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基于线性贝叶斯和改进的典型相关分析法的地震岩石物理反演

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地球物理学报 2024年第1期67卷 332-346页

作者：曹亚梅周辉于波王玲谦油气资源与工程全国重点实验室 CNPC物探重点实验室中国石油大学(北京)北京102249 中国石油大学(北京)理学院北京102249 东北石油大学地球科学学院大庆163318

岩石物理反演作为一种直观的定量解释手段,是储层表征的一个重要研究课题,其中岩石物理模型是联系储层物性参数与弹性参数的桥梁.传统岩石物理反演往往需要在井位处校准岩石物理模型,而在地下介质复杂时,常规的岩石物理模型难以准确描... 详细信息

岩石物理反演作为一种直观的定量解释手段,是储层表征的一个重要研究课题,其中岩石物理模型是联系储层物性参数与弹性参数的桥梁.传统岩石物理反演往往需要在井位处校准岩石物理模型,而在地下介质复杂时,常规的岩石物理模型难以准确描述二者之间的关系,极大地影响了岩石物理反演的准确性.为降低岩石物理模型校准带来的误差,本文引入改进的典型相关分析(BP-CCA)法来构建储层物性参数与弹性参数之间的统计岩石物理关系,从而获得地下储层物性参数的空间展布信息.此外,该方法采用线性贝叶斯理论从叠前地震数据反演得到纵、横波速度及密度等弹性参数,具有较高的反演精度和计算效率.本文对提出的方法进行了合成数据实验和实际数据应用测试.结果表明,该方法可实现对储层参数的准确刻画,验证了其可靠性.

关键词：储层识别地震反演岩石物理统计分析

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基于空间协模拟的叠前地震随机反演方法

石油地球物理勘探 2024年第2期59卷 268-278页

作者：曹亚梅周辉于波张元高戴世立中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)cnpc物探重点实验室北京102249 东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318 大庆油田勘探事业部黑龙江大庆163453

无论是迭代类随机反演还是线性贝叶斯随机反演,一般采用序贯类随机模拟表征油藏的非均质性。序贯类方法大多依赖变差函数或训练图像描述模型参数的空间相关性,需要逐点计算模拟结果,因此并行实现困难、计算效率低。为此,将一种条件化快... 详细信息

无论是迭代类随机反演还是线性贝叶斯随机反演,一般采用序贯类随机模拟表征油藏的非均质性。序贯类方法大多依赖变差函数或训练图像描述模型参数的空间相关性,需要逐点计算模拟结果,因此并行实现困难、计算效率低。为此,将一种条件化快速傅里叶变换滑动平均(FFT⁃MA)模拟引入线性反演框架,提出基于空间协模拟的叠前地震随机反演方法。首先,在贝叶斯框架下整合地震数据和测井低频信息,获得弹性参数的后验概率分布。然后,根据FFT⁃MA算法生成概率场,以测井数据为条件数据对贝叶斯后验应用概率场协同模拟,从而获得井震数据约束的叠前弹性参数高分辨率随机反演结果。该方法无需迭代更新模型参数,能极大地提高随机反演的计算效率。最后,由模型试算和实际资料应用测试方法的效果。模型试算表明,所提方法在高分辨率储层预测及计算效率方面均优于常规方法,可稳定、准确地描述小尺度储层特征。实际资料应用表明,所提方法得到的高分辨反演结果与测井数据契合良好,提高了随机反演在薄储层定量表征方面的实用性。

关键词：高分辨率地质统计学 FFT⁃MA算法随机反演协同模拟

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Radon变换频变自适应多次波压制方法

地球物理学报 2024年第6期67卷 2402-2414页

作者：冯璐瑜薛亚茹张程苏军利梁琪乔佳瑜中国石油大学(北京)信息科学与工程学院/人工智能学院北京102249 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249

Radon变换是常用多次波压制方法之一,然而有限、离散的采样空间导致一次波和多次波在Radon域混叠,并且混叠程度随频率降低愈加严重.高分辨率Radon变换可以改善一次波和多次波分离效果,但分辨率的提高会降低保幅性,导致多次波残留或一次... 详细信息

Radon变换是常用多次波压制方法之一,然而有限、离散的采样空间导致一次波和多次波在Radon域混叠,并且混叠程度随频率降低愈加严重.高分辨率Radon变换可以改善一次波和多次波分离效果,但分辨率的提高会降低保幅性,导致多次波残留或一次波损伤.为此,本文在最小二乘反演基础上,提出一种随混叠程度自适应分离多次波的频变滤波方法.根据Radon变换褶积模型,分析一次波和多次波频变混叠机制;建立随频率调整的修正柯西函数混叠模型;依据一次波和多次波的混叠比例设计多次波滤波器,该滤波器能够根据一次波和多次波的混叠程度自适应调整滤波函数,提高多次波估计精度.合成数据和实际数据的多次波压制实验表明,这种频变滤波方法既可以改善多次波压制效果,又可避免高分辨率反演方法计算量大的问题.

