准静态孔缝介质广义裂隙弱度研究

基于地震低频条件下的等效介质理论,联合应用线性滑移模型和各向异性流体充填理论研究包含一组平行裂缝的含流体孔隙介质。由于不能简单地用法向和切向附加弱度表示Gurevich准静态孔缝介质模型中的裂缝,其柔度矩阵也无法用各向同性背景岩石的柔度加上法向和切向柔度来表示,因此本文提出用广义裂隙弱度表征Gurevich准静态等效介质中的含流体裂缝。广义裂隙弱度是各向同性背景介质岩石、裂隙和充填物的物性参数的函数,分析裂隙密度、充填流体和等径孔隙度对广义裂隙弱度的影响,为广义裂隙弱度指示裂隙发育程度和裂隙中流体的存在提供理论依据。同时,为了从地震数据中获取广义裂隙弱度信息,研究了基于Born近似的由广义裂隙弱度表达的反射系数公式,并进行了广义裂隙弱度反演敏感性研究。结果表明,广义裂隙弱度是更具有普遍意义的表征含流体裂隙的特征参数,可用于实现准静态孔缝模型地震数据的定量解释。     

二维黏弹性随机介质中的波场特征

在高分辨率地震数据中常常作为“噪声”处理的不相干扰动，其实部分是源于介质在小尺度上的非均匀性。随机介质模型及其相关理论，使人们有可能在统计的意义下反演出介质在小尺度上的非均匀特征(如空间自相关函数、平均异常尺度、标准差等)。本文通过波动方程的交错网格有限差分正演，模拟了地震波在二维黏弹性随机介质中的传播及其自激自收时间记录。研究了黏弹性随机介质中的波场特征以及黏弹性随机介质中的最大振幅波至旅行时、振幅衰减等特征，并得出了若干结论。通过正演模拟表明：黏弹性随机介质模型对应的地震记录中有散射波、振幅衰减、旅行时扰动、地震波尾等复杂的波场特征；波的散射形式强烈依赖于介质的统计特性，如自相关函数、方差和吸收系数等；介质的自相关长度的变化对波前振幅的影响很小。     

基于随机介质的提高地震记录分辨率的扩频方法

常规提高地震记录分辨率的谱白化和反褶积等方法多以反射系数序列是白噪随机时间序列为前提,隐含着认为地下介质为白噪型随机介质这一问题。长期以来的勘探事实表明,地下介质不一定为白噪型随机介质,反射系数序列不一定是白噪随机时间序列。因此,常规方法有时不能得到符合实际的结果。除了白噪模型外,随机介质还有多种模型,不同类型的随机介质有着不同的性质,对应着不同的反射系数序列和地震记录。基于随机介质理论,研究了地震记录与随机介质统计参数之间的关系,提出了由实际地震记录求出随机介质统计参数、扩展地震记录频带的方法。理论模型和实际资料试处理结果表明,该方法可以得到与实际地质情况相符且分辨率大为提高的结果,是高分辨率地震资料处理中一个有意义的研究方向。     

利用随机森林算法预测束鹿凹陷束21井区馆陶组储层砂地比

砂地比是表征储层侧向输导能力的重要参数，基于线性回归方法结合地震属性预测砂地比易受数据间非线性关系影响，且样本量较少，预测误差较大。以束鹿凹陷束21井区为例，研究了馆陶组砂地比平面分布趋势，通过细分层方法扩充数据样本规模及平滑因子滤波手段对地震属性进行“毛刺”平滑处理，采用皮尔逊相关性优选地震属性，结合多种地震属性和井点砂地比统计数据，使用随机森林算法预测砂地比。结果表明，随机森林法可以有效处理非线性结构数据，与线性回归、神经网络（MLP）对比，模型误差明显降低，预测精度可达80%。该方法的预测结果已成功应用于实际钻井中，且取得了显著的效果。     

