2024年, 第59卷, 第5期　刊出日期：2024-10-15
  

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    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 0-0.
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    • 智能地球物理
  • 基于U2-Net的高精度多套层位追踪方法及应用
    张世成, 许辉群, 杨平, 孙颖, 杨梦琼
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 925-937. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.001
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    层位追踪是地震资料解释中一项基础且重要的工作,常规智能层位追踪方法的精度难以满足实际生产需求。为此,提出了一种基于U2-Net的高精度多套层位追踪方法。首先,设计一种充填标签的制作方法,遍历地震数据每个像素点,判断当前像素点所在位置并为其划分一个层位区域； 对于穿过断层的层位,则自动搜寻相邻层位,实现非全区层位、断层等复杂条件下的地震反射层位及不整合面的充填标签的制作； 然后,利用充填标签,采用U2-Net网络模型对F3数据体和M工区地震资料进行训练。与U-Net+PPM网络模型相比,U2-Net网络模型的预测精度更高,稳定性更好,泛化性更强,训练时间更短,且预测复杂地区的地震反射层位的准确率和平均交并比都大于95%。该方法可以较好地适应低信噪比地震资料的层位追踪。
  • 卷积神经网络的半监督层位追踪方法
    李沐阳, 高建虎, 雍学善, 常德宽
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 938-947. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.002
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    层位追踪是地震资料解释的关键步骤,通常由解释人员以人机交互方式进行,效率较低。卷积神经网络可以构建地震数据和训练标签的非线性映射关系从而完成层位追踪,由于人工解释结果获取困难,仅由少量标签训练的模型泛化能力较差。为此,提出一种基于卷积神经网络的半监督层位追踪方法,将层位追踪转化为层位断层间区域的图像分割。首先使用自编码器对无标签数据进行训练,之后将部分参数迁移至有监督学习网络后使用少量标签数据进行有监督学习,最后对整个工区的地震数据进行预测,提取分割结果边缘作为层位追踪结果。合成数据和实际数据的测试结果均表明,相较于有监督学习层位追踪方法,该方法具有较少的错误分割,由分割边界提取的层位与人工层位解释结果的误差较小,具有更好的泛化能力。
    • 采集技术
  • 可控震源混频同步激发方法
    魏铁, 祝杨, 李培明, 魏国伟, 王懂
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 948-956. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.003
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    常规可控震源实现低频激发需要延长扫描信号的扫描长度,从而导致生产效率降低、采集成本增加。为此,提出可控震源混频同步激发方法,该方法将长扫描信号拆分成若干短扫描信号,进行同步混频激发,实现可控震源时序单频依次扫描向多频同步激发的转变。激发方式可采用组合同步激发和独立同步激发,其中组合同步激发资料信噪比高,混叠噪声小；独立同步激发效率更高,但混叠噪声略高。现场试验证明：可控震源混频同步激发不仅生产效率高,而且混叠噪声小；在资料处理时无需进行特殊的去混叠处理,地震数据质量即可大幅提高。事实证明,可控震源混频同步激发方法是常规可控震源低频勘探技术经济一体化的有效方案。
    • 处理技术
  • 利用瑞利面波提高近地表横波速度精度的方法
    西永在, 廖桂香, 李永博, 吴珊
