浅层瞬变反演电阻率资料在表层速度成像中的应用

通过浅层瞬变电磁测深反演的电阻率剖面与同一测线的微测井速度深度曲线的对比研究认为,表层速度结构与电阻率分层有较好的对应关系,这种关系表现为非线性。提出了对弗斯特公式的修改方法,即在对数域中以电阻与深度的高阶多项式来近似表示地层速度,通过利用剖面上微测井速度资料及其该测点上瞬变反演的电阻率资料,用共轭梯度法反演求取多项式系数,给出了速度与电阻率及深度的经验关系式,并利用该关系式对瞬变电磁测深反演的电阻率剖面进行速度成像。试验剖面的速度成像结果对认识表层速度结构和划分低、降速带有参考价值,对地震资料的静校正的速度建模有指导作用。     

基于物性分析建模的时频电磁反演及储层评价——以准北缘石北构造带为例

时频电磁法(TFEM)在油气勘探中发挥着重要作用,数据反演中模型精度对反演精度影响很大,充分利用已知资料精确建模可有效降低反演的非唯一性、提高反演精度。基于准北探区实际资料,对研究区电测井数据进行高斯分布统计分析,获得各地层的电阻率均值、离差等特征数据,据此提出对研究区上、下构造层及不同地层进行分层电性建模的方法;通过火成岩储层岩石频散测试分析,获得探区不同油气饱和度火成岩的频散特性,同时依据该地区时频电磁油气检测结果与钻井含油气信息建立油气电磁属性识别模板。示例展示了通过分层建模和反演获得的电阻率和极化率剖面,以及剖面的分析、解释结果,指出了含油气有利目标。文中的建模方法和油气目标解释思路可为类似地区的油气储层评价提供有价值参考。     

海洋可控源电磁与地震一维联合储层参数反演

海洋可控源电磁法能识别高阻油气藏,可大幅提高钻井成功率。以Archie公式和Gaaamann公式为基础,建立油气储层的岩石物理关系,并将其引入目标函数,采用模拟退火结合粒子群算法的优化反演方法进行一维海洋可控源电磁和地震数据联合反演,直接得到储层孔隙度和饱和度参数。数值模拟反演结果表明,该算法不依赖初始值,反演效果好。     

基于差分进化算法的瞬变电磁一维反演

实际采集的瞬变电磁数据包含电磁感应和激发极化效应,如何准确提取电阻率和极化率信息是电性源瞬变电磁数据处理的关键。首先,基于Cole-Cole复电阻率模型实现有限长电性源瞬变电磁法一维正演,在此基础上提出一种基于差分进化算法的电性源瞬变电磁一维反演方法。然后,在传统差分进化算法的基础上引入反向学习策略及控制参数自适应调节,加快反演的收敛速度,同时在目标函数中引入约束条件,构成最小构造反演,降低反演的多解性。最后,基于典型的三层地电模型和复杂多层模型进行理论模型测试,反演结果可有效恢复模型的电阻率和极化率。利用实测资料进行反演,反演得到的电阻率与OCCAM反演电阻率基本一致。在此电阻率约束的基础上,进一步反演得到极化率信息。反演结果准确地提取了实测数据中的电阻率信息,得到了地下介质的极化率分布,证明了算法的准确性和适用性。     

时移长偏移距瞬变电磁法剩余油监测方法及应用

利用长偏移距瞬变电磁法(Lowtem)水平电场分量对高阻薄层电阻率变化灵敏这一地球物理特征,开展时移长偏移距瞬变电磁法剩余油监测试验。对时移长偏移瞬变电磁法资料采用归一化残差的方法进行处理,得到的结果突出了高阻薄层电阻率的变化。试验结果表明:采用时移Lowtem方法在试验区获取的电阻率残差图、剩余油预测平面分布图与已知的勘探和开发信息相吻合,初步表明时移长偏移距瞬变电磁法对剩余油边界的探测和预测具有良好的应用前景。     

