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中国海相页岩气地震勘探技术及其发展方向

石油学报 2024年第1期45卷 261-275页

作者：王立歆李弘刘小民胡华锋中石化石油物探技术研究院有限公司江苏南京211103

页岩气是清洁、高效的非常规天然气资源。近10年来中国海相页岩气勘探不断取得突破,对保障国家能源安全发挥了重要作用,中国也成为世界第2大页岩气生产国。与国外相比,中国海相页岩气资源广泛分布于川、渝等山地地区,地震勘探技术在先... 详细信息

页岩气是清洁、高效的非常规天然气资源。近10年来中国海相页岩气勘探不断取得突破,对保障国家能源安全发挥了重要作用,中国也成为世界第2大页岩气生产国。与国外相比,中国海相页岩气资源广泛分布于川、渝等山地地区,地震勘探技术在先天条件差与资源需求急迫的双重推动下取得了快速发展。聚焦中国复杂山地地表、复杂地下构造条件下的海相页岩气地震勘探技术难题,分析国内外海相页岩气的地震勘探技术现状,明确地震勘探技术在提高水平井钻遇率的宗旨下,应以实现高效经济采集、高精度地震成像及页岩气藏解释为发展目标。系统梳理中国海相页岩气地震勘探的关键技术,对行业关注的节点采集、各向异性深度偏移、随钻快速成像及地质力学参数预测等地震关键技术进行了重点介绍及应用效果分析,提出了中国海相页岩气地震勘探技术面临的主要问题及发展方向,并针对中国复杂的地质条件,指出应加快高端自主地震采集、处理技术的研发,筑牢岩石物理基础,深化地质—工程一体化,提高人工智能技术在页岩气地球物理勘探领域的普及应用,推动深部、常压页岩气资源的高效利用。

关键词：页岩气地震勘探复杂山地高精度成像 "甜点"预测

基于ARD-AVA反演的含气性预测技术及应用

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石油地球物理勘探 2024年第4期59卷 811-818页

作者：纪永祯中石化石油物探技术研究院有限公司江苏南京211103

为进一步优化AVA反演技术以提高储层含气性预测精度,需要解决反演方法中先验的选择和AVA反演近似式与部分叠加策略的选择两个关键问题。为此,利用自动相关判别(ARD)先验中的超参数从不同地震道估计可变的特定值,而不再用固定值(如高斯... 详细信息

为进一步优化AVA反演技术以提高储层含气性预测精度,需要解决反演方法中先验的选择和AVA反演近似式与部分叠加策略的选择两个关键问题。为此,利用自动相关判别(ARD)先验中的超参数从不同地震道估计可变的特定值,而不再用固定值(如高斯先验、柯西先验等)约束反演过程,可以在含气性预测时更好地反映储层地质特征的横向变化,获得高精度预测结果;在AVA反演近似式与部分叠加策略的选择时,参考了两个标准(参数灵敏度和条件数),给出反演近似式和最大、最小角度与角度间隔的选择建议。提出的ARD-AVA反演方法和近似式与部分叠加优选策略,在河道类型气藏含气性预测中效果很好。通过与传统方法的预测结果对比,结合测井和生产数据,证明了该方法的可行性和优势。

关键词： AVA反演自动相关判别先验含气性预测河道储层

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基于极端梯度提升算法的地震同相轴自动识别

中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 44-56页

作者：黄建平张若枫高睿语李亚林段文胜陈飞旭郭廷超潘成磊中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石化石油物探技术研究院江苏南京211100 中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000 中国石化江苏油田分公司物探研究院江苏南京210046

在常规地震同相轴识别方法基础上,通过引入极端梯度提升算法(XGBoost)智能化策略,并结合地震数据相邻道相似性特征,发展一种基于极端梯度提升算法的地震同相轴自动识别技术方法。在编程实现方法的基础上,通过简单层状模型和复杂Marmous... 详细信息

在常规地震同相轴识别方法基础上,通过引入极端梯度提升算法(XGBoost)智能化策略,并结合地震数据相邻道相似性特征,发展一种基于极端梯度提升算法的地震同相轴自动识别技术方法。在编程实现方法的基础上,通过简单层状模型和复杂Marmousi模型模拟的记录进行测试,验证方法的正确性。对含噪音数据和实际资料中的同相轴进行识别测试,同时进行单道对比定量分析以及不同信噪比情况下算法预测结果精度对比。结果表明:新方法对含噪数据和实际资料均具有较好的适应性;在低信噪比(-6.98 dB)情况下,同相轴的查准率仍可超过90%。

关键词：同相轴拾取机器学习特征拾取极端梯度提升算法

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利用叠前AVO反演预测砂岩储层有效压力

石油地球物理勘探 2024年第5期59卷 1165-1173页

作者：吴思韩波纪利祥孙正星中国石化石油物探技术研究院有限公司江苏南京211103 中国石化胜利油田有限公司物探研究院山东东营257022

求取垂直上覆压力和孔隙压力估计有效压力的方法,由于常规的利用声波时差拟合的正常压实趋势曲线的精度较低,导致地层压力预测精度较低;岩石物理方法仅停留在实验阶段或依赖经验模型,在理论上无法准确预测有效压力;孔隙空间刚度理论为... 详细信息