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 957-964. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.004
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    二维油气地震勘探中,由于受野外施工条件、成本效益等诸多因素限制,地震记录的野外采集道间距往往较大,这种地震记录往往容易产生空间假频,降低其频率—速度谱信噪比。为此,提出利用小波变换良好的时频分析特性,对大时空采样记录进行基于小波基的道内插值,以提高P-SV转换波地震资料中的瑞利面波频散高频信息的精度,从而提高反演表层横波速度结构精度,提高P-SV转换波的横波静校正精度。对理论模型和实际数据进行的验证计算表明,基于小波基的道内插值方法具有抗假频性,瑞利面波基阶频散曲线拐点更清晰,高频段能量更加集中,反演的横波速度精度更高,取得了较好效果。
  • 应用XGBoost算法的随机缺失地震数据重建
    李山, 田仁飞, 刘涛
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 965-975. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.005
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    随着勘探目标的构造和地表地质条件的日趋复杂,地震数据经常存在不规则和不完整的问题,给后续的处理带来严重困难。针对这一难题,文中提出了一种基于XGBoost算法的地震数据重建方法。该方法从局部学习的角度出发,针对随机缺失的地震道,在其周围选择一定数量的相邻地震道作为参考。通过构建这些参考地震道的道号、采样点号与数值之间的回归模型,能够精确学习并重建出缺失地震道的数据。为全面评估该方法的性能,对模拟数据不同地震道缺失情况下进行了实验,并与基于U-net卷积神经网络和基于凸集投影的Curvelet算法等重建方法进行比较。实验结果表明,基于XGBoost算法的重建方法对随机缺失地震数据重建具有较高的精度。实际数据处理结果表明,该方法能够为后续地震资料处理提供高精度的规则炮集数据。
    • 地震模拟
  • 矩形/长方体网格单元时间高阶有限差分波场数值模拟
    徐世刚, 黄兴国, 韩丽, 包乾宗, 任志明
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 976-988. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.006
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    有限差分法在求解不同类型地震波动方程中广泛应用,提高有限差分在时间域和空间域的地震波场数值模拟精度十分重要。为了提高现有时间—空间域高阶差分方法的精度和灵活性,提出了基于矩形/长方体网格单元的改进时间—空间高阶有限差分方案,分别求解二维和三维声波方程。改进差分法主要通过联合旁轴网格节点和传统轴向节点来共同完成偏导数近似,进一步结合平面波理论和泰勒级数展开求取改进模板中的高阶差分系数。数值精度分析表明,改进差分方案相较于传统方法具有更高的数值精度和稳定性。多个模型算例表明,在相同参数条件下,改进差分方法在兼顾空间模拟精度的前提下能够提高时间模拟精度。此外,改进模板沿不同空间方向可以选用不同的网格步长,有效增加了波场模拟的灵活性,能够为后续的地震成像和反演提供有效波场延拓工具。
  • 论与薄板近似和屏近似有关的几个计算问题
    孙华超, 孙建国
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 989-1001. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.007