含裂隙孔隙介质中纵波传播特征研究

基于准静态孔隙弹性理论和White模型,给出了垂直于层面传播纵波的频散方程.在周期性层状孔隙介质中采用具有高孔隙度的柔性层表征裂隙从而构成裂隙孔隙介质,利用周期性层状孔隙介质的频散方程并综合线性滑动裂隙模型,推导出裂隙孔隙介质中垂直于裂隙传播纵波的等效介质模型.裂隙孔隙介质中介观尺度上的流体流动作用所引起的纵波速度频散与衰减值远高于Biot流作用,特征频率或衰减峰值通常可位于地震频段.介质中纵波速度频散及逆品质因子均会随裂隙弱度(密度)的增大而增大,背景孔隙介质的渗透率与粘度以及裂隙的间隔与弱度共同决定特征频率的大小.     

各向异性介质中反射率法波场模拟及体波辐射图案

本文从一般各向异性的弹性动力学方程出发，采用反射率法来计算任意各向异性的黏弹性层状介质中的全波场合成地震记录。系统矩阵的特征解是在三维空间计算的，考虑了偏离径向平面的波传播。时间假频由复频率技术来压制，空间假频则通过使用Ｆｉｌｏｎ法估计两个波数的积分来避免。文中以裂隙介质和叠层－裂隙复合介质为例，给出了各向异性介质中合成地震记录计算的实用方法，并分析了横波分裂现象及振幅特征。     

二维弹性随机介质中的波场特征

本文通过波动方程交错网格有限差分正演，模拟了地震波在二维弹性随机介质中的传播及其自激自收时间记录；在层状随机介质模型中将声波和弹性波的波场作了比较，结果显示两者的差别很大。为研究二维弹性随机介质模型中的波场特征，我们将理论记录剖面分成三个不同的时间区段，并在三个不同的时间区段上分别计算剖面的横向中心频率、纵向中心频率、波场能量相对值三个统计特征量。这样，对应每一个弹性随机介质模型，由计算得到9个不同的波场特征量。通过研究介质模型发生变化时对应的波场特征量的变化特点。最终得出了随机介质的自相关长度、粗糙度等模型特征与记录剖面的扰动频率及能量等波场特征密切相关的结论：在随机介质中，波场的统计特征量强烈地依赖于介质的统计特性，如自相关长度和粗糙度等；随机介质模型对应的地震记录存在有散射波及地震波尾等复杂波场特征。     

利用地震,测井资料联合反演储层物性参数

地震、测井资料联合反演技术，是利用地震，测井数据的互补特性，从井间地震数据中反演地层的物性参数。共分三步进行：（１）查清井间地层构造形态，应用Ｂｏｒｎ近似反射线性反演技术，从叠前或叠后地震记录中得到反映层速度界面的反射系数剖面，效果相当于有或叠后的偏移剖面，并用作非线性反演的井间几何形态约束信息；（２）求取井间地震波参数，应用最优拟合牛顿法学线性反演技术，分别得到地层反射系数，波阻抗和介质速度参数     

非均匀地质体散射波特征初探

对于复杂非均匀介质，可以利用地震散射波来研究其分布和性质。对散射波的基本概念进行了阐述；利用统计学方法对复杂非均匀介质进行了描述，构造了二维随机介质模型，其自相关长度a和b分别描述了水平和深度方向非均匀异常的平均尺度；利用有限差分法分别对不同自相关长度和不同主频的模型进行了正演模拟，结果表明，散射波清晰可见，随着自相关长度和主频的改变，随机介质表现出不同的散射特征；抽取单道地震记录，对散射波特征及其振幅特征进行了分析，结果表明，散射波分布于整个地震记录，振幅随相关长度改变表现出不同的特征。     

含裂隙介质中弹性波场正演模拟

应用定向分布裂隙介质中弹性波场正演理论，导出各向异性介质吸收边界条件，对同一地质模型模拟出不同裂隙性质、不同裂隙密度的地面合成记录和VSP记录。结果表明，充填裂隙介质和干裂隙介质的地震波场特征有明显的差别，干裂隙介质的横波分裂现象更为明显。这种分裂现象与裂隙密度有关，裂隙密度越大，分裂现象越明显。同时还表明，地面合成记录的转换波分裂现象比VSP记录更明显，而地面记录反射横波分裂现象又不及VSP记录易于识别。     

