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卷积神经网络的半监督层位追踪方法

石油地球物理勘探 2024年第5期59卷 938-947页

作者：李沐阳高建虎雍学善常德宽中国石油勘探开发研究院西北分院甘肃兰州730020

层位追踪是地震资料解释的关键步骤,通常由解释人员以人机交互方式进行,效率较低。卷积神经网络可以构建地震数据和训练标签的非线性映射关系从而完成层位追踪,由于人工解释结果获取困难,仅由少量标签训练的模型泛化能力较差。为此,提... 详细信息

层位追踪是地震资料解释的关键步骤,通常由解释人员以人机交互方式进行,效率较低。卷积神经网络可以构建地震数据和训练标签的非线性映射关系从而完成层位追踪,由于人工解释结果获取困难,仅由少量标签训练的模型泛化能力较差。为此,提出一种基于卷积神经网络的半监督层位追踪方法,将层位追踪转化为层位断层间区域的图像分割。首先使用自编码器对无标签数据进行训练,之后将部分参数迁移至有监督学习网络后使用少量标签数据进行有监督学习,最后对整个工区的地震数据进行预测,提取分割结果边缘作为层位追踪结果。合成数据和实际数据的测试结果均表明,相较于有监督学习层位追踪方法,该方法具有较少的错误分割,由分割边界提取的层位与人工层位解释结果的误差较小,具有更好的泛化能力。

关键词：层位追踪地震资料解释卷积神经网络半监督学习图像分割

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一种基于多波地震的多尺度属性融合

石油地球物理勘探 2024年第4期59卷 856-864页

作者：潘辉高建虎桂金咏李胜军陈启艳中国石油勘探开发研究院西北分院甘肃兰州730020

相比于多波地震数据采集和处理方法,多波地震数据解释方法进展较慢,难以体现多波地震技术的优越性。常规地震属性提取与分析多基于纵波地震资料,并未综合利用储层纵、横波信息。为此,提出了一种多尺度属性融合技术,以增强多波复合属性... 详细信息

相比于多波地震数据采集和处理方法,多波地震数据解释方法进展较慢,难以体现多波地震技术的优越性。常规地震属性提取与分析多基于纵波地震资料,并未综合利用储层纵、横波信息。为此,提出了一种多尺度属性融合技术,以增强多波复合属性的油气敏感性。对于实际二维地震剖面,首先,构造一个高斯金字塔,以生成不同分辨率的各种复合属性;其次,融合不同尺度的所有属性形成有效的多尺度增强属性;再次,借鉴图像叠加理论,将不同的多尺度增强属性混合叠加,可有效突出储层发育区域,且保留了各种属性间的差异,能更好地描述砂体的含油气性。模型试算表明,对于含油气砂岩与围岩差异较小的复杂二维模型,依据RGB的多波地震融合属性能够检测储层,并可识别反射界面位置。实际数据试算表明,所提方法能分辨靶区河道砂体的储层分布。

关键词：多波地震地震属性高斯金字塔图像分析多尺度融合

曲率放大的λ-f域高分辨率抛物Radon变换多次波压制方法

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Applied Geophysics 2024年第1期21卷 169-178,206页

作者：谢俊法王孝王小卫伍敦仕曾华会金保中中国石油勘探开发研究院西北分院甘肃兰州730020

在实际数据处理中抛物Radon变换是多次波压制的一种常用手段,然而,常规Radon变换方法难以有效压制那些与一次波曲率差异较小的多次波,本文给出了曲率放大的多次波压制方法来改善多次波的压制效果。通过研究影响同相轴的曲率的参数,发现... 详细信息

在实际数据处理中抛物Radon变换是多次波压制的一种常用手段,然而,常规Radon变换方法难以有效压制那些与一次波曲率差异较小的多次波,本文给出了曲率放大的多次波压制方法来改善多次波的压制效果。通过研究影响同相轴的曲率的参数,发现压缩炮检距或增大时差能够放大多次波和一次波曲率差异,加大一次波和多次波在Radon域的分离程度,从而提高了多次波的压制能力。为进一步提高Radon变换的计算效率和精度,采用λ-f域高分辨率抛物Radon变换,通过引入新变量λ消除了常规Radon变换算子对频率的依赖性,由于变换算子和它的逆只需要计算一次,因此显著提高了计算效率。通过理论模型和实际资料的处理表明,该方法能够较好地压制表层多次波,对于那些与一次波存在一定曲率差异的层间多次波,也具备一定的压制能力。