求取垂直上覆压力和孔隙压力估计有效压力的方法,由于常规的利用声波时差拟合的正常压实趋势曲线的精度较低,导致地层压力预测精度较低;岩石物理方法仅停留在实验阶段或依赖经验模型,在理论上无法准确预测有效压力;孔隙空间刚度理论为考虑压力因素的岩石物理建模提供了新思路,但有效压力研究仅停留在岩石物理建模阶段,缺少由地震资料直接稳定预测有效压力的手段。为了由地震数据直接预测有效压力,提出了利用叠前AVO反演预测砂岩储层有效压力的方法。首先,假设干岩石骨架的弹性模量比为定值,基于孔隙空间刚度理论构建了剪切模量与有效压力的岩石物理关系;其次,采用泰勒展开得到弹性参数与物性参数的线性转换关系;再次,推导有效压力、孔隙度、流体模量、基质剪切模量和密度的反射系数方程,并构建基于贝叶斯理论的叠前地震反演流程。模型测试与实际资料应用表明,即使在低信噪比情况下,所提方法依然能稳定预测地层有效压力。

关键词：干岩石孔隙空间刚度理论弹性参数物性参数泰勒展开贝叶斯估计

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强反射背景下缝洞体反射特征分析及识别

地球物理学进展 2024年第3期39卷 1102-1110页

作者：熊艳梅王欣语朱博华中石化石油物探技术研究院有限公司南京211103

塔里木盆地奥陶系发育碳酸盐岩缝洞型储层,当缝洞体离T_(7)^(4)强反射层较近时,背景强反射与缝洞体反射叠加,缝洞体准确识别难度较大.针对这一问题,本文开展了基于匹配追踪算法的强反射分离方法研究,重点针对分离系数优选,提出了基于振... 详细信息

塔里木盆地奥陶系发育碳酸盐岩缝洞型储层,当缝洞体离T_(7)^(4)强反射层较近时,背景强反射与缝洞体反射叠加,缝洞体准确识别难度较大.针对这一问题,本文开展了基于匹配追踪算法的强反射分离方法研究,重点针对分离系数优选,提出了基于振幅趋势校正的分离系数计算方法,有效识别和分离上覆强反射,突出“串珠状”反射特征,提高缝洞体预测精度.首先分析了强反射背景下缝洞体地震反射模式,明确了缝洞体理论地震反射特征;然后基于此模式,建立地质模型,开展地震正演模拟及特征分析,采用基于振幅趋势校正的分离系数计算方法,更加准确地分离强反射层,突出下伏缝洞体地震反射特征,验证了方法的有效性和合理性;最后开展了塔里木盆地实际资料的强反射分离和缝洞体识别,取得较好的应用效果.本文提出的方法能有效地削弱上覆强反射层的影响,提高缝洞体识别精度,有效支撑井位靶点部署和油气突破.

关键词：匹配追踪参数优化分离系数强反射分离缝洞体模型测试

重庆涪陵北部二叠系富有机质沉凝灰岩层系地质特征及甜点区优选

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石油实验地质 2024年第1期46卷 64-74页

作者：董清源徐旭辉李国发中国石油大学(北京)地球物理学院北京102249 中国石化石油物探技术研究院有限公司南京211103

重庆涪陵北部二叠系吴家坪组二段(吴二段)沉凝灰岩是一种新型富有机质烃源岩,是非常规气藏勘探的新领域。明确吴二段沉凝灰岩层系关键甜点参数的分布是勘探评价的首要问题。通过钻测录井、实验分析及地震等资料,从沉凝灰岩层系的有机地... 详细信息

重庆涪陵北部二叠系吴家坪组二段(吴二段)沉凝灰岩是一种新型富有机质烃源岩,是非常规气藏勘探的新领域。明确吴二段沉凝灰岩层系关键甜点参数的分布是勘探评价的首要问题。通过钻测录井、实验分析及地震等资料,从沉凝灰岩层系的有机地球化学特征、岩性特征、厚度分布、地层压力及裂缝发育等成藏富集地质条件入手,聚焦岩性品质及可压缝网两个关键因素,优中选优,评价目标甜点区。研究结果表明:涪陵北部吴二段沉凝灰岩层系处于深水陆棚相,有机质丰度高,TOC含量主要为5%~6%,Ro为1.90%~2.44%,有机质类型以Ⅰ和Ⅱ型为主,TOC含量大于4%的优质沉凝灰岩段厚度在15~20 m之间,分布面积广;优质沉凝灰岩段储集空间多样,孔隙度较高,脆性矿物含量较高,地层压力系数为高—超高压级别,同时转折端发育小型—微型裂缝带,体现了良好的“自生自储”含气勘探潜力;涪陵北部吴二段沉凝灰岩层系气藏具有优质控富、超压控藏及缝网控甜的规律。结合主控因素初步建立吴二段沉凝灰岩层系甜点评价标准,优选出3个目标甜点区,面积达186.4 km2,其中研究区西北部L2-L1井区油气显示良好,可以作为近期勘探的有利目标。