随机介质模型的改进方法及应用

为了更好地刻画火山岩等复杂岩性油气藏的特征,并结合这种实际地层的非均匀特性及实际地震记录自相关函数的特点,提出了根据随机过程的谱分解理论构造随机介质模型的一种改进形式的混合型自相关函数,增加了周期因子,并给出定量评价随机介质局部扰动大小的两种尺度因子,该随机介质模型能够更加灵活、准确地描述随机介质.通过改变自相关长度、周期因子、均值、方差、模糊度因子5个统计量,就可制作出不同尺度下不同形式的混合型随机空隙介质模型,与此同时根据实际地震记录制作了火山岩等非均匀介质模型,进行波场分析.模拟结果显示,该介质模型能够更加灵活、方便地描述实际介质,能够有效地模拟复杂非均匀介质细节的特点.     

非平稳随机介质模型

本文首先讨论了平稳随机介质模型的基本概念，指出平稳随机介质模型由大、小两种尺度的非均匀性部分所组成。大尺度非均匀性部分描述介质的平均特性，即传统意义上的地质模型；小尺度非均匀性是指加在地质模型上的随机扰动，通常使用一个均值为零的空间随机过程(由一个空间相关函数描述)来表示介质在小尺度上的非均匀性，因此仅用很少的几个统计量(空间自相关函数、相关长度、均值及标准差等)便可描述介质弹性参数在小尺度空间的扰动，但不能灵活地描述各种非平稳变化的实际介质。文中提出了非平稳随机介质模型的概念，认为介质扰动的自相关函数、均值、标准差等统计特征量在大尺度上随空间坐标缓慢变化，与平稳随机介质模型中的介质扰动有本质区别。文中根据随机过程的谱分解理论，提出了局部自相关函数的概念，通过使用一个均值为零、自相关函数及标准差在大尺度上随空间坐标缓慢变化的空f““-I随机过程来表示介质的随机扰动，并将平稳随机介质模型的构造方法推广到构造非平稳随机介质模型，得到了构造非平稳随机介质模型的算法。模拟结果表明，文中提出的非平稳随机介质模型能更加灵活、准确地描述各种复杂、非均匀的介质模型，因而具有更强的适应性。     

地震波的偏振分析与应用

穿过裂隙介质的横波被分裂成以不同速度和偏振方向传播的快横波和慢横波。快、慢横波的偏振方向和延迟时间反映了裂隙的方位及发育程度。由于各种原因而导致纵，横波的相互干涉和叠加，使得地震记录的波场十分复杂，要从其中识别分裂后的快，慢横波极为困难。我们通过偏振分析，找出所研究的波的空间投影方向，使其具有最大的信噪比，从而能够较容易地分辨快、慢横波，提取有效信息。对合成地震记录和实际资料的处理结果表明，该方法     

基于块状模型的井间地震运动学正演方法

传统的地面地震正演只考虑了上行反射波信息,没有兼顾透射波、层间直达波以及下行反射波信息,且只适用于简单层状模型,不能适用于井间地震正演。本文根据井间地震自身的特点,运用基于块状单元的建模方法建立了井间地震地质模型,并用块状模型试射法对建立的模型进行了射线追踪,再根据射线追踪结果合成井间地震记录,可以获得较好的应用效果。本文研究表明:基于块状单元的井间地震建模方法能较好地模拟断层、尖灭等复杂地质构造模型;应用基于块状单元的井间地震试射法能够精确地对复杂地质构造模型进行射线追踪,在结构相对简单的模型中迭代收敛较快,但在结构复杂的模型中收敛较慢;根据井间地震射线追踪结果结合正演地震记录可用于识别井间地震波场和叠加成像。     

准噶尔盆地腹部高精度合成地震记录制作技术研究分析

高精度的合成记录制作是精细层位标定与解释的关键。通过声波与密度测井曲线来提高反射系数序列的精度，用准确的时一深转换来提高合成记录与井旁道的相关性，用时变提取子波、分频滤波宽频合成记录来提高合成记录与地震剖面的吻合程度。研究表明，这种高精度合成地震记录制作技术在准噶尔盆地腹部地层标定中是实用有效的，具有推广价值。     

