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基于尺度约束项的AVO反演方法

石油地球物理勘探 2014年第6期49卷 1157-1164,1190页

作者：吴国忱田军中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

AVO反演的实质是基于反射层AVO特征提取弹性参数。采用大炮检距数据可以弱化AVO三参数反演固有的病态特征,降低反演问题不适定性。但由于大炮检距数据受调谐效应影响严重,使得反射层AVO特征发生畸变,降低了反演精度。为此,本文深入研究... 详细信息

AVO反演的实质是基于反射层AVO特征提取弹性参数。采用大炮检距数据可以弱化AVO三参数反演固有的病态特征,降低反演问题不适定性。但由于大炮检距数据受调谐效应影响严重,使得反射层AVO特征发生畸变,降低了反演精度。为此,本文深入研究了叠前道集调谐效应的产生机理,基于小波尺度分解的思想,在反演目标函数中构建尺度约束项,通过压制地震资料低频成分相对使用量,弱化调谐效应对反射层AVO特征的影响,从而实现提高反演精度的目的。模型试算和实际资料反演结果均表明,该方法具有一定可行性。

关键词： AVO反演弹性参数调谐效应尺度约束项

TTI介质qP波逆时偏移中伪横波噪声压制方法

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地球物理学报 2013年第6期56卷 2065-2076页

作者：张岩吴国忱中国石油大学(华东)地球科学与技术学院地球物理系青岛266555

在对地下复杂构造介质,特别是盐丘侧翼及岩下区域进行成像时,相对于传统的各向同性逆时偏移和VTI逆时偏移,具有倾斜对称轴的TTI逆时偏移成像效果最优.不仅反射同相轴更加的连续,而且能量得到了更好的聚焦.传统的各向异性介质全弹性波RT... 详细信息

在对地下复杂构造介质,特别是盐丘侧翼及岩下区域进行成像时,相对于传统的各向同性逆时偏移和VTI逆时偏移,具有倾斜对称轴的TTI逆时偏移成像效果最优.不仅反射同相轴更加的连续,而且能量得到了更好的聚焦.传统的各向异性介质全弹性波RTM的计算量大且计算效率低.由于目前仍以纵波勘探为主,因此TTI逆时偏移qP波波动方程的选取显得尤为重要.为了提高计算效率,采用将沿着对称轴方向的横波速度设为零的方法,简化得到qP波波动方程.然而,这样会引入一种严重影响成像效果的低速度、低振幅的qSV波人为干扰.本文建立了qP波方程的完全匹配层控制方程,而后借助于辅助波场采用一种高效的压制伪横波噪声传播的方法,通过模型测试验证了该方法的有效性.

关键词： TTI介质逆时偏移伪横波噪声压制 qP-qSV波波动方程声学近似方程

低孔隙度泥页岩应力依赖的各向异性裂纹演化特性研究

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地球物理学报 2015年第8期58卷 2986-2995页

作者：唐杰吴国忱中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580

本文在实验室对所获取的东营地区层理发育的低孔隙度页岩和泥岩的各向异性裂纹演化特性进行了研究,获得了各向同性条件下泥页岩的力学与超声波响应特性,分析了应力幅度对于页岩声波速度和各向异性的影响.主要结论包括:(1)泥页岩在循环... 详细信息

本文在实验室对所获取的东营地区层理发育的低孔隙度页岩和泥岩的各向异性裂纹演化特性进行了研究,获得了各向同性条件下泥页岩的力学与超声波响应特性,分析了应力幅度对于页岩声波速度和各向异性的影响.主要结论包括:(1)泥页岩在循环载荷下存在滞后效应,表明其经历了去压实或油气产生导致的超压;(2)泥岩和页岩具有不同程度的各向异性,随着各向同性压力的增高微裂隙逐渐闭合,样品的各向异性程度减弱;(3)分析了岩石韧度和裂纹损伤参数随压力的变化特征,相比泥岩,页岩各向异性程度更高,随压力变化更明显,其裂纹导致的附加各向异性更强;(4)分析了各向异性岩石的动态弹性模量特征,由于软裂隙空间的闭合,动态弹性模量在低压条件下都随着围压的增加有硬化趋势.

