核磁共振测井数据高分辨率反演方法研究

将核磁共振测井回波数据反演为弛豫谱时通常采用梭状函数抽样方法，为了提高弛豫谱反演的分辨率，采用了阶梯函数对弛豫谱进行抽样离散，获得了与常规方法一样的线性方程组，并采用奇异值分解与投影迭代方法求解对应的非负约束的正则化问题，系数矩阵条件数与参数分辨率矩阵分析表明，阶梯函数抽样形成的线性方程组具有更高的稳定性和更好的参数分辨率，数值应用结果进一步验证了阶梯函数抽样方法在弛豫谱反演中的优越性。     

基于回归M—估计的核磁测井数据反演

通过对核磁共振测井数据分析，发现数据误差可能不服从正态Gauss分布，为此采用回归M－估计（RME）进行弛豫谱反演，克服常规正则化反演弛豫谱受非Gauss分布数据误差的影响。回归M－估计通过对较大的离群数据误差赋较小权，对较小的数据误差赋较大权，从而压制较大数据误差对总误差的影响，并通过迭代过程进一步克服非Gauss分布数据误差对弛豫谱反演的影响。在核磁测井数据反演中，首先采用回归M－估计求取经过初步修正的误差数据集，接着利用正则化方法对修正后的误差数据进行弛豫谱反演计算。实际观测数据计算表明，回归M－估计和常规正则化反演方法结合，能提高弛豫谱估计精度和孔隙率计算效果。     

测井资料沃尔什反演

简述了沃尔什反演的基本原理，讨论了该方法的误差情况。为了验证该方法的有效性，利用沃尔什反演方法处理了一口井的测井资料，并对反演结果进行了测井解释。解释结果表明，经沃尔什反演得到的高分辨率测井曲线的纵向分辨率明显高于原始测井曲线，地层界面变得非常清晰，而且解释结果接近于取心数据，说明反演结果与地层实际情况相符合。     

一种新的核磁共振弛豫谱反演算法

提出了一种新的基于整体迭代修正的核磁共振弛豫信号的多指数反演算法，对算法的具体实现过程进行了详细的论述，并通过算法实例处理与基于奇异值分解法的MAPⅡ算法的反演结果进行了对比，对比总结了不同信噪比下、不同布点方式下核磁共振弛豫谱的反演结果，表明在16-64点对数均匀布点时SIRT反演结果能保证岩石、流体弛豫谱的真实性，该算法对岩心核磁共振实验分析以及核磁共振测井资料解释分析具有重要的参考价值。     

频谱一致性Q因子反演方法

地层品质因子Q能够定量表征地层吸收对地震信号的衰减效应，对高分辨率地震数据处理和油气检测均具有重要作用。针对现有Q因子估算方法抗噪性弱、稳定性差等问题，提出了一种基于频谱一致性准则的Q因子反演方法。该方法基于粘弹性介质地震波传播理论，将不同时间接收的地震信号反向传播到某一位置，基于反向传播之后频谱特征的一致性对Q因子进行反演。不同于谱比法和质心频移法，该方法不是基于对数谱斜率和质心频移等地震频谱的某个特定属性，而是基于地震频谱在整体特征上的一致性对Q因子进行反演和估算，其反演结果的稳定性和抗噪性更好。理论模型和实际数据的实验结果表明，采用该方法能够得到更加可靠的Q模型，其补偿结果较好地恢复了高分辨率地震数据的反射特征。     

基于遗传算法的核磁共振T2分布反演

针对核磁共振回波的正演理论,提出了一种新的基于遗传算法的核磁共振(NMR)弛豫信号多指数反演方法,给出了新方法的具体实现过程,并对理想模型和实际测井数据进行了处理.GA算法与基于奇异值分解的MAPII算法和最小二乘法反演结果对比表明,GA算法与其他方法的结果具有较好的一致性,特别是在信噪比较低的情况下,该算法仍然能保证弛豫谱的真实性.该方法不仅能够满足各种核磁共振测井数据处理的需求,而且也能用于核磁共振岩心分析.     

