基于偏导数和统计学方法的电阻率测深二维反演

为了获得详细直观的视电阻率测深数据的反演结果,本文研究了利用视电阻率测深数据的偏导数变化和统计学参数,设计初始模型的反演方法。该方法先判断地层电性结构类型,再圈定目标体位置。利用包含地下地层参数的偏导数信息和一维反演结果的统计学特征,设计出有层参数和地层结构的初始模型。在此基础上使用遗传算法修改模型,配合二维有限元法正演达到拟合误差最小,从而完成电阻率测深数据的二维反演。此法的优点在于初始模型与真实的地层结构有很大的相似性;不需要解大型线性方程组,降低计算量;反演过程中独立计算总体拟合误差和异常体影响区域拟合误差,指导优先变异方向。反演后给出直观的解释结果。对理论模型及实测数据试算证明该方法可以获得较实用的反演效果。     

VSP横波速度反演实用性研究

利用VSP转换波旅行时,通过迭代可得到较为精确的横波层速度。本文从理论模型出发,研究不同初值方法、不同旅行时拾取误差及纵波速度误差对横波反演结果的影响。理论模型计算表明:用纵波速度和纵横波速度比估算横波速度值,且以假定地层为均匀介质时的横波速度为初值,对迭代结果不会产生不利影响;转换波旅行时拾取误差对反演结果会造成较大误差;当纵波速度出现误差时,对反演结果的影响仅限于最后一层的计算,对其他地层横波速度的计算影响较小。应用实例说明,地下倾角较小时,横向速度变化不大,同一口井反演出的横波速度相似性较好。     

HDIL自适应井眼校正的变误差反演技术

HDIL(Atlas测井公司的一种高分辨率阵列感应成像测井系统)井眼环境校正结果往往制约了其现场应用效果.在建立HDIL自适应井眼校正方法过程中,发现井眼环境不同,要求的反演收敛迭代误差也不同.通过详细分析反映井眼环境特征的参数(包括泥浆电阻率、井眼半径、泥浆电导率与地层电导率的比值)与反演求取井眼信号的迭代误差之间的关系,分别确立了无侵及有侵地层迭代误差的计算方法,从而提出了变误差迭代搜索技术,大大提高了计算井眼信号的精度,经实际测井资料井眼校正处理检验,见到了良好的效果.     

探井孔隙压力复合预测方法研究

针对常规探井孔隙压力计算模型选择困难、计算参数反演误差大的问题,运用水力连通方法和断层稳定性方法,完善计算参数,提高孔隙压力预测精度。结果表明：利用水力连通原理对参考井孔隙压力测试结果进行修正可以有效提高计算参数反演的精度;对于任意稳定断层,存在地层孔隙压力上限值,当断层倾角为65.2°时该值最小,该结论可用于进一步校正计算参数。实践表明,该方法预测的孔隙压力精度可达92.75%以上,具有良好的经济效益和推广应用价值。     

三维非对称介质电阻率各向异性反演及应用

针对海上水平井和大斜度井电阻率测井因受泥浆侵入、地层各向异性等因素影响,视电阻率会偏离真实地层电阻率的现象,提出了三维电阻率反演方法,旨在获取准确的地层电阻率剖面和井眼地层位置关系。利用哈里伯顿公司ADR方位电阻率测井数据,在正演仿真基础上采用基于Marquardt方法的迭代反演方法计算测井时刻的泥浆侵入半径和侵入带电阻率(有侵入地层)以及原状地层水平电阻率、垂直电阻率、层边界距离(水平井)等参数。数值模拟结果显示,反演方法精度较高,反演结果准确可靠。     

叠前深度偏移层析反演速度模型建立及应用

叠前深度偏移技术是目前解决复杂地质构造精确成像问题的重要手段,其成像效果取决于深度域速度模型的准确与否.通常采用的沿层构造解释速度建模方法在构造特别复杂、层位解释不合理时往往得不到准确的速度模型,因此研究了层析反演更新深度域速度模型的建立方法.该方法可利用偏移成像数据计算剩余误差曲线和地层倾角信息,迭代更新反射层的位置和形态,最终获取准确的速度模型.应用实例表明,层析反演速度建模技术是可行的.     