关键词：泥岩页岩速度各向异性动态模量裂纹演化

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裂缝储层孔隙度、饱和度计算方法

石油地球物理勘探 2015年第1期50卷 103-110,17页

作者：秦海旭吴国忱中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

裂缝性储集层孔隙度和饱和度是评价油气藏的重要参数。本文提出了运用裂缝介质各向异性梯度计算裂缝介质孔隙度和饱和度的新方法,其流程为:1计算裂缝介质的截距与梯度;2计算裂缝介质的各向异性梯度;3固定两个参数(孔隙度、饱和度)中的... 详细信息

裂缝性储集层孔隙度和饱和度是评价油气藏的重要参数。本文提出了运用裂缝介质各向异性梯度计算裂缝介质孔隙度和饱和度的新方法,其流程为:1计算裂缝介质的截距与梯度;2计算裂缝介质的各向异性梯度;3固定两个参数(孔隙度、饱和度)中的一个参数计算另一个参数。虽然文中方法不可能同时反演出裂缝的孔隙度与饱和度,但是对于实际油田开发仍具有应用价值。模型试算结果表明,地震记录信噪比对反射系数有很大影响,但是对于孔隙度和饱和度计算结果影响不大,证明了方法的有效性和适应性。

关键词：裂缝介质等效理论 HTI介质 AVO响应孔隙度饱和度

基于PML边界的变网格高阶有限差分声波方程逆时偏移

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石油地球物理勘探 2012年第2期47卷 256-265,182页

作者：郭念民吴国忱中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266555

叠前逆时深度偏移采用全声波方程求解,不受介质横向速度变化和高陡倾角的影响,具有成像精度高、相位准确、实现回转波成像等优点。逆时偏移利用双程波动方程构造波场延拓算子,正向延拓时间域震源点波场,逆时反向外推时间域检波点波场,... 详细信息

叠前逆时深度偏移采用全声波方程求解,不受介质横向速度变化和高陡倾角的影响,具有成像精度高、相位准确、实现回转波成像等优点。逆时偏移利用双程波动方程构造波场延拓算子,正向延拓时间域震源点波场,逆时反向外推时间域检波点波场,然后利用互相关成像条件实现成像,因此正演模拟技术是其成功与否的关键。当浅层为海水或者低速层时,常规的有限差分方法必须采用小网格才能有效压制频散,得到高质量的波场记录,从而保证成像精度。但是若对整个区域都用小网格和小的时间采样间隔进行波场计算,势必造成计算量的增加。本文给出了声波方程变网格算法的差分格式,推导了基于PML边界条件的变网格高阶有限差分方程,将可变网格和可变时间步长算法应用于逆时偏移的波场外推,既保证了波场外推计算的精度和最终逆时偏移的成像效果,同时又提高了计算效率,并通过数值算例试算和逆时偏移成像的应用,说明了该方法的有效性和可行性。

关键词：逆时偏移 PML边界条件变网格高阶有限差分正演模拟

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利用叠前地震资料提取地层相对吸收系数

石油地球物理勘探 2012年第4期47卷 610-618,681页

作者：何兵红吴国忱中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266555

本文在衰减介质地震波正演模拟的基础上,依据Gu等推导的峰值频率两侧对称频率处的振幅值与地层吸收参数之间的关系,利用S变换计算表征地层吸收属性的相对吸收系数;根据吸收系数与品质因子Q值之间的关系,建立相对吸收系数与炮检距之间的... 详细信息

本文在衰减介质地震波正演模拟的基础上,依据Gu等推导的峰值频率两侧对称频率处的振幅值与地层吸收参数之间的关系,利用S变换计算表征地层吸收属性的相对吸收系数;根据吸收系数与品质因子Q值之间的关系,建立相对吸收系数与炮检距之间的关系式;采用多道拟合的方法消除炮检距影响,得到了更为可靠的零炮检距地层相对吸收系数表达式;通过建立理论模型,利用衰减介质单程波动方程非零炮检距数值模拟方法得到叠前CMP道集,并由此提取地层相对吸收系数。文中利用小、中、大角度角道集地震资料提取的地层相对吸收系数进行拟合,得到叠前地震资料相对吸收系数剖面,消除了叠后地震资料相对吸收系数剖面中上覆盖层和含水层处出现的相对吸收系数高值,与单角度域地层相对吸收系数剖面相比,进一步压制了上覆盖层的强反射引起的虚假强衰减,得到了更可靠的油气指示信息,提高了储层预测的精度。理论数据和实际资料均验证了文中方法的可行性。

