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基于波动方程重建震源子波的三维全波形反演

石油地球物理勘探 2017年第6期52卷 1200-1207页

作者：梁展源吴国忱王玉梅中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石化胜利油田物探研究院山东东营257022

提出一种基于波动方程重建震源子波的三维全波形反演方法,通过提取叠前炮集近炮检距的直达波作为波动方程求解的边界条件,重新求解波动方程,并记录震源点处的时间序列作为地震子波。该方法利用震源波场重建原理模拟震源爆炸沿地表传播... 详细信息

提出一种基于波动方程重建震源子波的三维全波形反演方法,通过提取叠前炮集近炮检距的直达波作为波动方程求解的边界条件,重新求解波动方程,并记录震源点处的时间序列作为地震子波。该方法利用震源波场重建原理模拟震源爆炸沿地表传播的逆过程,在逆推过程中提取近炮检距直达波,避免了折射波、反射波以及潜水波等干扰。该方法只使用模型表层速度,可以有效降低对初始模型的依赖。对三维SEG/EAGE推覆体模型以及实际工区数据的测试结果表明,基于波动方程震源波场重建子波与输入子波只存在相位差异,经过相位调整后,将重建子波用于三维全波形反演,全波形反演速度接近真实速度,特别是在河道处的全波形反演结果更加可靠,观测记录与模拟记录在波形、相位等方面均有较好的对应,验证了算法的可行性与适用性。

关键词：地震子波全波形反演震源波场重建波动方程 SEG/EAGE推覆体模型

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基于扰动弹性阻抗的裂缝参数反演方法

石油地球物理勘探 2017年第2期52卷 340-349页

作者：吴国忱赵小龙罗辑宗兆云中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

裂缝参数是裂缝型储层评价的重要指标,利用基于方位弹性阻抗的叠前地震反演方法可获取裂缝储层参数,而地震波方位反射系数方程是叠前方位反演的基础。为探寻稳健的裂缝参数反演方法,首先对比分析方位反射系数方程中各参数的敏感性,探讨... 详细信息

裂缝参数是裂缝型储层评价的重要指标,利用基于方位弹性阻抗的叠前地震反演方法可获取裂缝储层参数,而地震波方位反射系数方程是叠前方位反演的基础。为探寻稳健的裂缝参数反演方法,首先对比分析方位反射系数方程中各参数的敏感性,探讨裂缝参数反演结果不稳定的根本原因,同时发现裂缝是导致储层呈现方位差异性的主要因素;然后结合扰动反演思想,将方位各向异性弹性阻抗表示为背景介质弹性阻抗项与扰动弹性阻抗项之和,定义扰动弹性阻抗缘于储层裂缝的存在;最终构建了一种稳健的基于扰动弹性阻抗的裂缝参数反演方法。模型试算和实际资料试处理的结果均表明,利用本文方法能够得到合理的储层裂缝参数,尤其是较好地解决了裂缝参数反演不稳定的问题。

关键词：储层裂缝参数扰动弹性阻抗方位反射系数敏感性分析

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TTI介质弹性波相速度与偏振特征分析

地球物理学报 2010年第8期53卷 1914-1923页

作者：吴国忱梁锴印兴耀中国石油大学(华东)地球资源与信息学院山东东营257061

相速度和偏振方向是研究地震波传播规律和描述介质特性的重要参数,在理论研究和实际应用中有重要作用.本文假定倾斜横向各向同性(TTI)介质对称轴位于观测坐标系XOZ面内,在此观测坐标系下直接推导了TTI介质弹性波相速度和偏振方向的解析... 详细信息

相速度和偏振方向是研究地震波传播规律和描述介质特性的重要参数,在理论研究和实际应用中有重要作用.本文假定倾斜横向各向同性(TTI)介质对称轴位于观测坐标系XOZ面内,在此观测坐标系下直接推导了TTI介质弹性波相速度和偏振方向的解析表达式,再进一步利用Thomsen弱各向异性理论,推导了弱各向异性近似条件下弹性波相速度以及qP波和qSV波偏振方向表达式.理论分析和数值试例表明,在相速度方面,随着各向异性介质参数改变,qP波和qSH波速度变化较为平缓,qSV波速度变化较为剧烈.弹性波相速度近似式误差均较小,能较好地近似精确相速度.在偏振方向方面,SH波偏振方向只是传播方向和对称轴倾角的函数,而与各向异性参数无关,SH波偏振方向既垂直于传播方向,又垂直于TTI介质对称轴方向.除特定方向外,qP波和qSV波的偏振方向与传播方向均成一定角度,并且随TTI介质对称轴倾角的改变而改变;在精确和近似情况下,qP波和qSV波的偏振方向始终垂直;在精度允许范围内,偏振方向的弱各向异性近似式与理论解析式吻合较好.