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    薄板近似与屏近似是为了实现De Wolf近似而提出的两种双域算法,广泛地应用于地震波数值模拟和偏移成像。算法实现过程中存在几个计算问题,如：F-K域空间假频问题、背景速度选取和薄板厚度划分问题、横向非均匀介质中的背景Green函数计算问题、如何处理横向非均匀性问题等。然而,针对上述计算问题的系统讨论还未见报道。针对这种现状,文中首先回顾了薄板近似法和屏近似法的具体实现。其次,对上述几个计算问题进行了系统的研究,具体为：①阐明了F-K域空间假频产生的原因,并利用纵、横向振幅衰减因子消除了空间假频现象； ②对背景速度的选取进行了探究,尽可能保证薄板内整体速度扰动相对较小是背景速度选择的关键； ③对比了不同薄板厚度下薄板近似法和屏近似法的正演记录和计算效率,并讨论了薄板划分的依据； ④分析了背景Green函数不稳定性的原因,以及横向非均匀介质情况下的计算误差问题； ⑤探讨了介质横向不均匀性对薄板近似和屏近似精度的影响,并提出了几种改善算子适应介质横向变化的方法。最后,利用三维简单层状模型和二维实际速度模型对讨论结果进行了测试。该研究结果可为薄板近似法和屏近似法在复杂介质的应用提供一定的理论基础。
  • 新声学近似波动方程纯qP波有限差分正演
    林宇龙, 范娜, 周浙, 柯小朋, 秦雷
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 1002-1011. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.008
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    新声学近似将qSV波各个方向的波速设为0,消除了传统声学近似在模拟过程中出现的残余qSV波,理论上能够模拟纯qP波。利用传播方向矢量代替波数矢量的空间近似方法,虽然可以在时间—空间域中对基于新声学近似的qP波频散进行有限差分法求解,但理论上会存在一定误差。为了提高纯qP波的模拟精度,通过引入中间变量,将基于新声学近似的qP波频散中分数形式的空间—波数域混合算子转化成一个求解中间变量的线性方程,将复杂的qP波频散关系转化为形式上更简单的时间—空间域纯qP波波动方程组,且推导过程未采用任何近似,因此该方程能够精确模拟基于新声学近似的qP波传播规律,理论上具有更高的精度,并通过有限差分法实现了二维VTI介质中纯qP波正演模拟。数值结果也证明,新的纯qP波波动方程具有更高的精度。
  • 一种基于粗网格的多算子模拟成像方法
    宋坤, 孙成禹, 刘童, 蔡瑞乾, 黄宏宇
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 1012-1021. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.009
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    对于已知速度模型,传统的叠前深度偏移成像方法都是以快速获得高精度偏移剖面为目的。基于成像算子的模拟叠前深度偏移成像方法无需进行波场正演和偏移处理便可快速得到偏移结果,但成像算子却是根据单一散射点散射向量构建的,只能对散射点附近的局部区域进行精准模拟成像。为了提高直接模拟成像结果的可靠性和兼顾直接模拟成像计算效率高的优势,先在粗网格离散原速度模型的前提下建立粗点扩散算子,在波数域对粗点扩散算子进行不同插值方法测试,测试不同尺寸粗网格以及不同插值方法对模拟成像结果的影响。在此基础上,又提出一种多算子协同模拟成像,设置多个局部偏移成像窗,每个窗内布置散射点并求取射线路径,分区构建较为精准的控制局部成像的成像算子,使模拟成像结果能更好地体现观测系统对不同区域的理论成像结果的影响。该方法不仅保留了快速成像的高计算效率,同时得到控制局部成像的成像算子,可以模拟不同区域在同一观测系统的理论模拟成像结果,并检测观测系统对全局成像的影响,可以直接展示观测系统对不同区域理论成像的控制。
  • 基于旋转交错网格的TI介质二维三分量面波模拟
    魏皓, 童思友, 辛成庆, 袁士川, 王金刚, 徐秀刚
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 1022-1036. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.010