关键词：沉凝灰岩层系岩性品质储层预测甜点优选吴二段涪陵北部重庆

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基于匹配追踪算法的地震数据提高分辨率方法

石油物探 2024年第3期63卷 571-577页

作者：李京南中石化石油物探技术研究院有限公司江苏南京211103

提高地震数据的分辨率对于薄储层的识别与表征具有重要意义。常规的反褶积、反Q滤波等提高地震分辨率处理方法,存在假设条件多、信噪比较低、算法不稳定等不足,使得方法的应用效果和适用性受限。提出了一种新的基于匹配追踪算法的地震... 详细信息

提高地震数据的分辨率对于薄储层的识别与表征具有重要意义。常规的反褶积、反Q滤波等提高地震分辨率处理方法,存在假设条件多、信噪比较低、算法不稳定等不足,使得方法的应用效果和适用性受限。提出了一种新的基于匹配追踪算法的地震数据提高分辨率方法,可以在保持较高信噪比的同时提高地震数据分辨率。首先,根据地震信号特点,利用频率加权指数函数计算基准子波,并由此构建子波字典,频率加权指数函数可以很好地拟合不同形状的频谱,更好地适应不同的工区。然后,利用匹配追踪算法将原始地震数据分解为一系列子波的线性叠加,增加较高信噪比的高频匹配子波的振幅。最后对地震数据进行重构,获得高分辨率的地震数据。应用结果表明,该方法可有效提高地震分辨率,具有较高的信噪比,并且提高分辨率处理的结果与测井合成地震记录有很好的吻合性,证明方法是可靠的,且处理结果有利于后续薄储层识别与描述。

关键词：匹配追踪高分辨率地震数据分解子波字典薄层识别

面向层析反演的地层反射信息自动化拾取方法研究

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地球物理学进展 2024年第4期39卷 1586-1596页

作者：郑浩李国发郭恺中国石油大学(北京)CNPC物探重点实验室北京102249 中石化石油物探技术研究院有限公司南京211103

反射波层析速度建模的数据基础是地层反射信息,包括地震剖面反射点和成像道集剩余曲率两部分,如何实现高精度、自动化拾取是关键.基于此,首先通过引入结构张量算法沿构造特征进行结构滤波,实现地震剖面和成像道集反射信号的特征增强,提... 详细信息

反射波层析速度建模的数据基础是地层反射信息,包括地震剖面反射点和成像道集剩余曲率两部分,如何实现高精度、自动化拾取是关键.基于此,首先通过引入结构张量算法沿构造特征进行结构滤波,实现地震剖面和成像道集反射信号的特征增强,提高反射信息识别度.在此基础上,基于地震子波的几何特征及同相轴的空间延续性,建立波峰(波谷)判别准则,实现地震剖面反射点自动拾取;最后,以剖面反射点拾取为基础,引入线性反演算法计算成像道集同相轴的偏移量作为剩余曲率,实现成像道集的高精度自动化拾取.数值模型和实际资料测试验证了该技术的准确性及有效性.

关键词：层析反演地层反射信息结构张量剩余曲率自动化拾取

基于Spark的叠加能量寻优反射波剩余静校正算法的工程化实现

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石油物探 2024年第4期63卷 807-816页

作者：袁联生中石化石油物探技术研究院有限公司江苏南京211103

叠加能量寻优反射波剩余静校正方法是解决剩余静校正问题的有效方法之一,该方法精度高,但计算量大且需要进行多域数据切换。随着原始数据量的不断增长,其算法实现的高效运行成为主要的应用瓶颈问题。分析了叠加能量寻优反射波剩余静校... 详细信息

叠加能量寻优反射波剩余静校正方法是解决剩余静校正问题的有效方法之一,该方法精度高,但计算量大且需要进行多域数据切换。随着原始数据量的不断增长,其算法实现的高效运行成为主要的应用瓶颈问题。分析了叠加能量寻优反射波剩余静校正方法计算密集、通讯密集的特征,针对算法难以实现并行计算的难点,提出了基于Spark分布式内存计算模型的技术解决方案,实现了海量地震数据弹性分布式数据集的高效流转和多域数据的灵活切换,完成了叠加能量寻优反射波剩余静校正方法的多节点分布式并行计算,提高了大数据情形下方法的适应性和计算效率,提升了其在地震数据处理中的实用化程度。实际生产数据的应用结果表明,基于Spark的叠加能量寻优反射波剩余静校正的软件模块在复杂近地表地震数据的处理中取得了能满足实际生产要求的应用效果,兼具适应性强和计算效率高的特点。

关键词：反射波剩余静校正 Spark框架工程化实现分布式并行计算