2022年, 第61卷, 第5期 刊出日期:2022-09-25
  

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  • 石油物探. 2022, 61(5): 1-2.       PDF全文 ( )   
  • 专家论坛
  • 栾锡武,杨佳佳
    石油物探. 2022, 61(5): 761-770.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )

    地震资料中的绕射波携带了小尺度地质异常体信息,可以更加清晰地刻画断层、边界以及缝洞储集体等非均质体构造,但在常规地震资料处理中,绕射波往往作为噪声被压制掉。对分离地震绕射波和反射波的方法以及绕射体单独成像方法进行了研究。首先,从理论上阐 述了地震绕射波的产生机制及地震特征;然后,从绕射波与反射波分离的角度出发,利用两者在不同域的形态差异,通过平面波分解技术、多聚焦叠加技术和聚焦切除反聚焦技术对绕射波与反射波进行分离;最后,应用高精度偏移方法对分离后的绕射波进行偏移成像。基于剖 析和总结典型地区的应用实例,发现绕射目标单独成像可以实现小尺度异常体的识别,非均质地质体的成像精度显著提高,对高精度地震解释具有重要意义。由于绕射波本质上是三维现象,在三维情况下实现绕射波与反射波的分离并成像具有重要意义,也是未来研究与应用的 发展方向。

  • 采集方法技术
  • 邸志欣,谢金平,谷玉田,宋智强,霍晗勇
    石油物探. 2022, 61(5): 771-781.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )

    准南山前带地区具有典型“三复杂”的特点,即“近地表、地下构造、储层”十分复杂,该区的油气勘探为世界级的难题。地震勘探采集的关键在于观测系统设计的优劣,常规单一炮检距属性的观测系统评价方法仅适用于相对复杂的区域,无法满足复杂山前带的高密度观测系统成像质量评价的需求。针对以上现状,探索形成了一套适应山前带的基于叠前偏移成像的高密度观测系统评价方法,利用综合质量因子、逆时聚焦、逆时偏移成像和数据驱动等4种评价手段,能较好地实现复杂山前带地震采集参数论证与优选,将理论模拟与数据驱动处理相结合,得到影响成像精度的观测系统敏感参数排序,炮线距的改变较炮点距的改变对偏移效果影响显著,形成的对“三复杂”山前带观测系统评价优选的方法,有助于提高复杂山前带地震数据的成像精度。将该方法应用于准南山前带地区,获得了较好的成像效果和地质效果,该方法可推广应用至其它山前带或复杂探区。

  • 处理方法技术
  • 金成玫,陈生昌
    石油物探. 2022, 61(5): 782-792.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )

    在越来越复杂的勘探环境中,针对因地震数据不完整、不规则导致的重建结果不精确的问题,提出了一种基于压缩感知和深度学习的地震数据重建方法。首先,利用地震信号在Shearlet变换域内的稀疏性,在压缩感知框架下对数据进行预处理。然后,将预处理后的结果作为网络的输入数据,将完整的地震数据作为标签数据,对两者进行数据块处理并建立训练数据,利用卷积神经网络(CNN)实现地震数据端到端的重建。最后,基于训练后的网络模型获得最终重建结果。利用合成地震数据和实际地震数据的重建结果验证基于压缩感知和深度学习的地震数据重建方法的有效性。试验结果表明,在采样率相同的情况下,相比于压缩感知重建方法和深度学习重建方法,结合压缩感知和深度学习的重建方法能够更有效地恢复缺失数据,重建误差更小,在数据大量缺失的情况下,该方法也能够表现出较好的重建性能。