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    基于标准交错网格（Standard Staggered Grid,SSG）的有限差分法在面波的正演模拟中应用广泛。单一的瑞利波或勒夫波模拟已不能满足横向各向同性（TI）介质中面波模拟的需求。为此,提出一种基于旋转交错网格（Rotated Staggered Grid, RSG）的TI介质二维三分量面波模拟方法。首先,采用一阶速度—应力二维三分量波动方程将P-SV波方程和SH波方程联合；其次,将RSG有限差分法结合多轴完美匹配层技术,实现包含瑞利波和勒夫波的二维三分量面波模拟；然后从波前快照、波形曲线和频散曲线三个方面,定性和定量地对比RSG和SSG有限差分法在二维各向同性介质均匀半空间面波模拟的效果和精度；最后,将所提方法应用在均匀半空间TI介质（包括VTI、HTI和TTI）和两层速度递增TTI介质的二维三分量面波模拟,通过波场快照、地震记录和频散能量图分析TI介质中的面波特征和各向异性参数对面波频散特征的影响。实验分析结果证明了文中方法在面波模拟实践中的适用性,为二维全波场地震波模拟甚至是全波场反演提供了重要参考,对进一步认识各向异性介质中面波的传播特征具有重要意义。
    • 偏移成像
  • 应用保辛Stereo-modeling方法的振幅补偿逆时偏移成像
    李静爽, 张向佳, 贺茜君, 黄雪源
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 1037-1047. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.011
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    地震波数值模拟的精度很大程度上决定了逆时偏移结果的分辨率,文中采用保辛近似解析离散化方法,在Birkhoffian系统下求解黏滞声波方程,并进行振幅补偿的逆时偏移（RTM）。首先,将黏滞声波方程构造成一个Birkhoffian系统,对于该系统采用二阶保辛Runge-Kutta法进行时间推进,分别采用Stereo-modeling法（STEM） 和传统有限差分法进行空间算子离散,相应得到SSM（Symplectic Stereo-modeling Method）和CSM（Conventional Symplectic Method）两种方法。之后,对SSM和CSM进行一系列数值性质分析,包括数值频散分析、与解析解比较、效率对比、稳定性测试等。结果显示,SSM的最大数值频散误差约为9%,而CSM约为26%； SSM的计算效率高且长时计算稳定,计算效率约为CSM的两倍。最后,应用三个模型进行了正演数值模拟和逆时偏移试验。对于衰减数据,与声波RTM相比,黏滞声波RTM成像振幅更高,能获得与无衰减数据声波RTM相近的成像振幅。对于油气藏模型,SSM比CSM的成像精度更高、数值频散更小。
  • 海底四分量各向异性介质高斯束偏移方法
    徐贵军, 石星辰, 邹振, 毛伟建, 刘强, 李文静
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 1048-1057. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.012
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    基于弹性波动方程的多波多分量高斯束偏移方法计算高效且成像精确,适用于复杂地质构造,目前多应用于陆地三分量数据,对于海底地震数据存在明显的适应性问题：①不完整的海底边界条件导致P波和S波无法彻底分离,上、下行波会在海底的记录方式下发生混叠,造成虚假成像；②地下介质中普遍存在的各向异性带来运动学信息误差,导致最终成像出现反射波归位不准确、绕射波收敛效果差、能量不聚焦等问题。为此,提出一种兼顾各向异性特性、直接使用包含水压分量的海底四分量地震数据进行弹性高斯束偏移成像的方法。首先,假设海底接收界面为各向同性,以弹性波波动方程和海底完整边界为基础进行波场延拓,得到四分量数据的波型分离矩阵；然后,结合各向异性射线追踪和动力学参数近似,实现了VTI介质的弹性波高斯束偏移。2D层状模型和北海Gullfaks区域模型的数值试算结果表明,所采用的海底四分量各向异性介质高斯束偏移方法抑制了不完整边界条件造成的成像假象,能够自动分离海底各向异性介质中的PP波和PS波,实现转换波的准确成像,更精确地恢复和归位地震波,提高了地震资料成像分辨率,尤其适用于复杂海底的大炮检距、宽方位地震勘探。
  • 海洋拖缆与海底节点资料联合全波形反演
    时新宇, 杨华臣, 张建中
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 1058-1068. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.013