核磁共振多指数反演新方法应用

提出一种核磁共振弛豫反演的新算法。将反演结果与采用工业界广泛接受的方法得出的反演结果进行了对比,验证了新方法的优越性。本文详细讨论新方法在岩心分析及实际测井数据处理中的应用。     

基于地质统计信息的谱反演法

利用谱反演技术可有效提高对薄储层的识别能力,但仅利用单一地震信息的常规谱反演技术求取的反射系数的稳定性较差.本文基于贝叶斯理论,将测井等信息转换为地质统计先验信息引入到谱反演过程中,提出了地质统计学谱反演法,该方法综合利用地震、测井等多种信息,使得反演结果稳定、可靠.数值模型试验证明本文方法能获得高分辨率且可靠的反演结果;在渤海海域进行的实际应用表明,钻前预测结果得到多口钻井资料的证实,有效降低了勘探开发风险.     

基于调谐频率与分频处理的高分辨率反演技术

讨论了基于调谐频率与分频处理的高分辨率反演技术，给出了方法的基本原理，即利用地震数据的调谐频率和分频处理分析，半定量地确定储层厚度，并将其作为地震反演的约束条件。方法的实现过程是：通过层状地质模型的地震正演模拟，建立不同主频子波时地层厚度与调谐频率的关系；利用地震资料时-频分析技术，实现地震资料分频处理；利用合成地震记录标定地震子波主频；利用分频处理结果，借助于调谐频率分析与调谐振幅分析，给出地震反演约束条件；利用反演算法消除地震子波影响，提高和拓展地震资料的频带范围，实现储层的高分辨率成像。普光地区的应用实例表明，调谐频率与分频处理的高分辨率反演方法无需对储层空间变化规律进行假设，适用于强非均质碳酸盐岩储层的高分辨率成像。     

地震非线性反演方法研究与应用

本从非线性动力学系统演化的相变出发，讨论了地震非线性反演迭代过程，采用逐次线性化方法并引入混沌理论研究了一种基于模型的高分辨率迭代反演方法，最后用理论模型和实际地震数据做了数值试验，取得很好的效果。     

核磁测井在火成岩储层解释评价中的应用研究

常规测井资料在辽河油田火成岩储层评价中存在储层识别率不高、储层参数计算精度低等问题.利用一种适用于低信噪比核磁测井弛豫信号的多指数反演方法,提高火成岩地层核磁测井处理解释精度,并在岩心实验分析基础上研究建立了火成岩核磁测井储层参数计算解释模型.应用结果表明,在16～64点对数均匀布点时,多指数反演方法明显优于传统算法,特别是在信噪比较低的情况下,该方法反演的弛豫谱连续性好,具有较好的谱分辨能力,能保证实际岩石、流体弛豫谱的真实性.利用核磁测井资料能较好地识别火成岩储层,划分火成岩的储层类型,提高孔、渗、饱储层参数计算精度及储层流体性质解释符合率.核磁测井在辽河油田火成岩储层测井解释评价中发挥了较好的应用效果.     

地震波形反演与测井联合的三维建模方法

基于褶积模型的地震反演能得到较高分辨率的结果,但它对初始模型的依赖性强。依托波动理论的波形反演法可获得准确、稳定的低频信息,横向保真性高;测井资料纵向分辨率高,频率信息丰富。本文提出一种基于波形反演结果和测井资料的联合建模方法,综合波形反演结果横向高保真性和测井资料纵向高分辨的优势,提高初始模型的构建精度,进而提高反演结果的精度。应用结果表明,联合构建的三维模型不仅具有波形反演结果的低频特征,还具有测井资料纵向高分辨率的优点,以此作为褶积模型反演的初始模型,提高了储层预测的精度。     

储层性质与核磁共振测量参数的实验研究

核磁共振测井可以直接分析储层流体的性质,然而却受测前采集参数的选择以及储层性质的影响。在实验室对不同油田不同孔隙度的岩心进行核磁共振T₂谱分析,研究回波间隔T_E、等待时间T_W、含油饱和度及地层水矿化度对T₂谱变化规律的影响。实验结果表明,参数T_E选择的不合理会造成漏失一部分储层信息,降低短弛豫分量的分辨能力;不同的T_W导致不同的流体极化量;而含油饱和度和矿化度的变化在T₂谱形态上也表现出不同。因此,测前参数的选择,核磁共振测井数据的采集及处理解释要特别注意这些因素对T₂谱的影响。      