关键词： λ-f域高分辨率抛物Radon变换曲率放大多次波压制

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知识图谱引导的沉积相智能地震识别技术

石油地球物理勘探 2024年第1期59卷 38-50页

作者：杨存孟贺叶月明曹晓初雍学善中国石油勘探开发研究院杭州地质研究院浙江杭州310023 中国石油勘探开发研究院西北分院甘肃兰州730020

传统的沉积相识别方法依赖地质专家的先验知识,利用地震和测井数据,借助计算机的存储和计算能力定性分析沉积环境。地震相的识别以地震数据为基础,因需大量的人工解释,准确率和效率均不甚理想。如何从地震数据中表征沉积微相的地质特征... 详细信息

传统的沉积相识别方法依赖地质专家的先验知识,利用地震和测井数据,借助计算机的存储和计算能力定性分析沉积环境。地震相的识别以地震数据为基础,因需大量的人工解释,准确率和效率均不甚理想。如何从地震数据中表征沉积微相的地质特征,实现沉积微相的三维空间刻画仍有待研究。近年来,知识图谱(KG)在地学领域中引起广泛关注,通过构建KG进行约束也可改进传统沉积相识别方法,但是KG、深度学习(DL)与沉积相地震技术识别需进一步融合,研发基于KG约束的沉积微相精细识别技术是目前亟需解决的技术难题。为此,将地质先验知识引入KG,构建了地下复杂沉积模式的计算机高层语义认知系统,利用KG对地质先验知识的计算机表征,作为约束条件和质控手段引导沉积微相的识别与建模,形成了KG引导的沉积微相智能识别技术。利用所提方法将地质先验知识数字化之后,刻画了四川盆地川中地区灯影组碳酸盐岩微生物丘滩体以及多期次前积体沉积相微相的空间分布,预测结果与目标工区的特定地质情况契合。所提方法适用于深层岩性圈闭预测和井位论证,为储层预测提供了有效依据,具有较好的工业化应用、推广价值。

关键词：知识图谱(KG) 深度学习沉积相地震相标签智能识别

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深层古老碳酸盐岩-膏盐岩组合油气成藏特征

石油勘探与开发 2024年第1期51卷 48-61页

作者：石书缘胡素云刘伟王铜山周刚徐安娜黄擎宇徐兆辉郝彬王坤姜华马奎白壮壮中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油西南油气田公司勘探开发研究院成都610041 中国石油勘探开发研究院西北分院兰州730020

通过分析塔里木、四川和鄂尔多斯三大海相盆地埃迪卡拉系—奥陶系,并对比参考东西伯利亚、阿曼和澳大利亚Officer三大国外盆地新元古界—寒武系的地层特征,将碳酸盐岩-膏盐岩组合划分成碳酸盐岩类和膏盐岩类互为夹层型、碳酸盐岩类和膏... 详细信息

通过分析塔里木、四川和鄂尔多斯三大海相盆地埃迪卡拉系—奥陶系,并对比参考东西伯利亚、阿曼和澳大利亚Officer三大国外盆地新元古界—寒武系的地层特征,将碳酸盐岩-膏盐岩组合划分成碳酸盐岩类和膏盐岩类互为夹层型、碳酸盐岩类和膏盐岩类互层型以及碳酸盐岩类、膏盐岩类和碎屑岩类共生型3种类型,明确了碳酸盐岩-膏盐岩组合的概念及内涵。结果表明:(1)碳酸盐岩-膏盐岩组合的油气通常来源于泥页岩和泥质碳酸盐岩两类烃源岩,咸化环境膏盐岩可促进烃源岩生烃。(2)主要发育膏云坪型、颗粒滩和微生物丘型两大类白云岩储集层,准同生期或表生期的大气淡水淋滤是储集层规模发育的主要控制因素,后期埋藏溶蚀作用对储集层有调整和改造作用。(3)碳酸盐岩-膏盐岩组合油气成藏模式可划分为盐下成藏模式、盐上成藏模式和盐间成藏模式3大类8小类模式。塔里木盆地塔中隆起北坡、麦盖提斜坡和玛扎塔格前缘隆起带寒武系、四川盆地东部—南部地区寒武系和鄂尔多斯盆地奥陶系盐间马家沟组四段等为未来的有利勘探领域。