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    全波形反演（FWI）能够建立地下介质的高精度速度模型。受检波器制约,海洋拖缆资料通常缺少可靠的低频成分,因此基于拖缆资料的FWI容易发生周期跳跃,导致目标函数收敛于局部极值。海底节点（OBN）资料含有比拖缆资料更丰富的低频成分,联合使用OBN资料与拖缆资料进行波形反演,能够弥补低频缺失问题。然而,拖缆资料与OBN资料的震源子波不同,而波形反演结果受震源子波的严重约束。为此,提出一种不依赖震源子波的拖缆与OBN资料联合波形反演方法。在构建目标函数时将模拟数据和观测数据分别与对方的平均道进行褶积,以消除联合波形反演中的震源子波误差,达到不依赖震源子波的反演效果。使用Marmousi模型合成的拖缆资料与OBN资料进行了模型测试,验证了所提方法的可行性和有效性。
    • 测井技术应用
  • 基于物理驱动的超深随钻方位电磁波测井深度学习反演
    赵宁, 申松宁, 李宁, 胡海涛, 齐超, 秦策
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 1069-1079. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.014
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    超深随钻方位电磁波测井反演是表征地层参数信息的重要技术。基于正则化（物理驱动）的电磁波测井反演方法广泛应用于现场解释,但迭代过程中需要多次调用正演,计算耗时长且不能获得实时反演结果,因此迫切需要一种高效的反演方法对随钻电磁波测井资料进行实时反演。近些年,基于深度学习（数据驱动）的电磁波测井反演算法在油气勘探领域受到了广泛关注,但该算法过度依赖于数据本身,训练过程未考虑麦克斯韦理论,所以在数据集不完备的情况下,深度学习反演效果不佳。文中针对二维各向异性地层,提出了一种耦合物理驱动和数据驱动的混合反演流程：基于超深随钻方位电磁波测井数据,随机生成无断层和断层模型数据集进行网络训练；基于训练好的网络,实现模型预测。与传统深度学习方法相比,文中方法预测精度显著提高。对含有不同噪声水平的数据进行测试,结果表明：基于物理驱动的深度学习反演方法的电阻率模型反演效果良好,具有较强的鲁棒性,泛化能力更强。
    • 综合研究
  • 基于离散元数值模拟的构造变形机制分析方法——以准噶尔盆地南缘为例
    于宝利, 刘可禹, 郭泊洋, 林煜, 陈鹏, 庞志超
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 1080-1098. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.021
    摘要 ( ) PDF全文 ( )    引用本文   可视化   收藏
    受多期构造运动影响,准噶尔盆地南缘前陆冲断褶皱带具横向东西分段、南北分带,纵向构造叠置的变形特征。但该区构造变形机制及样式的不同认识在一定程度上制约了油气勘探的深入。为探究准南缘新生代以来构造变形机制及其变形过程,本文利用高精度地震、钻井和岩石力学等资料,根据实际地质条件,重点考虑滑脱层的数量、强度及厚度变化,结合滑脱层纵向组合、横向分布范围及同沉积作用、先存构造等因素,共设计了10组模型,并采用离散元数值模拟方法开展了对比实验。实验结果表明,滑脱层强度、厚度及其组合主要控制冲断褶皱带构造纵向叠置关系及构造样式,滑脱层分布及同沉积作用主要控制其横向变形范围,先存构造主要影响后期构造的继承性发育。在此基础上,分段开展了多因素组合模拟实验并与实际地震剖面进行对比,重构了准南缘构造变形过程,揭示了新生代以来其构造变形机制,即先存断裂、古凸起、三套不同性质滑脱层纵向叠置关系和同沉积作用共同控制了西段构造的形成与演化,“下强上弱”“下薄上厚”两套纵向叠置滑脱层控制了中段构造的形成与演化,先存断裂及单套较弱滑脱层控制了东段构造的形成与演化。该方法可为类似的复杂构造变形区提供参考。
  • 超深层“断裂破碎体”概念和地质模式及其地震表征方法
    邓兴梁, 常少英, 刘志良, 王孟修, 陈槚俊, 杜一凡
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 1099-1110. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.022