关键词： Radon变换多次波压制混叠机制频变滤波

CO_(2)-水作用对层状页岩拉伸破坏影响的微观损伤研究

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岩土力学 2024年第1期45卷 59-67页

作者：杜布戈张广清周大伟屈乐邱仁怡范宗洋中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 西安石油大学西安市致密油(页岩油)开发重点实验室陕西西安710065

CO_(2)压裂页岩储层时CO_(2)−水作用损伤页岩微观结构,改变拉伸破坏特征与裂缝扩展模式。为研究CO_(2)−水影响层状页岩拉伸破坏的微观损伤原因,设计了矿物含量测定、扫描电镜观察与巴西劈裂试验,对CO_(2)−水作用前后龙马溪与长7段页岩... 详细信息

CO_(2)压裂页岩储层时CO_(2)−水作用损伤页岩微观结构,改变拉伸破坏特征与裂缝扩展模式。为研究CO_(2)−水影响层状页岩拉伸破坏的微观损伤原因,设计了矿物含量测定、扫描电镜观察与巴西劈裂试验,对CO_(2)−水作用前后龙马溪与长7段页岩试件的微观损伤、破坏特征与裂缝扩展进行研究。结果表明:CO_(2)−水对层理的微观损伤作用较基质显著,层理黏土矿物脱水而体积减小,有机质被萃取收缩,纹层内产生沿层理分布的大尺寸(长度为10~30μm,开度为1~5μm)微裂缝,基质碳酸盐、长石等矿物被溶蚀,产生随机分布的小尺寸(长度小于1μm,开度小于0.5μm)微裂纹;CO_(2)−水作用后页岩抗拉强度降低且各向异性增强,破坏模式变为拉剪混合破坏,垂直层理加载试件的剪切作用更强;CO_(2)−水作用后层理对裂缝扩展的影响更大,垂直层理加载裂缝延伸被层理限制,裂缝沿层理方向水平扩展,平行加载裂缝扩展轨迹受层理约束,裂缝仅在层理扩展。

关键词： CO_(2)-水作用页岩拉伸破坏层理数字图像相关

珠江三角洲与周边典型地区岩石热物性及其地热效应的比较研究

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地球物理学报 2024年第3期67卷 1120-1146页

作者：廖珂琰邱楠生于泰炎中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

珠江三角洲位于华夏板块南部,虽然已发现多个水热型地热田,但地热研究仍然较为薄弱.岩石热物性研究是地热研究中最为基础和重要的工作之一.本研究采集并测量了珠江三角洲与周边典型地区100块地表岩石的密度、热导率、热扩散率,以及50块... 详细信息

珠江三角洲位于华夏板块南部,虽然已发现多个水热型地热田,但地热研究仍然较为薄弱.岩石热物性研究是地热研究中最为基础和重要的工作之一.本研究采集并测量了珠江三角洲与周边典型地区100块地表岩石的密度、热导率、热扩散率,以及50块岩浆岩的U、Th、K_(2)O含量,并分别计算了体积热容和放射性生热率.实测结果表明,碎屑岩中细砂岩的热导率最高(3.94±0.92 W·(m·K)^(-1)),页岩的热导率最低(2.68±0.55 W·(m·K)^(-1)).岩石热导率和热扩散率具有明显的正相关性.结合地层厚度建立了地层热物性柱,其中古近系的热导率最低,地层热物性与沉积环境有关.岩浆岩中玄武岩的热导率最低(2.17±0.13 W·(m·K)^(-1)),花岗岩平均热导率为3.87±0.59 W·(m·K)^(-1).花岗岩放射性生热率在0.36~14.23μW·m^(-3)之间,平均值为5.23±3.03μW·m^(-3),属于高产热花岗岩.结合前人对研究区岩石放射性元素含量的测试结果,我们发现,相对于K_(2)O,U、Th与生热率具有更强的相关性,并对产热的贡献更高.相对于花岗岩,玄武岩的生热率较低,K_(2)O对产热的贡献较高.新的资料为区域热流的确定和地热资源评价提供了新的视角.模拟和计算结果表明,三水盆地沉积层能对深部热量起到聚集和保存的作用,并在基底附近形成高温区(>150℃);上地壳中花岗岩体产生的热流超过45 mW·m^(-2),占地表热流的一半以上.盆地和花岗岩体均具有形成高温地热资源的地质条件.此外,酸性岩浆岩放射性生热率随时间逐渐降低的特征与幔源基性岩浆的混合作用有关.

