂向上的空间分布特征。因此，激电法差分装置勘探效果优于其他方法装置，研究结论可为野外勘探测量装置的选择提供参考。
  • 基于激光雷达数字高程模型的重力勘探地形改正方法
    邱隆君, 孙诚业, 杨亚斌, 吴新刚
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1255-1268. https://doi.org/10.13810/J.cnki.issn.1000-7210.2023.05.022
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML( )    引用本文   可视化   收藏
    目前基于激光雷达（LiDAR）数据分析陆地重力近区、中区地形改正方法及其影响因素的文献较少。以往有关地形改正方法的精度评价都是基于某一个数学模型的假设条件，只能讨论高程测量误差对地形改正的影响，不能分析由扇形锥、扇形柱等数学模型产生的误差。为此，采用美国地调局三维高程计划（3DEP）的1 m×1 m间距LiDAR高程数据，选择12个数据区作为研究对象，以直棱柱模型重力解析式计算结果为地形改正参考值，从统计角度对比以往近区和中区地形改正数学模型与计算方法的精度——主要创新点；在此基础上，分析不同计算方法、不同地形网格间距的差异，并且对比不同方法的计算效率。结果表明： ①近区地形改正范围与计算模型是影响近区地形改正计算的主要因素。混合模型方案可有效降低计算误差，当近区地形改正半径为20 m时，采用方案Ⅴ可以保证K区以外的11个区的平均相对误差小于20%；当近区地形改正半径为50 m时，采用方案Ⅶ可以将全区的平均相对误差控制在13%以内，是计算精度最高的方案。②地形起伏较平缓的丘陵（K区）的差异最大值与中山（J区）相当；在复杂地表的露天铜矿（L区），7种计算方案的差异最大值处于相同量级。③补角地形改正的修正公式不适用于丘陵，区域重力调查规范中的内接口补角地形改正的简化公式的适用性更强。④影响中区地形改正计算结果的因素包括高程数据网格间距、中区地形改正范围和计算方法，其中网格间距是主要因素。⑤综合计算精度和计算时间两个因素，质量线模型法为中区地形改正的首选计算方法。
    • 综述
  • 基于深度学习的地震随机噪声衰减方法研究进展
    崔扬, 王燕楠, 陈万利, 张虹, 朱丹丹, 白敏
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1269-1283. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.023
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML( )    引用本文   可视化   收藏
    分析了卷积神经网络（CNN）、去噪卷积神经网络（DnCNN）、U-Net深度神经网络、前反馈（BP）神经网络、空洞卷积神经网络（DCNN）、残差网络（ResNet）、迁移学习等为代表的深度学习方法的概念、发展现状、方法原理、去噪效果以及优缺点等；对比了传统去噪方法、字典学习及深度学习方法的去噪效果；展望了深度学习技术在地震去噪领域的发展前景。获得以下认识：①深度学习方法的实际去噪效果优于传统方法和字典学习方法，不需要设定结构模型，泛化性更强，且计算时间短、精度更高。②深度学习方法存在诸多不足：实际数据的去噪效果往往差于合成数据；普适性不强；神经网络的“黑匣子”特性使其物理可解释性大大降低；网络性能与训练数据的泛化性密切相关；用于训练网络的数据集因人而异，难以评价网络性能。③期待深度学习在以下方面取得进展和突破：搭建适用于不同噪声的去噪神经网络结构，并将更优的网络结构引入地震随机噪声压制；将地震信号转换到变换域构造网络的损失函数；改进学习策略的同时制作更具代表性的数据集，尽可能地使训练数据覆盖所有类型的解，提高网络泛化性；自动化的参数调优；结合模型驱动与数据驱动的方法。
  • 纵波与横波反演能力对比
    代福材, 张峰, 钱忠平, 孙鹏远, 邹振, 李向阳
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1284-1298. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.05.024
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML( )    引用本文   可视化   收藏
    目前，油气地震勘探主要利用了纵波（PP波）的信息，在地层多参数反演、复杂和非常规油气储层预测、流体识别等方面存在着不确定性。近年来，横波（SV-SV波和SH-SH波）可控震源技术的发展大幅提高了资料的品质，为横波勘探技术的发展和广泛应用提供了必要条件。然而，与传统的PP波、PP与PS波联合反演相比，横波的反演能力尚不明确。为此，对比、分析不同弹性参数表示的纵波、转换横波（PSV波）和横波反射系数近似公式的精度，然后利用反射系数近似公式构建针对不同弹性参数的线性反演框架，结合反演协方差矩阵和反演条件数对比，分析纵、横波在反演不同弹性参数时的不确定性、不适定性。分析结果表明：利用PP波反演剪切模量和密度的不确定性最大，即使采用大角度数据PP波反演依然具有较高的不适定性；PSV波反演可有效降低反演的不适定性，但难以独立应用于实际资料；PP波和PSV波联合反演可有效降低反演的不确定性、不适定性，但反演效果依赖于纵、横波匹配精度；SH-SH波和SV-SV波在反演横波阻抗、横波速度、剪切模量和密度时具有明显的优势，可有效降低对输入数据角度的需求。该成果可为横波反演方法研究提供理论依据。
    • 人物介绍
  • 地球物理学家 王华忠
    石油地球物理勘探. 2023, 58(5): 1299-1299.
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