关键词：叠前地震资料 S变换相对吸收系数品质因子Q

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广义流变体常Q模型表征参数反演

石油地球物理勘探 2016年第3期51卷 572-580,418页

作者：何兵红吴国忱中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

基于标准线性体的广义流变体模型提出了独立表征τ值法,以保证每个基本标准线性体具有独立的表征参数。该方法摒除了广义流变体模型中所有标准线性体具有相同松弛时间的不合理假设,解决了常规τ值拟合方法常Q值精度较低的问题。基于最... 详细信息

基于标准线性体的广义流变体模型提出了独立表征τ值法,以保证每个基本标准线性体具有独立的表征参数。该方法摒除了广义流变体模型中所有标准线性体具有相同松弛时间的不合理假设,解决了常规τ值拟合方法常Q值精度较低的问题。基于最速下降法的迭代反演求解算法提高了黏滞性表征参数精度。尤其是在天然地震和勘探开发地震频谱范围内,采用较少的标准线性体实现了常Q模型的高精度反演,对于大幅提高时间域黏弹性介质波动方程数值模拟计算效率具有重要意义。

关键词：广义流变体独立表征τ值法常Q表征参数非线性反演计算精度计算效率

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VTI介质频率-空间域准P波正演模拟

石油地球物理勘探 2005年第5期40卷 535-545页

作者：吴国忱梁锴同济大学教育部海洋地质重点实验室石油大学(华东)地球资源与信息学院

本文从VTI介质弹性波波动方程出发,借助VTI介质弹性参数和Thomsen参数,结合Kelvin-Christoffel方程,推导了VTI介质中准P波波动方程,并对VTI介质准P波进行了正演模拟。在正演模拟中,为了克服常规差分算子的数值频散,采用了25点优化差分算... 详细信息

本文从VTI介质弹性波波动方程出发,借助VTI介质弹性参数和Thomsen参数,结合Kelvin-Christoffel方程,推导了VTI介质中准P波波动方程,并对VTI介质准P波进行了正演模拟。在正演模拟中,为了克服常规差分算子的数值频散,采用了25点优化差分算子;再依据最优化理论求取的优化系数建立了频率-空间域中准P波波动方程的差分格式;为了消除人为边界反射,根据特征分析方法并利用Kelvin-Christoffel方程,构建了VTI介质中准P波方程在不同边界和角点处的边界条件;再由准P波波动方程和边界条件,通过频率-空间域有限差分法,对准P波在均匀VTI介质、层状VTI介质和凹陷模型中的传播过程进行了数值正演模拟。通过正演模拟,得到了单频波波场、时间切片和共炮点记录,为研究地震成像及反演等提供了依据。

关键词： VTI介质正演模拟优化差分算子边界条件频率-空间域空间域 P波频率弹性波动方程 Thomsen参数

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基于形态分量分析的保幅面波压制方法

石油地球物理勘探 2013年第3期48卷 351-358,506+325-326页

作者：李海山吴国忱印兴耀中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266555

根据近年来发展起来的稀疏信号理论及有效反射波与面波的形态特征不同,将含面波炮记录单道化,采用形态分量分析(MCA)方法分离面波。MCA方法的核心是选取适当的字典,从有效反射波与面波的形态差异出发,选取一维非抽样离散小波波变换(UDWT... 详细信息

根据近年来发展起来的稀疏信号理论及有效反射波与面波的形态特征不同,将含面波炮记录单道化,采用形态分量分析(MCA)方法分离面波。MCA方法的核心是选取适当的字典,从有效反射波与面波的形态差异出发,选取一维非抽样离散小波波变换(UDWT)字典和局部离散余弦变换(LDCT)字典,一维UDWT字典用来稀疏表示面波部分,一维LDCT字典用来稀疏表示有效反射波部分。采用块协调松弛算法(BCR)求解目标函数,将单道化的含面波单炮记录分为有效反射波部分和面波部分,进而达到去除面波的目的。实际资料处理表明,利用本文MCA方法能够有效压制面波,同时能较好地保护有效反射波(特别是反射波的低频、低波数成分),是一种保幅的面波压制方法。

关键词：面波压制形态分量分析稀疏表示余弦变换小波变换