关键词： TTI介质相速度偏振方向弱各向异性近似弹性波

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基于反射率法的TTI介质正演模拟

石油地球物理勘探 2013年第5期48卷 717-727,671+854页

作者：陈康吴国忱印兴耀黄鹏亮朱冬临中国石油大学(华东)地球科学与技术学院地球物理系山东青岛266555 中国石油西南油气田勘探开发研究院四川成都610051

本文在平面波入射和全固态各向异性介质的假设条件下,推导了水平层状TTI介质中的频率—慢度域纵、横波反射/透射系数表达式,合成了截距时间—慢度(τ-p)域地震记录,分析了各向异性参数对反射纵、横波AVO特性的影响;利用τ-p变换和迭代... 详细信息

本文在平面波入射和全固态各向异性介质的假设条件下,推导了水平层状TTI介质中的频率—慢度域纵、横波反射/透射系数表达式,合成了截距时间—慢度(τ-p)域地震记录,分析了各向异性参数对反射纵、横波AVO特性的影响;利用τ-p变换和迭代相似系数加权相结合的方法合成了球面波,压制了积分截断效应。研究结果表明:①τ-p变换和迭代相似系数加权相结合的方法压制截断效应效果良好。②对于反射纵波,TTI介质中的θ、ε、δ参数既控制大角度入射,也控制小角度入射,VTI介质中ε控制大角度入射,δ控制小角度入射;对于反射横波,各向异性参数对AVO特性的影响规律还有待进一步研究。③受地下介质的各向异性影响,用不同的各向异性参数进行反射率法正演模拟得到的合成记录是不相同的,并且TTI介质反射率法得到的纵、横波合成记录不涉及解耦问题。模型测试证明本方法具有较高的精度和效率。

关键词：反射率法 TTI介质正演模拟反射系数

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裂缝单斜介质qP波正演模拟方法

石油地球物理勘探 2015年第6期50卷 1118-1126,1032页

作者：秦海旭吴国忱刘争平西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都610031 铁道第三勘察设计院集团有限公司天津300251 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

正确识别裂缝介质中地震波传播规律对于了解裂缝的性质及利用地震波进行裂缝预测具有重要的意义。对于包含两组垂直、斜交裂缝的各向同性地层,单斜各向异性介质是最符合的地震模型。首先根据等效理论将两组垂直、斜交裂缝等效为单斜各... 详细信息

正确识别裂缝介质中地震波传播规律对于了解裂缝的性质及利用地震波进行裂缝预测具有重要的意义。对于包含两组垂直、斜交裂缝的各向同性地层,单斜各向异性介质是最符合的地震模型。首先根据等效理论将两组垂直、斜交裂缝等效为单斜各向异性介质,建立了裂缝参数与弹性参数的线性关系;其次根据频散关系式推导了单斜各向异性介质qP波方程,避免了弹性波方程的复杂性与纵横波耦合在一起等问题;最后应用有限差分数值模拟qP波在两组垂直、斜交裂缝介质中的传播规律。模拟结果表明,qP波波前面不是圆也不是椭圆,不同方位的地震数据存在旅行时、振幅等差异。本文研究对正确认识地震波场在两组垂直、斜交裂缝介质中的传播具有重要的意义。

关键词：垂直裂缝斜交裂缝等效理论单斜各向异性 qP波方程有限差分

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基于叠前地震道集的FVO分析方法

石油地球物理勘探 2013年第1期48卷 94-102,8-9页

作者：何兵红吴国忱郭念民中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266555 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司勘探开发研究院新疆库尔勒841000

本文首先讨论了地层吸收和薄层滤波对地震波频率的影响,分析表明地层吸收和薄层时间厚度的变化都会引起中心频率向低频方向移动。然后从叠前地震资料出发,采用S变换时频分析法提出了FVO相对梯度属性的概念,推导了地震波在吸收介质中中... 详细信息

本文首先讨论了地层吸收和薄层滤波对地震波频率的影响,分析表明地层吸收和薄层时间厚度的变化都会引起中心频率向低频方向移动。然后从叠前地震资料出发,采用S变换时频分析法提出了FVO相对梯度属性的概念,推导了地震波在吸收介质中中心频率与炮检距的近似关系式;通过分析不同吸收分布模型可知,所有吸收模型的中心频率随着炮检距增大向低频方向移动;最后建立四种理论模型,基于单程波动方程数值模拟的方法得到相应的叠前CMP道集,利用频率随炮检距的变化关系提取FVO梯度属性。数值算例分析结果表明了该法能有效区分较厚的吸收介质与薄互层介质。