用测井双TW观测数据识别储层流体性质

储层中油、气、水具有不同的核磁共振弛豫响应特征，采用不同的等待时间进行测量，核磁共振测井响应上可反映出流体性质的差异，为此，核磁共振测井设计了双TW观测方式。文章简单介绍了核磁共振测井中流体的弛豫机理及其双TW资料采集过程，详细讨论了对核磁共振双TW测井资料进行正确解析的定性分析方法--TDA差谱分析方法，并基于含油饱和度与T₂形态变化关系的实验依据，针对不同等待时间的可动流体之差提出了流体识别的定量分析方法--FLAG指示法，根据试油结果构建了FLAG指数的经验关系图版,最后结合几个实例对上述方法进行了详细地分析和应用，实现了储层中流体性质的定性识别和定量解释。应用结果表明,核磁共振双TW观测方式及其分析方法是行之有效的，可作为直接发现油气层的一种有效方法。     

Research into the inversion of the induced polarization relaxation time spectrum based on the uniform amplitude sampling method

The induced polarization relaxation time spectrum (RTS) reflects the distribution of rock pore size, which is a key factor in estimating the oil or water storage capacity of strata. However, as the data acquisition and transmission abilities of well logging instruments are much limited due to the underground environment, it is necessary to explore suitable sampling methods which can be used to obtain an accurate RST with less sampling data. This paper presents a uniform amplitude sampling method (UASM), and compares it with the conventional uniform time sampling method (UTSM) and logarithm time sampling method (LTSM) in terms of the adaptability to different strata, RTS inversion accuracy, and stratum vertical resolution. Numerical simulation results show that the UASM can obtain high inversion accuracy of RTS with different kinds of pore size distribution formation, with high dynamic ranges of pore size, and with a small number of sampling points. The UASM, being able to adapt to the attenuation speed of polarization curve automatically, thus has the highest vertical resolution. The inversion results of rock samples also show that the UASM is superior to the UTSM and LTSM.     

基于局域波分解和约束插值的地震反演

在我国东部油田的勘探开发中,井震联合高分辨率反演是薄互层储层预测的有效方法,将高频测井资料和相对低频的地震资料有机地结合起来,得到与地震资料吻合程度高的层状地质模型是获得好的反演结果的基础.为此,在时间-相位模型约束的井资料外推方法中,引入局域波分解技术来求解地震瞬时相位;通过井旁地层对比,建立测井资料与地震资料之间的联系,把测井信息在地震资料建立的等相面约束下外推出去,以获得高分辨率的属性反演剖面.针对局域波分解方法中的一些不足,提出了一种新的方法--希尔伯特变换均值模式分解法,提高了方法的计算速度和抗噪能力.此外,对测井属性外推插值到井外的方法--基于约束插值的反演理论进行了探讨,从理论上解释了拟测井曲线反演的有效性.将上述方法应用于大庆油田茂2井区,获得的扶余油层的波阻抗、自然伽马、电阻率、砂体隶属度分布等反演剖面的分辨率得到了提高,横向连续性得到了改善.     

井间地震约束下的高分辨率波阻抗反演方法研究

井间地震资料频带信息丰富、分辨率高,能够衔接地面地震资料与测井资料。在频带较窄的地面地震资料反演中充分利用井间地震资料的宽频带特征,可以克服常规地震资料反演存在的多解性强和分辨率不高的问题。在基于柯西分布建立地震资料稀疏脉冲反演方法的基础上,引入高频信息丰富的井间地震资料作为反演约束条件,建立井间地震约束下的地面地震高分辨率波阻抗反演目标函数,实现对目标函数的有效求解。实际资料处理表明,井间地震约束下的地面地震波阻抗反演结果与测井曲线吻合较好,并且在保持测井约束反演结果整体特征的基础上提高了反演分辨率,更好地刻画了储层细节特征。     

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地震资料与测井资料联合反演技术用于反演地震剖面，得到了由测井曲线构成的剖面。文章研究基于近年来得到不断发展和应用的非线性理论中的神经网络算法，其目的是为了得到高分辨率、高精度的反演剖面。方法具有自适应子波调整的特点，克服了传统反演方法在这一方面的缺陷；能够反演多种测井曲线，比传统反演方法具有明显优势；可获得纵、横向上分辨率均较高、与实际资料吻合程度高的反演剖面，有利于储层的高精度、综合性的研究。方法在初步应用中取得了较好效果，展示了良好的应用前景。     

应用奇异值分解算法的核磁共振测井解谱方法

由于核磁共振测井数据的信噪比很低，能否很好地降低噪声的影响成为核磁共振测井解谱方法有效与否的关键因素。本文介绍了在解谱中净特征矩阵进行奇异值分解，然后截去小的非零奇异值的方法，以增加特征矩阵的稳定性，从而保证数据在低信噪比时仍然可以得到稳定的弛豫频谱。本方法在实际应用中取得了很好的效果。