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速度—密度双参数重震联合反演方法

能源与环保 2024年第3期46卷 91-97页

作者：高浩然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

速度和密度参数在地震资料处理和储层预测中发挥着重要作用,然而多参数间的相互耦合使密度在全波形反演中难以重构。为获得更准确的密度信息,将重力梯度数据纳入全波形反演过程,优化密度更新算法,并制定了一种重震联合反演策略。首先,... 详细信息

速度和密度参数在地震资料处理和储层预测中发挥着重要作用,然而多参数间的相互耦合使密度在全波形反演中难以重构。为获得更准确的密度信息,将重力梯度数据纳入全波形反演过程,优化密度更新算法,并制定了一种重震联合反演策略。首先,通过重力梯度数据反演,获得反映地下介质整体密度信息的初始模型,再进行速度—密度参数同步联合反演目标函数的构建及求解。本文方法避免了先验速度—密度关系的限制,降低了对初始模型的依赖程度,模型试算结果表明,重力梯度数据的加入改善了波形反演密度结果的质量,验证了该方法的有效性和准确性,具有较大的应用潜力。

关键词：重震联合反演密度反演声波方程等效交错网格深度加权

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标量波方程广义有限差分正演模拟

石油地球物理勘探 2022年第1期57卷 101-110,I0004,I0005页

作者：贾宗锋吴国忱李青阳杨凌云吴悠中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

常规有限差分法地震波场正演模拟受限于固定的网格步长,不可避免地会出现网格剖分与实际速度界面不一致的情形,进而带来起伏界面处的阶梯状绕射以及反射波旅行时不准确等问题。广义有限差分法是一种无网格方法,它基于泰勒函数展开和加... 详细信息

常规有限差分法地震波场正演模拟受限于固定的网格步长,不可避免地会出现网格剖分与实际速度界面不一致的情形,进而带来起伏界面处的阶梯状绕射以及反射波旅行时不准确等问题。广义有限差分法是一种无网格方法,它基于泰勒函数展开和加权最小二乘拟合,将微分方程中未知参数的偏导数表示为相邻节点函数值的线性组合,可根据不同地质体模型建立适用的场节点分布形式,克服了传统有限差分法对网格的依赖性。文中采用沿层布置节点的非均匀剖分方法,使生成的节点与起伏的地表或边界贴合。针对不同模型的测试结果表明,广义有限差分法能有效解决虚假反射、反射波旅行时不准确等问题,且具有稳定性。

关键词：标量波方程正演模拟广义有限差分法非均匀剖分起伏界面

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频率—空间域非均质声波有限差分模拟

石油地球物理勘探 2022年第2期57卷 342-356,I0004页

作者：吴悠吴国忱李青阳杨凌云贾宗锋中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071

为准确高效地模拟声波在非均匀介质中的传播,文中构建了利用交错网格和混合网格进行频率—空间域非均质声波方程有限差分模拟的一般框架。分别推导了交错网格和混合网格有限差分格式并推广到高阶形式,采用加权平均思想对质量加速度项进... 详细信息

为准确高效地模拟声波在非均匀介质中的传播,文中构建了利用交错网格和混合网格进行频率—空间域非均质声波方程有限差分模拟的一般框架。分别推导了交错网格和混合网格有限差分格式并推广到高阶形式,采用加权平均思想对质量加速度项进行近似,运用最佳匹配层(PML)吸收边界条件有效压制人工边界反射。通过层状模型验证了所提方法的准确性,利用Marmousi模型证明了所提方法的稳定性。数值试验结果表明相同空间剖分精度下,混合网格和四阶交错网格数值模拟精度远高于二阶交错网格,混合网格模拟精度虽略低于四阶交错网格,但计算效率却明显高于四阶交错网格,因此混合网格法可作为频率域非均质声波正演模拟的首选方法。

关键词：非均匀声波方程频率—空间域有限差分数值模拟交错网格

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逆时偏移拉普拉斯算子滤波改进算法

石油地球物理勘探 2012年第2期47卷 249-255,182页

作者：陈康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

本文在分析拉普拉斯滤波方法的基本原理及其存在问题的基础上,提出了四阶拉普拉斯滤波算法,有效地解决了逆时偏移去噪中遇到的压制噪声不彻底及子波振幅和相位发生明显变化的问题,也就是说,此法可以在更好地消除成像噪声的同时,保持有... 详细信息

本文在分析拉普拉斯滤波方法的基本原理及其存在问题的基础上,提出了四阶拉普拉斯滤波算法,有效地解决了逆时偏移去噪中遇到的压制噪声不彻底及子波振幅和相位发生明显变化的问题,也就是说,此法可以在更好地消除成像噪声的同时,保持有效信号的振幅和相位特性。简单和复杂模型数据的测试表明,改进的拉普拉斯算子滤波算法效果明显。

关键词：逆时偏移成像噪声拉普拉斯算子滤波

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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

基于深度学习的叠后地震数据声阻抗反演实验教学设计

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实验技术与管理 2023年第12期40卷 182-186,201页

作者：唐杰孙成禹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

阻抗反映了地下的岩性信息,在储层预测中具有广泛应用。该文设计了基于空间上下文信息的卷积神经网络叠后声阻抗反演教学实验,结合地震道周围的数据重建约束对反演网络进行了联合训练,优化了基于单道反演的效果。该实验从1D CNN网络出发... 详细信息

阻抗反映了地下的岩性信息,在储层预测中具有广泛应用。该文设计了基于空间上下文信息的卷积神经网络叠后声阻抗反演教学实验,结合地震道周围的数据重建约束对反演网络进行了联合训练,优化了基于单道反演的效果。该实验从1D CNN网络出发,通过教师对理论知识的讲解,激发学生的思考能力,指导学生举一反三地实现基于空间上下文信息的叠后地震数据声阻抗反演。实验结果表明,该实验教学设计加强了学生对理论知识的理解,提高了学生的综合实验能力和教学质量。

关键词：阻抗反演实验教学深度学习空间信息

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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