关键词：碳酸盐岩-膏盐岩组合白云岩储集层烃源岩油气成藏四川盆地塔里木盆地鄂尔多斯盆地

中西非裂谷系富油凹陷石油地质特征与勘探方向

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石油勘探与开发 2024年第1期51卷 1-13页

作者：窦立荣史忠生庞文珠马峰中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油国际勘探开发有限公司北京100034 中国石油勘探开发研究院西北分院兰州730020

基于地震、钻井、烃源岩测试分析等资料,对中西非裂谷系主要盆地富油凹陷石油地质特征进行研究,并探讨未来油气勘探方向。研究表明:中非裂谷系发育下白垩统湖相优质烃源岩,西非裂谷系发育上白垩统陆源海相优质烃源岩,两类烃源岩为中西... 详细信息

基于地震、钻井、烃源岩测试分析等资料,对中西非裂谷系主要盆地富油凹陷石油地质特征进行研究,并探讨未来油气勘探方向。研究表明:中非裂谷系发育下白垩统湖相优质烃源岩,西非裂谷系发育上白垩统陆源海相优质烃源岩,两类烃源岩为中西非裂谷系油气富集提供了物质基础。中西非裂谷系发育包括基岩在内的多套储集层,并存在下白垩统、上白垩统和古近系3套区域盖层。晚中生代以来,受中非剪切带右旋走滑作用等地球动力学因素的影响,中西非裂谷系不同方向的盆地在裂谷作用期次、区域盖层发育层段、圈闭类型及成藏模式等方面存在差异。其中,北东—南西向盆地主要保存了早白垩世一期裂谷层序,区域盖层位于下白垩统裂陷期地层内,形成反转背斜、花状构造及基岩潜山等圈闭类型,发育“源储一体、源内成藏”及“源上储下、源下成藏”两种成藏模式;北西—南东向盆地具有多期裂谷叠置特征,发育上白垩统和古近系区域盖层,形成披覆背斜、断背斜、反向断块等圈闭类型,以“源下储上、源上成藏”为主要成藏模式。多期叠置裂谷盆地的源内成藏组合、强反转盆地的源内岩性油藏及页岩油是中西非裂谷系盆地未来勘探的重要领域。

关键词：烃源岩区域盖层圈闭类型成藏模式富油凹陷中非剪切带中西非裂谷系

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基于深度学习的地层倾角计算方法研究

Applied Geophysics 2024年第2期21卷 303-315,420页

作者：丰超潘建国姚清洲王宏斌张希晨中国石油勘探开发研究院西北分院兰州730020

地层倾角是反映地下构造的重要特征参数之一,在地震勘探和地质解释中应用广泛。然而常规倾角计算方法存在假象干扰、精度不足等问题,制约了精细勘探技术的发展,如何更加准确求取地层倾角成为普遍关注的问题。针对该问题,本文提出一种基... 详细信息

地层倾角是反映地下构造的重要特征参数之一,在地震勘探和地质解释中应用广泛。然而常规倾角计算方法存在假象干扰、精度不足等问题,制约了精细勘探技术的发展,如何更加准确求取地层倾角成为普遍关注的问题。针对该问题,本文提出一种基于深度学习的地层倾角计算方法,将倾角计算看作回归问题,通过建立合成地震数据与倾角数据标签库,利用数据驱动拟合地震数据与倾角之间的非线性函数关系,进而实现倾角智能计算。将本方法在合成沉积模型与实际资料分别进行了验证,并与业界主流倾角计算方法效果对比,结果展示出了本方法更加真实的反映构造起伏特征,兼具准确性与抗干扰能力。