关键词： FVO 叠前道集地层吸收薄互层梯度

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岩石物理驱动下地震流体识别研究

中国科学：地球科学 2015年第2期45卷 8-21页

作者：印兴耀宗兆云吴国忱中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580

地震流体识别指利用地震资料对储层含流体特征进行识别与描述.含流体储层地震岩石物理是地震流体识别的基础,是搭建储层弹性参数与物性参数的桥梁,是实现含油气储层流体定量表征的重要发展方向.岩石物理驱动下地震流体识别研究有助于认... 详细信息

地震流体识别指利用地震资料对储层含流体特征进行识别与描述.含流体储层地震岩石物理是地震流体识别的基础,是搭建储层弹性参数与物性参数的桥梁,是实现含油气储层流体定量表征的重要发展方向.岩石物理驱动下地震流体识别研究有助于认识地下油气储层含流体特征及分布规律.文章概述地震流体识别及相关基础研究中的关键科学问题,着重评述国内外岩石物理驱动下地震流体识别研究的主要进展,探究地震流体识别研究面临的机遇,挑战及未来的研究方向.理论研究和实际应用表明,地震流体识别要以岩石物理及数值模拟为理论基础,发展有效的流体敏感参数构建及评价方法;以地震资料为数据支撑,形成有效的地震资料品质评价方法;以地震反演为技术保障,发展可靠的地震反演策略.

关键词：流体识别地震岩石物理地震反演流体因子

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用小波分析和反演方法联合去除随机噪声的研究

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石油地球物理勘探 1999年第6期34卷 635-641页

作者：张波印兴耀吴国忱张广智石油大学(东营)资源系

在时空域用反演法衰减地震噪声，虽能避免预测滤波的缺陷和保持信号振幅，但在处理剖面中噪声仍然存在，而且一些有用信息丢失了。本文通过分析信号与随机噪声的频率犄性及在不同信噪比情况下噪声对滤波器的影响，研究了小波变换域中的... 详细信息

在时空域用反演法衰减地震噪声，虽能避免预测滤波的缺陷和保持信号振幅，但在处理剖面中噪声仍然存在，而且一些有用信息丢失了。本文通过分析信号与随机噪声的频率犄性及在不同信噪比情况下噪声对滤波器的影响，研究了小波变换域中的庆演去噪情况，提出分频反演去噪方法。在处理参数相同的情况下，该方法的去噪效果比一般反演法要好，地震剖面中有更多的信息被很好地保存下来，这为解释工作提供了更可靠的资料。模型数据与实际数据的应用效果证明，该方法是实用的。

关键词：反演小波变换随机噪声信噪比地震勘探

TTI介质qP波方程频率—空间域加权平均有限差分算子

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石油地球物理勘探 2007年第5期42卷 516-525页

作者：梁锴吴国忱印兴耀山东省东营市中国石油大学(华东)地球资源与信息学院 257061 中国石油大学(华东)地球资源与信息学院

波动方程有限差分方法能够较精确地模拟任意非均匀介质中的地震波场,但它本身存在着数值频散问题。在具有倾斜对称轴的横向各向同性介质(TTI介质)地震波正演模拟中,为了解决常规有限差分算子的数值频散问题,本文构造了频率—空间域qP波... 详细信息

波动方程有限差分方法能够较精确地模拟任意非均匀介质中的地震波场,但它本身存在着数值频散问题。在具有倾斜对称轴的横向各向同性介质(TTI介质)地震波正演模拟中,为了解决常规有限差分算子的数值频散问题,本文构造了频率—空间域qP波方程加权平均有限差分算子,求取了归一化相速度,并根据最优化理论中的高斯—牛顿法确定了加权平均差分算子的最优加权系数。利用常规差分算子和加权平均差分算子对归一化相速度进行了频散分析,并对均匀TTI介质(包括各向同性介质和椭圆各向异性介质)中的qP波地震波场进行了有限差分数值模拟。结果表明:加权平均有限差分算子具有较高的数值精度,能有效地压制常规有限差分算子的数值频散,为TTI介质频率—空间域qP波正演模拟奠定了基础。

关键词： TTI介质加权平均有限差分算子最优加权系数数值频散