视电导率函数理论在三维感应测井反演地层电导率的应用

应用视电导率函数理论对三维感应测井仪器测量的视电导率进行视值转化,求取出地层垂直电导率和水平电导率。建立了均匀单轴各向异性介质中三维感应测井仪器在3种坐标系下的磁场张量的解析表达式,采用阻尼型高斯-牛顿迭代反演方法,将测量矩阵标准化,即将测量等效电导率转化为对应磁场张量矩阵。通过设定地层类型提取反演初值,利用反演误差判定地层类型和反演参数值,即参数视值。利用该方法对实际测井数据进行视值转化处理,得到了令人满意的结果,验证了该方法的有效性。该方法的应用有助于深刻理解三维感应测井响应特征,为优化组合测量提供了理论依据。     

基于横纵波速度比值迭代的纵横波联合反演方法

在利用弹性阻抗EI反演纵、横波速度和密度时,若无速度信息,通常设定横纵波速度比k为常数,从而与真实的k值存在误差,将导致反演结果不准确。进一步研究发现,当缺乏大入射角信息时单独基于EI反演纵、横波速度和密度,反演结果易受噪声影响而很不稳定。为此,利用参数分辨矩阵分析了k值对反演结果的影响,发现纵波速度和密度几乎不受k值误差的影响,横波速度对k值的变化十分敏感。基于此提出了非线性k值迭代方法,通过逐次迭代求取准确的k值,相应得到准确的横波速度,进而基于Aki-Richards转换横波反射系数近似方程推导了转换横波弹性阻抗(SEI)方程,提出了基于k值迭代的纵横波联合反演方法。利用层状模型和Marmous 2的部分模型测试了上述方法,结果表明该方法能使k值较快地收敛到真实值,可更加稳定地反演纵、横波速度和密度。     

相似性分析在地震反演中的应用

在实际应用中．当储层和非储层波阻抗差异不明显时。波阻抗反演效果受到很大限制。基于测井约束波阻抗反演方法的基础上，提出一种新的相似性分析方法。通过对构造的岩性敏感曲线和波阻抗曲线进行相似性分析处理，可达到改善反演参数的定量解释能力。实际应用中，该方法有助于解决碎屑岩地层中同一井段的不同深度段中砂泥岩波阻抗相对变化规律不一致的储层识别难点。在火山岩地层中，对储层响应敏感的密度曲线和对含气层和含水层及泥质沉凝灰岩等均有不同响应的电阻率曲线，进行相似性计算。可形成新的密度信息，可提高火山岩有效储层的识别能力。     

应用加权迭代软阈值算法的高分辨率Radon变换

Radon变换的分辨率是其进行地震数据处理的关键因素。基于Bayes反演理论的迭代加权方法改善了Radon变换的分辨率,但其收敛速度较慢;由于Radon变换空间的强相关性,常用的迭代软阈值方法（ISTA）应用于Radon变换反演时的收敛速度也较慢,且分辨率较低。为此,将迭代加权最小二乘法嵌入ISTA中,形成了加权ISTA算法。该方法引入高分辨Radon变换中加权矩阵的思想,利用Radon参数的先验信息约束反演误差函数,克服了ISTA收敛速度慢、分辨率低的缺点。合成记录和实际地震资料处理结果表明,该方法提高了Radon变换分辨率,在多次波分离、噪声压制中效果显著。     

TTI介质各向异性参数优化提取方法

对传统基于井震联合网格层析的TTI介质各向异性参数建模结果的分析发现,在地层厚度变化剧烈的情况下,反演得到的参数模型会出现畸变。为了避免这种不合理的现象,提出了一种优化的TTI各向异性参数反演方法,即通过基于各向异性参数δ的井震误差插值方法将地层厚度信息引入各向异性参数反演流程,使反演结果更加精确。实际资料处理结果表明,优化方法可以有效避免地层厚度突变带来的各向异性参数畸变问题,模型参数不受地层厚度变化的影响,因而比传统方法更为精确、合理。     

声学全波形反演预测饱和度

饱和度是储层定量描述的重要参数之一,研究饱和度对于地下流体分布、储量估计及井位设置都至关重要。基于全波形反演提供的高精度地层弹性参数,研究了地震饱和度预测方法。通过数学分析和数值计算,讨论了流体体积模量和孔隙空间体积模量特征及其对流体的敏感性,并在此基础上,提出了利用两参数全频带声学全波形反演和Brie公式预测饱和度的方法。通过数值计算,分析了体积模量和密度反演误差及Brie公式中指数因子误差对饱和度预测的影响。通过四川广安气田实际地震数据反演和饱和度预测,进一步验证了方法的有效性。     