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    “断裂破碎体”是塔里木盆地富满油田超深层碳酸盐岩储层的一种重要赋存类型。对于该类储集体,目前尚存在着概念不清晰和地质模式不明确、缺乏适用的地震表征方法等问题。为此,利用野外露头、钻井、地震和生产动态等资料阐述“断裂破碎体”概念的内涵,建立了超深层碳酸盐岩油气藏“断裂破碎体”四种地质发育模式,并形成了超深层碳酸盐岩“断裂破碎体”智能地震内部结构刻画技术。研究结果表明：①“断裂破碎体”具有三个方面的内涵,即发育背景主要为超深碳酸盐岩台内致密灰岩地层； 在断裂破碎作用下,内部孔—渗储集性能较好,储集空间类型多样（主要包括断裂破碎角砾间孔、张扭作用形成的空腔以及中、高角度裂缝）； 油藏的通源、油气运移的输导有利,油藏高度可达千米,是超深层致密灰岩储层油气聚集的极为有利部位。②“断裂破碎体”发育六种断裂构型要素,组成了单一滑动面、压隆核带、张扭空腔、栅状缝网等四类内部结构模式。③采用“有条件的对抗深度学习网络”能够较好地刻画断裂破碎体内部结构,预测结果的地质意义较为明确,并与实际情况吻合。该成果在实际生产中得到了较好的应用,对“断裂破碎体”油藏的高效勘探与开发具有实用和推广价值。
  • 基于分频尺度约束的缝洞体空间定位方法
    朱博华, 王洋, 张胜寒, 卢志强, 高厚强, 袁刚
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 1111-1120. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.015
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    塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩缝洞体尺度预测和空间位置确定存在较大困难,影响油气勘探靶点设计、压裂方案实施等。为此,提出一种有效提高缝洞体预测精度的基于分频尺度约束的缝洞体空间定位方法。首先利用叠前分频数据体,通过高斯函数拟合确定缝洞体的调谐频率,得到缝洞体的尺度参数； 然后利用这一尺度参数对缝洞体中心阻抗曲线进行阈值扫描,当低阻抗曲线段时间厚度满足缝洞体尺度参数时,便完成阻抗阈值的约束和标定,从而实现缝洞体的尺度预测和空间定位。模型正演验证了该方法的可靠性和准确性。实际资料应用表明,预测结果能更加精细地描述缝洞体尺度特征和空间位置,井轨迹与缝洞体之间的关系更加明确。该方法可以有效指导井位压裂方案的制定,助力油气勘探。
  • 空间结构模型优化的弹性参数FFT-MA随机建模
    黄国娇, 曾繁鑫, 王善涛, 张宏兵, 蒋甫玉
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 1121-1131. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.016
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    快速傅里叶变换滑动平均（FFT-MA）法是一种灵活高效的随机建模方法,在地下介质高分辨率建模、复杂介质非平稳建模和不确定性评价等方面具有重要的应用价值。准确构建空间结构模型是利用FFT-MA方法生成合理的随机模型的关键。然而,以往对FFT-MA方法的研究并未提出准确构建空间结构模型的有效方法。为此,文中提出了一种有效的空间结构模型估计方法。该方法基于反演思想,通过最小化随机模型与测井数据和地震数据的空间结构差异,分别估计空间结构模型的纵向自相关长度和横向自相关长度。同时,为了优化空间结构模型的估计效果,在纵向自相关长度的反演过程中引入边界保护正则化,以提高反演的稳定性。此外,将地震约束引入模型优选以提高随机模型的稳定性。实验结果表明：该方法能够稳定估计地下介质的非平稳空间结构模型,从而建立准确描述复杂储层非平稳空间相关特征的高分辨率随机模型。与基于序贯高斯协模拟的随机建模方法相比,使用空间结构模型优化的FFT-MA随机建模方法能够有效刻画多种复杂地质构造从而实现复杂储层建模。
  • 深层缝洞体地震特征提取与能量脊线追踪
    张银涛, 林承焰, 罗枭, 李正阳, 李会元, 袁安意