  • 包红林,李敏,邵志东,张代兰
    石油物探. 2022, 61(5): 793-800.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    随着地震数据规模的不断增大,在进行数据并行处理时,并行计算通信框架因使用TCP(Transmission Control Protocol)协议存在网络吞吐量低、高时延等性能问题,以及主从并行模式下存在主节点网卡性能瓶颈问题,制约了数据并行处理效率的线性提升,集群节点规模扩展性下降明显。为此,提出采用RoCE(RDMA over Converged Ethernet)协议替换TCP协议、主节点配置高性能100GE网卡的高效并行计算通信优化方案,解决了并行计算框架存在的数据网络传输性能问题及主节点同时收集多个计算节点计算结果数据的网络性能瓶颈问题,实现了高速可扩展技术的大规模地震数据处理通信应用方案,计算节点可快速完成数据通信,提升了大规模地震数据处理计算效率;另外采用UCX(Unified Communication X)技术还提升了应用系统的可移植性与使用的便捷性。逆时偏移处理数据的测试结果表明,对于本次大规模数据的处理,逆时偏移并行计算效率提升了32.8%,效果显著,可缩短大规模地震数据逆时偏移计算的时间,并减少计算能源消耗,因此具有很高的实用价值和经济效益。
  • 赵忠华
    石油物探. 2022, 61(5): 801-811.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    建立三维等效Q值(Qe)模型是实现粘滞声学介质吸收补偿叠前时间偏移的前提。准确建立Q值模型的难度大,阻碍了地震衰减补偿类方法的应用,其中依据反射地震数据的振幅随频率变化关系求取Qe,受薄层干涉及数据高频噪声的影响,制约了Qe的准确求取。提出了常数Q值偏移扫描和频带宽度评价Q值的方法。推导出常数Q值条件下粘滞声学介质吸收补偿叠前时间偏移算法,实现快速偏移扫描,获得一组不同Q值的叠前时间偏移剖面和道集,用于Qe拾取。在Qe拾取中,合理选择频谱分析窗口的大小,突出数据的局部特征,为避免薄层干涉引起的主频变化,以频谱宽度最大为准则评价控制点所拾取Qe的合理性,而频带宽度则依据补偿结果的噪声水平确定。利用地层Q值与速度的关系,由偏移均方根速度场求得三维Qe模型。松辽盆地实际地震资料的粘滞声学介质吸收补偿叠前时间偏移结果表明:与常规叠前时间偏移处理结果相比,该方法成像剖面频带展宽近20Hz,剖面振幅属性与井的符合率提高30%,应用该方法的资料设计部署的多口水平井,均准确入靶,砂岩钻遇率达80%。
  • 肖广锐,李尧,张羽茹,徐德奎
    石油物探. 2022, 61(5): 812-820.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    渤中A凝析气田太古界潜山埋藏深且构造运动复杂,岩性以变质岩为主。潜山内幕裂缝储层非均质性强,地震资料反射波成像质量较差,储层精细表征难度大。绕射波是地下介质不连续性和非均质性的指示标志,可利用地震波场中的绕射信息预测潜山裂缝储层。基于共偏移距道集,利用叠前绕射波分离成像方法,分两步实现绕射波分离。首先,利用局部倾角滤波提取出大倾角绕射波。然后,利用核主成分分析方法提取出小倾角绕射波,二者联合实现绕射波分离。该方法降低了绕射波的能量损失,提高了绕射波分离的精度,进而改善了绕射波成像的保幅性。最后,利用绕射波的能量和曲率等属性实现裂缝密度和裂缝方向的综合预测。实际资料应用结果表明,叠前绕射波分离成像有效改善了潜山内幕的成像效果,提高了潜山裂缝储层预测精度,指导了该区探井的井位部署,对变质岩潜山裂缝储层研究具有重要意义。
  • 解释方法技术
  • 薄昕,徐旺林,陈小宏,李景叶,汤韦,郭康康,赵伟
    石油物探. 2022, 61(5): 821-829.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    地震属性分析方法在储层裂缝预测方面是常见且有效的方法,但地震属性与裂缝之间往往是多元复杂的非线性关系,单属性分析的结果存在不稳定和多解性问题。为了更加全面、准确地预测储层裂缝特征,提出了一种基于拉普拉斯金字塔算法(LP)和脉冲耦合神经网络(PCNN)的多属性融合分析方法。通过属性分析提取并优选对裂缝敏感的多个单属性,引入拉普拉斯金字塔算法,在保护高频细节信息的前提下将各单属性分解为多尺度空间频带;利用PCNN模型强大的非线性处理功能对分解数据进行聚类特征分析;引入表征统计特性的局部熵(LE)对拉普拉斯金字塔的各个分解尺度进行融合。利用拉普拉斯金字塔重构算法得到最终多属性融合结果。实际地震资料测试结果表明,该方法不仅能够有效整合裂缝信息,更加全面地预测裂缝展布特征,而且能在一定程度上压制单属性中存在的冗余或错误信息,提高信噪比,对裂缝边界的刻画更加清晰。
  • 范晓辉,杨景阳,单博
    石油物探. 2022, 61(5): 830-841.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    地球物理反演的本质是利用物性和弹性参数揭示地下介质的属性和含油气特征。拉梅参数是储层预测和流体识别中最常用的弹性参数。根据纵、横波速度与拉梅参数的关系,基于Zoeppritz方程提出了一种新的以剪切模量、密度相对变化率为参量的反射系数方程,结合稀疏性原则和核模约束提高反演的横向连续性,添加先验信息约束,实现从叠前地震数据中直接提取剪切模量和密度信息,从而减少间接计算带来的累积误差,该反演方法比常规三参数反演具有更高的稳定性。建立4类AVO模型,分别利用该方法、Aki-Richards方程与Gray近似方程进行正演模拟、误差分析和条件数分析,结果表明了该方法的反演结果与原始数据吻合得更好且稳定性更高。基于最小二乘法对一维层状模型反演证明,该方法能更准确地反演μ、ρ,在井数据充裕的情况下,能够较准确获取拉梅常数λ。将该方法用于实际叠前地震数据反演,井位处的反演结果与测井曲线基本一致,能够准确识别岩性,为后续分析提供准确的弹性参数。
  • 于越,桑文镜,袁三一,陈帅,王尚旭
    石油物探. 2022, 61(5): 842-855.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    地震层位拾取是构造解释、地震反演和储层预测等工作的基础。现有的地震层位智能拾取方法常常没有充分利用地震数据及属性对训练样本选取、网络建模和结果分析等进行质控。为此,提出一种基于样本选取和多种质控的地震层位智能拾取方法。该方法采用一种考虑数据集生成方向、训练样本尺度大小和标签错误程度的样本选取策略实现基于U型神经网络的层位智能拾取,并引入层拉平、层位闭合、等t0图、地质导向相位切片和均方根振幅切片等地球物理质控手段检验样本选取策略的合理性,指导构建最佳的智能拾取模型,从而实现了多套目的层位的同时拾取,保证了层位拾取的可靠性与合理性。三维裂缝物理模拟数据和三维实际数据试验结果表明:①沿地质结构特征复杂方向准备的地震样本与标签,所建立的层位智能解释模型刻画断层细节和裂缝内幕的能力更强;②使用大尺度的地震剖面训练网络拾取层位效果更好,刻画层位细节更丰富,一定程度上能减少地质假象的产生;③在层位上下15ms范围内标签随机出错20%时,U型神经网络仍然能够准确拾取目的层位;④样本尺度大小较数据集生成方向更能影响层位智能拾取模型的泛化性。
  • 张雨强,文晓涛,吴昊,刘军,刘炀
    石油物探. 2022, 61(5): 856-864.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    波阻抗是反映岩性的重要参数之一,该参数可通过叠后反演获得。基于L1范数稀疏约束的正则化方法是目前常用的叠后波阻抗反演算法,但该方法获得的先验信息有限。为了挖掘更多的稀疏先验信息,进一步提高反演结果的精度,引入了基于Lp拟范数(0<p<1)稀疏约束和交替方向乘子算法两项关键技术。前者针对稀疏先验信息挖掘不足问题,采用了比L1范数更为稀疏的Lp拟范数(0<p<1)作为稀疏约束,并加入了初始模型约束构成目标函数;后者针对Lp拟范数无法直接求解问题,采用交替方向乘子算法将目标函数分解为多个可以直接求解的子函数,然后交替求解。将提出的反演方法用于理论模型及实际数据的反演,与传统L1范数稀疏约束的基追踪反演算子相比,新方法得到的反演结果精度更高,并具有一定的抗噪性。
     