海洋油气勘探中可控源电磁探测法(CSEM)的发展与启示

 基于含油储层与其周围饱含水地层之间的巨大电阻率差异,为海洋CSEM方法直接探测油气储层,并取得良好效果提供了条件,此法采用船载可移动水平电偶极子源和置于海底的陈列电磁接收器接收来自海底地层的电磁信号,通过对接收到的电磁场信号进行处理、解释,得到地下地层的电阻率分布,借助电阻率与储层含油气饱和度的密切关系,直接探测地层的含油气性。本文通过对近年在国际学术会议及相关学术期刊关于可控源海洋电磁法文献的追踪分析,介绍了可控源海洋电磁探测方法(CSEM)的基本原理、发展历史、采集与处理解释技术,并对研究现状、应用中存在的挑战与问题进行了分析,指出了海洋CSEM未来的发展与研究方向,以供国内油气勘探业界及相关研究人员参考。     

带地形频率域可控源电磁法三维反演研究

单一的地震勘探不能满足所有地质地形条件下的油气勘探开发需求,试验证明与非地震勘探方法尤其是电磁法的联合应用可以有效提高钻井成功率,而对带地形三维可控源电磁法的正反演研究可以有效克服地形对勘探结果的影响,进一步提高勘探精度。采用基于二次电场的有限差分方法进行三维正演,与前人有限元大地电磁计算的经典地质模型在远区卡尼吉亚视电阻率正演方法相比,结果基本一致,证明该正演算法的可靠性和准确性;应用非线性共轭梯度（NLCG）方法进行三维反演,提出并使用初值优化方法,能减少每次反演迭代所需时间,从而提高反演效率。带地形的地质模型反演结果表明：反演的地下电阻率模型能够较好地还原异常体的形态和位置;初值优化方法能够明显缩短反演时间,为三维反演的实用化带来可能。     

用VIKTZ测井反演砂泥岩薄互层参数的方法研究

俄罗斯的电磁传播电阻率测井阵列仪器VIKIZ具有分辨率极高的探头,利用它的视电阻率曲线可直接识别出砂泥岩薄交互层,但仍难以直观提取到砂岩层的正确物性参数.提出了一种适合于薄交互储层的VIKIZ测井资料的处理与反演方法,采用改进的阻尼型高斯-牛顿优化算法,先对VIKIZ的浅、深探测2条测井曲线分别做纵向一维反演,然后综合其5条曲线再做二维反演,实现了砂泥岩薄交互储层电阻率二维剖面的重建,可为薄互储层评价提供正确的物性参数.     

瞬变电磁全期视电阻率的弦截无限逼近算法

应用瞬变电磁法进行地质勘探的过程中,视电阻率的计算至关重要,反演视电阻率可以直观地描述地下地质体。利用传统的近似公式法计算的视电阻率误差过大,因此针对地面中心回线瞬变电磁法中全期视电阻率的隐函数特点,通过引进针对非线性函数的弦截求根方法,给出了视电阻率的弦截无限逼近求解方法及其计算步骤。该方法可避免对复杂函数的导数计算。仿真计算与应用实例表明,弦截法具有比二分法更快的收敛速度,并可以任意精度求解地面中心回线瞬变电磁法中的全期视电阻率。     

时域电磁法在我国南方富有机质页岩勘探中的可行性分析

我国南方地表与地质构造复杂,地震方法在页岩气勘探中面临着巨大挑战。时域电磁勘探方法因其具有勘探深度大、工作效率高、成本低廉和方法灵活等特点,可作为页岩气地震勘探的有效补充。基于我国南方页岩储层岩石露头及井中岩心,经过岩石复电阻率测试与分析,认为我国南方富有机质页岩储层具有低阻、高极化特征,表明在该地区利用时域电磁法进行富有机质页岩勘探具有较好的物性基础。分析了滇黔渝地区页岩层地质与地球物理特征,并结合富有机质页岩复电阻率测试结果,建立了该地区富有机质页岩储层地电与激电融合模型。基于该融合模型,实现了基于极化介质条件下时域视电阻率正演模拟。模拟结果表明,在研究区地质条件下,富有机质页岩存在时,视电阻率变化明显,表明时域电磁勘探方法能有效识别富有机质页岩储层,具有较广阔的应用前景。     