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 1132-1140. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.017
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    塔里木盆地富满油田FY1井区奥陶系深层缝洞型油气藏内部储层非均质性强,钻井钻进过程中的漏失井段主要以裂缝—孔洞型储层为主,放空井段主要以孔洞型—洞穴型储层为主,需要针对性地在空间刻画不同尺度断裂破碎体。为此,基于前人研究成果,以走滑断裂破碎空腔在地震剖面上呈非均质、强能量的特征为切入点,提出了深层缝洞体地震特征提取与能量脊线追踪方法,通过改进的方位扇区约束贪婪算法追踪缝洞体非均质能量脊线,以落实断裂破碎构造的核带结构或栅状结构特征。具体步骤为：①地震资料预处理。基于地震数据进行地层倾角扫描和构造层位解释等预处理。②非均质能量脊线追踪。提取非均质地震信息,结合精细井震标定结果确定有效均方根振幅属性值域与数据截断,再基于阈值截断追踪数据、识别非均质能量脊线。③钻井校验与分析。结合精细标定结果,分析非均质能量脊线数据与钻井、测井和累计产液量等数据之间的相关性,以确认不同尺度的断裂识别结果。应用实例表明,FY1井区深层缝洞体非均质能量脊线识别结果与钻具放空、泥浆漏失等匹配率达到98.5%,可有效揭示优质缝洞储层空间发育位置并支撑井位部署。
  • 基于岩性数据重构的叠前快速反演技术研究及应用
    章雄, 李玉雯, 关旭, 隆季原, 熊艳, 张菁蕾
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 1141-1154. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.018
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    四川盆地中部地区是致密气核心建产区,其中侏罗系沙溪庙组是近几年致密气藏勘探开发的重要层系。由于沙溪庙组河道砂体横向变化快、纵向叠置关系复杂、储层非均质性强,导致叠后波阻抗岩性反演方法的精度低,而叠前岩性反演计算流程繁杂、耗时长,无法满足快速增储上产的需求。为此,提出了基于岩性数据重构的叠前快速反演技术。首先,利用纵、横波阻抗结合地质先验信息,重构岩性阻抗测井曲线,明确岩性识别门槛值,并建立岩性阻抗解析式；其次,开展AVO属性分析,推导出以截距P与梯度G表征的岩性阻抗反射数据表达式,并重构地震响应特征明显的目标岩性阻抗反射数据；最后,利用叠后反演快速获取高精度三维岩相体,作为后续相控叠前地质统计学反演的三维空间约束项。在川中金秋区块1.3×104 km2连片三维的应用表明,该技术在减少耗时的同时有效提升了反演流程的平稳性和可靠性,反演结果具有更高的精度和分辨率,储层刻画与实钻井吻合率达90%以上,探井实施成功率达100%,推动了沙溪庙组致密气藏的高效勘探开发。
  • 柴达木盆地英中地区下干柴沟组盐间复杂断裂识别
    丁博钊, 杨静, 万学娟, 马宁, 秦川, 滕越
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 1155-1164. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.019
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    柴达木盆地英中地区地表及地下地质条件复杂,基于常规叠前深度偏移资料难以准确刻画下干柴沟组盐间断裂系统。基于多方位网格层析速度优化后的叠前深度偏移资料能够对下干柴沟组盐间复杂断裂进行准确识别,结合分方位倾角扫描属性分析,厘清断裂体系的平面展布特征,为英中地区有利区带划分和优选提供了依据。结果表明：①基于多方位网格层析速度优化后的叠前深度偏移资料较好地解决了英中地区下干柴沟组地层产状成像不准、断裂成像不清的问题,通过对新处理地震资料重新解释,发现在XI号断裂和IV号断裂相交形成的“夹角区”内,下干柴沟组盐间地层存在多个小型滑脱断层,与盐下地层发育的叠瓦冲断断裂分属不同断裂体系；②基于新的叠前深度偏移资料提取分方位倾角扫描属性,揭示盐间小型滑脱断层在平面上呈反“S”形展布,与北北东向的区域挤压构造应力背景吻合,发育时期为上新世晚期—第四纪强烈挤压定型阶段；③下干柴沟组盐间断裂对局部构造控制作用明显,目前在“夹角区”内识别了六个有利圈闭,部分井已获得高产,是下一步勘探的重点有利区带。