二维随机介质模型正演模拟及其波场分析

本文通过弹性波方程交错网格有限差分正演,模拟了地震波在二维弹性随机介质中的传播,得到了球面波传播的单炮记录和波场快照以及平面波自激自收记录。为了考察二维弹性随机介质的波场特征,将平面波自激自收记录分成直达波区、散射波区、反射波区三个区域,并在三个区域中分别计算了能量相对值、主频、有效频带宽度三个特征量。通过研究这三个特征量与随机介质模型的自相关长度、粗糙度因子、扰动标准差等因素的关系,得到以下结论:直达波、散射波、反射波的能量相对值随随机介质模型自相关长度、粗糙度因子、扰动标准差以及震源主频的变化有明显的变化。直达波的主频和频带宽度受这些因素的影响很小;散射波的主频主要受自相关长度的影响,散射波的有效频带宽度很窄,受各因素影响也很小;反射波的主频随自相关长度、粗糙度因子、扰动标准差的变化有明显的变化,而反射波的频带宽度主要受扰动标准差的影响。     

任意各向异性介质方位旅行时正演

在研究任意各向异性介质中的旅行时正演方法时，针对含气裂隙和含水裂隙模型，本文给出了各向异性介质中射线追踪计算方法。计算结果表明：①在垂直裂隙情况下，纵波反射时间随炮检距、方位角变化，含气裂隙纵波反射时间的方位差异和炮检距差异更为明显；②在相同炮检距时，随着方位角变化反射波旅行时间呈近似椭圆规律变化，含气裂隙介质反射时间的方位差异比含水裂隙差异明显；③在不同裂隙面倾角情况下，反射波旅行时间的方位差异在裂隙面垂直时最为明显，然后随裂隙倾角的减小而减小，当裂隙面水平时变成方位各向同性介质；④在不同方位的测线中，以垂直裂隙走向测线的．纵波反射时间与平行于裂隙走向测线的纵波反射时间差异最大。     

合成地震记录层位标定若干问题的探讨

合成地震记录层位标定是连接地震、地质、测井工作的桥梁，是利用地震资料进行构造解释、储层分析和油藏描述的基础工作。对合成地震记录层位标定的若干问题进行了分析和讨论：经时间偏移的地震道信号来自于地层在成像射线轨迹上的反射，而不是来自地震道正下方地层的反射，合成地震记录上的反射与井旁地震道的反射在横向上存在偏离；基于一维褶积模型的合成地震记录没有考虑多次波和转换纵波的影响，与井旁地震道在地震波场上存在差异；井旁地震道经历了动校正、叠加等由叠前到叠后的处理过程，而合成地震记录由简单的一维褶积模型产生，两者的形成过程存在很大差异。因此，地震资料解释人员在积极探索和研究新的合成地震记录制作方法的同时，应该承认并正视两者的差异，并综合利用其它地质信息对地震反射层位进行标定。     

地震勘探中的三维随机介质模拟及其特点分析

常规的均匀层状介质理论已经不适用于高分辨率地震勘探,需要进一步发展随机介质理论,为研究复杂非均匀介质中的地震波场理论奠定基础。本文首先利用三维Von Karman型自相关函数模拟三维随机介质并给出了详细的建模流程,通过引入三维锥形函数,来压制建模时离散计算产生的误差,提高了模型的可信度。然后详细讨论了自相关长度、谱指数、标准差对建立的三维随机介质模型的影响。最后分析了模型内的速度变化和概率分布情况。模拟结果表明利用三维Von Karman型自相关函数可以更灵活地模拟三维随机介质。     

在成层介质充满液体的井中震源引起的压力

本文提出一种方法,该方法能模拟水听器垂直地震剖面,并能模拟成层介质充满液体的井(裸井或有套管的井)中测量的井间资料。该法利用井耦合理论和全局矩阵公式来计算成层介质中的合成地震记录。