用VIKIZ测井反演砂泥岩薄互层参数的方法研究

俄罗斯的电磁传播电阻率测井阵列仪器VIKIZ具有分辨率极高的探头，利用它的视电阻率曲线可直接识别出砂泥岩薄交互层，但仍难以直观提取到砂岩层的正确物性参数。提出了一种适合于薄交互储层的VIKIZ测井资料的处理与反演方法，采用改进的阻尼型高斯-牛顿优化算法，先对VIKIZ的浅、深探测2条测井曲线分别做纵向一维反演，然后综合其5条曲线再做二维反演，实现了砂泥岩薄交互储层电阻率二维剖面的重建，可为薄互储层评价提供正确的物性参数。     

MCSEM和地震AVA数据联合反演储层物性

海洋可控源电磁（MCSEM）数据对高阻的含油气储层比较敏感,联合反演MCSEM和地震数据可提高储层物性参数估计的可靠性。本文提出一种利用MCSEM和地震AVA数据联合反演储层物性参数的方法,该方法利用Archie公式和Gassmann方程建立储层物性参数与电磁属性（电导率）和地震属性（速度、密度）之间的联系,采用模拟退火（SA）算法求解联合反演目标函数。模型试验表明,与单一数据反演结果相比,联合反演MCSEM数据和地震AVA数据能够得到更可靠的储层物性参数估计,且与基于梯度下降的Occam反演方法相比,该方法不依赖于初始值。     

电性源瞬变电磁法油气藏动态监测模拟分析

油气藏开采过程中,储层剩余油气被流体驱替前、后声阻抗变化较小,会造成时移地震监测失效,但驱替前、后储层电阻率变化较大,因而时移电磁法在油气藏动态监测中具有物性方面的优势。通过三维数值模拟,分析了电性源瞬变电磁法对剩余油气藏动态监测的能力。为提高数值模拟精度,基于非结构化网格矢量有限元法,采用二阶后退欧拉法(BDF2)变步长差分格式,实现了电性源瞬变电磁三维正演。对比均匀半空间电磁场解析解及三维复杂模型的数值结果,验证了该方法满足正演精度要求。基于此模拟方法,计算并分析了复杂地质背景油气藏模型的电场相对异常动态监测响应特征。基于涪陵页岩气实际地质资料进行建模,对比压裂前、后电场相对异常。研究结果表明,电性源瞬变电磁法对油气藏动态监测响应效果明显,能满足复杂三维油气藏动态监测的地质要求,应用前景广阔。     

电偶源激发下水平层状介质电场的分布特征与反演研究

本文推导了人工源频率域电磁法电偶源激发下水平层状介质电场的计算公式,利用快速汉克尔变换数字滤波方法对理论模型进行了计算,并对电场的分布特点进行了分析。引入OCCAM反演思想解决了水平层状介质电偶源激发下电场资料的反演问题。反演算例验证了反演算法的正确性和可靠性,同时也表明了利用阵列电场资料(多测站、多频点)反演地下介质电阻率分布是可行的。     

瞬变电磁法对薄层的探测能力

 为了正确认识瞬变电磁法对薄层的分辨能力，文中设计了不同的地电模型，进行了瞬变电磁法响应正演计算，对有无薄层存在时相应视电阻率曲线进行了对比，并计算两者之间的相对误差，根据误差大小分析瞬变电磁法对薄层结构体的分辨能力，得出有实际指导意义的结论。对于同样的薄层地电模型，进行了瞬变电磁法与可控源音频大地电磁法探测能力的比较，认为瞬变电磁法对薄层的分辨能力强于可控源音频大地电磁法。     