  • 利用叠前AVO反演预测砂岩储层有效压力
    吴思, 韩波, 纪利祥, 孙正星
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 1165-1173. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.020
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    求取垂直上覆压力和孔隙压力估计有效压力的方法,由于常规的利用声波时差拟合的正常压实趋势曲线的精度较低,导致地层压力预测精度较低；岩石物理方法仅停留在实验阶段或依赖经验模型,在理论上无法准确预测有效压力；孔隙空间刚度理论为考虑压力因素的岩石物理建模提供了新思路,但有效压力研究仅停留在岩石物理建模阶段,缺少由地震资料直接稳定预测有效压力的手段。为了由地震数据直接预测有效压力,提出了利用叠前AVO反演预测砂岩储层有效压力的方法。首先,假设干岩石骨架的弹性模量比为定值,基于孔隙空间刚度理论构建了剪切模量与有效压力的岩石物理关系；其次,采用泰勒展开得到弹性参数与物性参数的线性转换关系；再次,推导有效压力、孔隙度、流体模量、基质剪切模量和密度的反射系数方程,并构建基于贝叶斯理论的叠前地震反演流程。模型测试与实际资料应用表明,即使在低信噪比情况下,所提方法依然能稳定预测地层有效压力。
    • 非地震
  • 基于深度学习的大地电磁二维反演研究
    徐凯军, 卢炎, 王大勇, 石双虎
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 1174-1183. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.023
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    为了解决传统卷积神经网络反演由于层数过多而影响准确度的问题,开展了基于残差神经网络的大地电磁二维反演研究。通过大地电磁二维正演建立大量数据集,以TE和TM模式下的视电阻率和相位数据作为四通道网络输入,以对应的地电模型作为标签及输出进行有监督的学习,利用残差神经网络实现二维大地电磁反演。不同噪声水平的地电模型反演结果表明残差网络不仅可以很好地消除层数过多带来的准确度下降问题,还具有很强的抗噪作用。对冀中坳陷实测电磁资料进行反演,获得深部碳酸盐岩电阻率分布,据此分析了工区热储构造特征。理论模型和实测数据反演结果表明该方法具有良好的学习能力和抗噪性能,反演效果稳定可靠。
  • 地—井瞬变电磁三维各向异性响应特征研究
    李昊锦, 毛玉蓉, 王新宇, 严良俊, 周磊
    石油地球物理勘探. 2024, 59(5): 1184-1196. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2024.05.024
    摘要 ( ) PDF全文 ( )    引用本文   可视化   收藏
    地—井瞬变电磁法由于抗干扰能力强、响应信号明显等优势而应用广泛。在深部矿产资源调查和地质构造勘查等任务中,多个油气储存在层理发育的沉积岩地区大多数情况下表现为电各向异性,但是目前地—井瞬变电磁反演算法均基于各向同性模型,传统反演成像技术不再适用。为了分析地层电导率各向异性对地—井瞬变电磁勘探结果的影响,对各向异性介质模型研究其电磁响应特性。基于各向异性介质的电导率张量,提出了一种基于有限元方法的三维分析模型,采用PARDISO求解器进行求解。针对多个各向异性角度的情况模拟了各向异性介质的瞬变电磁响应,分析介质各向异性对电磁波传播规律的影响,探讨了各向异性瞬变电磁响应特征。研究结果表明：在垂直各向异性介质中,电磁波传播方向垂直于电导率最大的方向时,电磁响应变化最明显； 电磁波传播方向平行于电导率最大的方向时,电磁响应变化最弱。在水平各向异性介质中,电磁波垂直于电导率最小的方向时,电磁响应变化最明显； 电磁波平行于电导率最小的方向时,响应变化较弱。最后,针对地—井瞬变电磁方位测井,分析了发射源沿不同方向条件下各向异性地层和异常体模型的电磁响应,结果表明其瞬变电磁响应特征与发射源的方向有关,且对于主轴各向异性异常体,发射源方向的选择直接影响对异常体各向异性方向的判断。该研究结论对油气开发地球物理勘探方法的研究具有一定的参考价值。

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