关键词：卷积神经网络地层倾角倾角扫描平面波分解

裂缝密度反演的页岩储层地应力地震预测方法及应用

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石油地球物理勘探 2024年第2期59卷 279-289页

作者：杜炳毅高建虎张广智董雪华郭伟张军舵中国石油勘探开发研究院西北分院甘肃兰州730020 中国石油大学(华东) 山东青岛266580 中国石油勘探开发研究院北京100083

页岩储层地应力地震预测法通常运用弹性参数计算水平应力差异比(DHSR),但是存在不足:一是预测方程中含有各向异性参数(裂缝柔度),不容易求取,造成地应力预测难度较大;二是预测方程中的杨氏模量、泊松比等参数是由间接反演求取的,精度较... 详细信息

页岩储层地应力地震预测法通常运用弹性参数计算水平应力差异比(DHSR),但是存在不足:一是预测方程中含有各向异性参数(裂缝柔度),不容易求取,造成地应力预测难度较大;二是预测方程中的杨氏模量、泊松比等参数是由间接反演求取的,精度较低,难以满足页岩气地质工程一体化的要求。为此,提出了基于裂缝密度反演的页岩储层地应力地震预测方法。建立了基于杨氏模量、泊松比和裂缝密度的纵波方位各向异性AVO方程直接反演弹性参数,推导了由泊松比和裂缝密度表示的DHSR公式。根据井数据进行页岩储层各向异性岩石物理建模,并开展叠前方位各向异性反演,利用反演的泊松比和裂缝密度估算DHSR,运用DHSR评价页岩储层的地应力特征。应用实例表明:DHSR越小,水力压裂会产生不同方向的正交复杂裂缝网,可以更好地改造储层的物性和渗流通道,储层改造体积越大,越利于储层压裂;DHSR越大,水力压裂会产生平行于水平最大主应力的非正交平面裂缝,形成孤立裂缝,不利于体积改造。同时,DHSR预测结果与现有的测井地应力计算、压裂监测及产量测试等结果的一致性很高,并且符合地质认识,说明了所提方法的有效性和可靠性。

关键词：地应力页岩气储层各向异性裂缝密度泊松比叠前反演

基于特征变量扩展的含气饱和度随机森林预测方法

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岩性油气藏 2024年第2期36卷 65-75页

作者：桂金咏李胜军高建虎刘炳杨郭欣中国石油勘探开发研究院西北分院兰州730020

采用数据驱动的方式,提出了一种基于随机森林机器学习算法训练出含气饱和度地震预测方法,并将该方法应用于中国西部复杂天然气藏中,分别对单井资料和二维地震资料进行了含气饱和度预测与分析。研究结果表明:(1)抽取井旁道纵波速度、横... 详细信息

采用数据驱动的方式,提出了一种基于随机森林机器学习算法训练出含气饱和度地震预测方法,并将该方法应用于中国西部复杂天然气藏中,分别对单井资料和二维地震资料进行了含气饱和度预测与分析。研究结果表明:(1)抽取井旁道纵波速度、横波速度和密度3个弹性参数叠前地震反演结果作为基本特征变量样本,引入边界合成少数类过采样技术对基本特征变量样本和对应的含气饱和度样本进行平衡化处理;利用扩展弹性阻抗结合数学变换自动生成一系列的扩展变量;再利用随机森林对特征变量进行含气饱和度预测重要性排名,并优选重要性较高的特征变量进行含气饱和度随机森林训练。(2)该方法大幅减少了特征变量提取和优选的人工工作量,且有效减少了信息冗余以及因含气饱和度样本不平衡导致的训练偏倚问题,有效增强了随机森林算法在含气饱和度地震预测方面的能力。(3)实际单井应用中预测的含气饱和度与测井解释的含气饱和度的相关系数可达0.9855;在二维地震资料应用中,该方法比基于常规未平衡化的11个弹性参数作为随机森林输入预测出的含气饱和度精度更高。

关键词：含气饱和度随机森林纵波速度横波速度密度特征变量不平衡数据机器学习气层预测地震预测