不同极化模式的二维大地电磁非线性共轭梯度反演及应用研究

同时满足大地电磁反演精度与计算效率的反演方法中,非线性共轭梯度法具有明显优势。首先,利用该方法对块体低阻模型及隐伏构造模型进行TE、TM以及TE与TM联合(TE+TM)的视电阻率和相位反演研究,并完成了不同极化模式条件下,该方法对地下复杂构造的适用性与有效性测试,发现在二维构造条件下,TE+TM极化模式对异常体边界的刻画与反演精度均优于TE、TM极化模式。其次,采用该反演方法,对朝克乌拉凹陷大地电磁(MT)实测资料进行反演,对比不同极化模式反演曲线与测井电阻率曲线,发现基于TE+TM的反演电阻率吻合度最高。最后,对TE+TM极化模式的反演电阻率剖面进行了地质解释。解释剖面清晰地刻画了表层玄武岩分布及地层结构,为厘清研究区凹陷基底构造形态及储层提供了有效依据,表明大地电磁非线性共轭梯度反演方法在凹陷构造定量刻画方面优势明显。     

时频电磁法时域激电参数提取与应用

时频电磁法可同时研究电阻率和极化信息,适用于频域资料中极化信息的提取及利用。但通常从时域信息中提取激电参数更方便,其油气指示特征也更直接、明显。本文引入频域等效介质激电（GEMTIP）模型,对其进行简化和拉氏反变换,得到时域GEMTIP模型;分析模型时域特征后,将耦合与极化模型组合方式应用于激电真参数反演,实现了GEMTIP激电谱参数反演;针对华北油田文安斜坡-大城凸起区时频电磁法02测线,提取其面极化参数曲线,并与已处理的频域相位参数和反演极化率剖面进行对比,发现异常形态与位置对应一致,表明GEMTIP激电谱参数提取方法有效,同时也增强了油气检测结果的可靠性。由于GEMTIP激电谱参数提取过程便捷且效果明显,使得时频电磁法在油气检测中更具应用前景。     

海洋可控源电磁法三维模拟电性模型研究

海洋可控源电磁法(MCSEM)是实现海洋油气圈闭评价和精确勘探的有效手段。目前,关于准确、高效、稳定的MCSEM数据三维正演模拟研究已取得长足进步。文中针对MCSEM正演的三维精确建模,从海洋地层岩石分类特征出发,细化三维网格电性表征,建立基于孔隙度和岩石物性特征的网格单元函数,给出了海洋可控源电磁回路中包括铜棒电极的网格单元和海水层、海底沉积层、油气储层及其盖层等五种类型介质的电阻率表征,同时通过对上述五类介质的频散测试数据进行复电阻率等效模型拟合,进一步获得其复电阻率最优表征。考虑储层岩石孔隙度及海水分层特征、充分利用已知信息的建模方法能够提高三维模拟精度,为直接反演储层含油饱和度提供了一种思路,这必将推动MCSEM在油气勘探领域更广泛的应用。     

电磁方法在三峡输电工程中的应用

用瞬变电磁测深（TEM）和大地电磁测深（MT）两种方法测量了三峡直流输电工程中接地极址的地下电性分布，将TEM资料通过时频转换，转换成频率域的视电阻率曲线，它与MT的视电阻率曲线对接后，再经过反演可以得到极址下方由浅层到深层的电阻率断面图，该断面图为接地极址的设计和建设提供了可靠而又必要的电性参数依据。     

柴达木盆地某油气聚集区电性结构研究

柴达木盆地某油气聚集区地质条件复杂,地震勘探效果不明显。 在该区布设了 5 条广域电磁法测线,采用 2 n 序列伪随机信号发射源和广域电磁法油气目标识别技术,研究了该区电性结构特征。 结果表明,该区存在 5 个主要电性层,产气层为高电阻率特征,产气层反演电阻率是非产气层的 2 倍以上。 反演
结果与钻井及地震资料对比证明,广域电磁法对油气层识别较有效。 由于施工简单,成本低,广域电磁法有一定的推广应用价值。