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。     

高频电磁波测井资料反演的优选调参子空间方法

提出了高频电磁波测井资料反演的一种优选调参子空间方法,给出了调参子空间的优选条件,根据每次迭代反演的计算结果可自动选择调参子空间,将高维反演化为低维反演并使这种低维子空间仍是个好的搜索空间,使迭代反演的收敛速度和精度同时得到提高。对典型地层模型的反演结果表明,优选调参子空间方法是有效的,所给出的调参子空间优选条件是可行的。     

一维全资料CSAMT反演

 本文围绕一维全资料CSAMT反演探讨了一种用于层状地层的反演方法。该方法将网格参数法和剥层法联合应用，并使用两个控制参数作约束，使反演结果更理想。网格参数法和剥层法的联合应用具有反演参数少，不依赖初始模型的优点。文中给出了四个三层及两个五层数字模型进行实验，反演结果表明，该方法能够再现模型的层状结构，而且对噪声有一定的抑制能力。将反演方法用于具有层状分布的实际资料，其反演结果与地质资料基本吻合。这种方法避免了近场校正带来的误差,为全资料CSAMT反演的可行性提供了依据。     

叠前弹性参数反演方法及其应用

叠前时间偏移和AVO反演相结合的叠前弹性参数反演技术为岩性和隐蔽性油气藏勘探提供了较为有效的储层识别方法。依据弹性波传播的基本理论和平面纵波入射的反射和透射Zoeppritz方程,给出了计算弹性参数的公式。算法实现的基本原理是：首先将叠前时间偏移的共反射点（CRP）道集转化为角道集;然后基于角道集应用最小平方方法进行优化求解,得到各弹性参数剖面;最后通过计算结果建立地质模型,并进行反演,进而进行储层描述和含油性预测。利用理论模型对叠前弹性参数反演方法进行了验证,结果显示方法的计算误差较小。将方法应用于复杂陆相断陷盆地地震资料反演,并与商业软件的反演结果进行了对比分析,结果表明,叠前弹性参数反演方法的分辨率较高,钻井资料证实其储层预测精度也较高。     

多频电磁波测井数据的反演成像技术及应用

针对测井数据反演成像问题的不适应定性，采用了带不等式约束的正则化最小二乘迭代反演，模型响应的正演计算用有限元方法实现，模型响应对电阻率及介电常数的偏导数用格林函数和互换原理计算，对高低频电磁波测井数据的反演分两步进行，首先用低频数据得到电阻率的大致分布，再以此为初值，用高频电磁波数据同时反演电阻率和介电常数，通过对模型的数值模拟和某地热田1口井的实际资料的应用表明，电磁波测井数据的反演厉像能给出井周近旁介质的电性参数分布，而在离井较远的区域不能得到稳定可靠的解释结果，无论高频还是低频测井数据，要得到高质量的成像结果，工作频率的适当选择及接收器灵敏度的提高是至关重要的。     

射线参数域叠前弹性参数反演在储层预测中的应用

P道集的地震波是按照射线路径传播的,与角度道集相比,更接近地震波的实际传播路径,更能表征地下的反射特征。同时P道集可直接从地震数据计算得到,不依赖于上覆地层速度,避免了不精确的速度模型给反演带来的误差。文章在介绍P道集基本概念及射线参数域叠前弹性参数反演流程的基础上,利用分P叠加数据,通过贝叶斯稀疏脉冲反演进行了不同P值的射线弹性阻抗反演,并通过约束搜索法求取了相关的叠前弹性参数。相比于角度域的叠前弹性参数反演,其反演结果具有高分辨率、高精度且客观真实的特点。将该方法应用于川西坳陷新马滚动区以及川北坳陷元坝西区的储层预测,实际应用效果证明了该方法的可靠性和准确性,其预测结果对研究区下一步的勘探开发工作具有重要的指导意义。     

波动方程的余函数反演方法

波速反演实际上是一种波动方程反演方法。目前所见的大部分反演方法都借助于积分方程求解。这方面的研究工作还处于探索阶段。本文以余函数为基础,给出一种新的波动方程反演方法。其基本思想是从波动方程出发,将其中波速视为参数,通过对方程进行傅里叶变换及变数变换,把波动方程化作一阶微分方程组,并对频率一波数域中非线性参数的方程实行变分,从而使方程线性化,然后利用余函数方法进行逐次迭代运算,求得速度参数的最佳估计值。此法运算过程比较简单,用理论模型试算,可得到较为满意的结果。