  • 王立歆,李海英,李弘,郑浩,马灵伟
    石油物探. 2022, 61(5): 865-875.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    复杂地质条件下的超深层碳酸盐岩断控油气藏是近年来油气勘探的热点之一,其所发育的超深层断控缝洞型储集体受走滑断裂控制。沙漠起伏地表造成地震波能量吸收衰减严重,储层的上覆地层的火成岩严重影响目的层成像,同时超深层储集体地震波有效信号弱、反射特征复杂,影响了预测精度。以塔里木盆地顺北油气田为例,对该地区储集体高精度成像及储层预测难点进行剖析,建立了针对性技术策略:采用以弱信号恢复为代表的地震资料预处理技术提升叠前道集品质,为速度建模及成像提供基础数据;将火成岩高斯束层析速度建模与宽频RTM成像技术相结合,有效提升火成岩及高陡构造的建模成像精度;建立了面向超深层断裂及储集体的多属性综合预测技术流程,通过模拟断控缝洞体的地震波场响应,分析不同类型储集体的地震响应特征,对断裂带边界及内幕的叠后多属性进行降维处理,实现对超深层碳酸盐岩断控缝洞体的有效预测,为塔里木盆地超深层碳酸盐岩油气勘探开发提供了技术支撑。
  • 乐靖,井涌泉,梁旭,范洪军,蔡文涛
    石油物探. 2022, 61(5): 876-887.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    渤海N油田深层沙河街组为辫状河三角洲沉积,部分油藏单元具有低孔低渗特征,确定相对高渗透“甜点”储层发育区是保障该油田注气开发的关键因素。目的层埋深超过3200m,地震资料主频不到15Hz,有效频带宽度在6~30Hz,且地震资料是对“甜点”岩性和物性双重响应的结果,导致基于地震资料的“甜点”预测精度较低。为此,采用相对高渗百分含量参数划分低渗储层中相对高渗条带类型,实现对“甜点”储层的定量表征。建立低渗透油藏地震机理模型,分析相对高渗储层的地震响应规律,优选与相对高渗百分含量参数相关性好的地震属性,建立相对高渗储层的敏感地震属性集。在沉积微相约束下进行多种敏感地震属性的聚类分析,优化沉积微相在预测中的权重以提高预测精度,并利用预测结果指导沉积微相的修改,再用于新一轮预测,多次循环迭代直至预测结果变化率小于5%时终止,从而实现相对高渗储层平面分布的精确预测。相对高渗储层的平面分布预测结果与沉积规律一致,与检验井基本吻合,为油田4口开发井的井位优化提供了重要依据。
  • 朱焱辉,张向涛,刘立峰,吕华星,孟昶
    石油物探. 2022, 61(5): 888-897.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )

    珠江口盆地白云凹陷深水区有利储层以重力流水道与深水扇沉积为主,针对砂体厚度横向变化大,利用常规技术手段难以准确落实砂体尖灭位置的问题,提出了多窗重排平滑伪Wigner-Ville分布时频分析方法,利用多个正交Hermite窗削弱时频重排对平稳谱的截断效果,在保证时频谱高聚焦性的同时,使时频能量能够准确归位到真实位置。与其它时频分析方法相比,该方法具有较好的时频分辨率和能量聚集性。在高分辨率时频分析基础上,提出基于“时频脊线”的频率信息提取方法。通过时频脊线的拾取以及标准线的确定,从时频谱图中提取出高频能量和高频加权能量,能够识别小型河道及薄扇体,准确落实砂体的尖灭位置,提升薄砂体的识别能力。并综合其它储层预测手段,利用地震多属性聚类结果预测大型河道及厚扇体,揭示储层砂体的主体位置,展示砂体的宏观分布特征,通过RGB混频融合直观反映不同厚度砂体的展布规律。多种预测结果互为检验,精细刻画了研究区河道砂和深水扇的空间展布形态。

  • 王九拴,杨静,荆英,马宁
    石油物探. 2022, 61(5): 898-907.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )

    与纵波叠前AVO反演相比,多波叠前联合反演既有实测的纵波与转换波地震数据又保留了各自叠前AVO信息,将纵波速度与横波速度以及纵波速度与密度之间的相互关系作为约束条件,能够提高反演结果的精度和可靠性,获得高精度的横波阻抗和密度参数。以委内瑞拉奥里诺科重油带Junin4区块浅层疏松砂岩储层为研究目标,阐述了多波叠前联合反演的基本原理,给出了多波叠前联合反演的关键步骤,进行了岩石物理分析,优选对储层敏感的密度参数,并利用多波叠前联合反演的密度参数完成了Junin4区块疏松砂岩储层及泥岩隔层预测,其中砂岩储层预测符合率达91%,泥岩隔层预测符合率达86%,较纵波地震储层预测精度有大幅度提高,展示了多波地震资料在浅层未固结疏松砂岩超重油油藏地质条件下的良好应用效果。

  • 唐馨,冯家元,胡学平
    石油物探. 2022, 61(5): 907-917.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )

    塔河油田西部白垩系舒善河组砂岩具有良好的油气显示和勘探开发潜力。受制于单砂体厚度薄、砂泥互层频繁、沉积微相变化快等特点,以往常用的“振幅找油”技术存在一定的多解性,储层和流体分布预测难度大。在A井区进行了双相介质油气检测技术的探索性应用研究,在对已知油气层进行精确标定和层位解释的基础上开展了多时窗频谱分析试验,确定了最佳时窗和高、低频敏感段。因油气层是典型的双相介质,对应的地震波具有“低频能量增强,高频能量衰减”的特性,低频段与高频段的能量之比可以较好地反映地层中油气的富集程度,同时兼顾频谱中频段相对凸起的特征。应用结果表明,A井区的检测结果与已知油气井的符合率约为94.4%,高于振幅属性72.2%的符合率,说明该技术在本研究区是适用的,再结合其它成果进行综合分析,可更准确地预测潜在的有利目标区。

  • 综合研究与应用
  • 蒲泊伶,董大忠,管全中,蒋珊,郭雯,张素荣,杨金花
    石油物探. 2022, 61(5): 918-928.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )

    川南地区龙马溪组是海相页岩气开发的重点,不同页岩气井产量差异较大。为揭示影响页岩气产量的主要地质因素,通过多因素分析,对川南地区页岩气富集高产的“沉积控气”、“超压控产”主控因素进行了系统研究。①沉积条件控制优质页岩的发育规模及产气能力,优质页岩连续厚度大于30m,有机质丰度(TOC)高(>3.0%)、有机质类型好、热演化程度(Ro)适中(1.8%<Ro<3.0%),是保证充足气源供给的前提条件;②沉积条件控制页岩的储集能力,孔缝发育且岩石脆性高可以提供良好储集条件;③沉积条件控制页岩气的保存条件,封闭性良好的顶底板或隔层是保证页岩气有效保存的重要条件。除此之外,地层超压是高含气量的表征,是实现页岩气高产的重要条件。因此,研究认为川南地区龙马溪组页岩气富集高产区位于构造稳定区的深水陆棚相沉积建造中。

  • 何梅兴,张耀阳,裴发根,张小博,王兴宇,李颜贵
    石油物探. 2022, 61(5): 929-939.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )

    摘要:银额盆地居延海坳陷钻井资料显示石炭系—二叠系岩性复杂,地层中火山岩体非常发育,地震成像难以识别石炭系—二叠系泥岩层和岩体顶底界面及内部结构。如何有效识别石炭系—二叠系泥岩层是该地区上古生界油气勘探取得突破的关键问题之一,为了解其电性特征,将大地电磁法数值理论模拟结果与实际观测资料相结合,重点对居延海坳陷石炭系—二叠系泥岩层和岩浆岩电性特征进行了分析研究,结果表明,坳陷的东、西部中浅层电性结构不同,石炭系—二叠系泥岩层和火山岩体发育规模差异明显。大地电磁测深能有效识别埋深4km之内的低阻泥岩层分布;坳陷东部泥岩层相对发育,石炭系—二叠系泥岩层表现为低阻层电性特征,侵入岩体局部发育;坳陷西部发育厚层高阻火山岩体,石炭系—二叠系泥岩层表现为次高阻薄层状。这些认识为盆地地层识别和石炭系—二叠系油气勘探提供了电性信息。

  • 周显华,沈金松,李亚曦,侯桐,高鑫
    石油物探. 2022, 61(5): 940-950.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )

    全波列数据包含多种频散波,准确有效地提取频散信息可以为储层及含油气性评价等提供更丰富的信息。详细对比了傅里叶变换算法(FTM)、加权频谱相干法(WSS)、振幅相位估计法(APES)、前后向振幅相位估计法(FBAPES)和最小方差无失真波束形成算法(Capon)及前后向最小方差无失真波束形成算法(FBCapon)共6种频散信息提取方法的性能与应用效果。首先,基于已知函数的波形信号与实测数据的处理分析,对比了上述6种算法的保幅性、分辨率及抗噪性。其次,结合实测与模拟声波波列数据,对比了算法的实际应用效果,实现了模式波的分离。最后,考察了基于波场分离频散提取方法的应用效果。分析结果表明,在6种算法中,加权频谱相干算法及傅里叶变换算法抗噪性好,但保幅性能差且分辨率偏低;振幅相位估计类算法振幅估计准确、分辨率较高,但抗噪性较差;最小方差无失真波束形成类算法分辨率、抗噪性以及慢度估计准确性等综合性能较好,但估计的振幅低于正常值。实测声波波列数据处理结果表明,基于长短时方差比值法的时域滤波与频域滤波的波场分离能够有效分离模式波且不改变其速度及频散特征,与综合性能较好的前后向最小方差无失真波束形成算法结合能较好地提取频散信息。