关键词：珠江三角洲热物性放射性生热地热效应花岗岩

高光谱影像逆近邻密度峰值聚类的波段选择算法

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测绘学报 2024年第1期53卷 8-19页

作者：孙根云李忍忍张爱竹安娜付航潘兆杰中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院山东青岛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 中国自然资源航空物探遥感中心北京100083

密度峰值聚类波段选择算法利用局部密度描述波段的密度信息,然而现有的局部密度容易忽略波段分布的全局信息,不能有效描述波段的分布特征,导致波段子集分类精度有限。为解决上述问题,本文提出一种基于逆近邻的密度峰值聚类波段选择算法... 详细信息

密度峰值聚类波段选择算法利用局部密度描述波段的密度信息,然而现有的局部密度容易忽略波段分布的全局信息,不能有效描述波段的分布特征,导致波段子集分类精度有限。为解决上述问题,本文提出一种基于逆近邻的密度峰值聚类波段选择算法。首先,利用波段与其K近邻构建K近邻有向图,获取波段的逆近邻,以及波段之间的共享近邻和共享逆近邻;然后,利用共享近邻和共享逆近邻并集的个数作为波段之间的相似度,利用波段与其逆近邻的平均欧氏距离和相似度构造增强型局部密度;最后,将增强型局部密度、距离因子、信息熵三者的乘积作为权重值,根据权重值挑选波段子集。为提高试验效率和实用性,本文算法还提出一种自动获得K值的自适应K值方法。在3个高光谱标准数据集上的试验结果表明,本文算法得到的波段子集比其他先进算法挑选的波段有更好的分类性能,尤其是在波段数较少的情况下,而且计算效率较高。

关键词：高光谱影像波段选择密度峰值聚类逆近邻局部密度自适应K值

CO_(2)地质利用与封存中碳迁移及其相态分布规律

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天然气工业 2024年第4期44卷 56-67页

作者：胡婷芮振华油气资源与工程全国重点实验室·中国石油大学(北京) 中国石油大学(北京)碳中和未来技术学院

CO_(2)地质利用与封存技术是“双碳”战略下重要的碳减排手段,前人的研究多集中于地质利用方面,而对地层的碳封存潜力尤其是CO_(2)矿化潜力的定量评价存在不足。为此,通过程序开发手段,将闪蒸计算加入开源的反应溶质运移模拟软件中,利... 详细信息

CO_(2)地质利用与封存技术是“双碳”战略下重要的碳减排手段,前人的研究多集中于地质利用方面,而对地层的碳封存潜力尤其是CO_(2)矿化潜力的定量评价存在不足。为此,通过程序开发手段,将闪蒸计算加入开源的反应溶质运移模拟软件中,利用改进后的软件建立了松辽盆地大情字井油田H59区块的三维地质模型,通过历史拟合注采过程校正模型地层参数,最后采用校正后模型量化表征了不同注入阶段及注采结束后CO_(2)迁移与相态转化的时空演化过程。研究结果表明:①在油藏CO_(2)混相驱条件下,CO_(2)在注入井端的小范围内呈现气相,在接触到油相前缘后,CO_(2)受浮力影响减弱,在垂向上逐渐趋于均匀分布,并向开采井端均匀推进;②气水同注阶段与注气阶段均有超过70%注入的CO_(2)溶解于油相,但气水同注阶段溶解于水相的CO_(2)含量明显增加;③注采结束后的相态演化特征表现为溶解水相CO_(2)逐渐转变为矿物相,而溶解油相CO_(2)存在转变为游离态气相的趋势;④注采结束后,主要矿化过程为绿泥石及铁白云石溶解产生铁、钙离子,与碳酸根离子结合构成方解石和菱铁矿等沉淀矿物(固碳矿物),而主要溶解矿物有钾长石、钙蒙脱石、铁白云石及绿泥石。结论认为,基于现场实测数据,利用嵌入闪蒸计算的CO_(2)地质利用与封存组分模拟软件,提高了对CO_(2)迁移及分布相态规律的进一步认识,研究结果对实现注CO_(2)高效提高采收率与封存具有重要指导意义。

关键词： CO_(2)地质利用与封存软件开发碳迁移 CO_(2)分布相态矿物固相封存

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海上拖缆窄方位地震数据裂缝预测方法（英文）

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Applied Geophysics 2024年第1期 1-12+203页

作者：刘道理杨学奇邹雅铭刘徐敏王国权陈双全中海石油深海开发有限公司中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室 CNPC物探重点实验室

关键词：拖缆数据窄方位局部角度域裂缝预测各向异性反演

差异源储结构下储层发育机制及其对油气富集的影响——以鄂尔多斯盆地庆城地区长7_(1-2)段为例

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中国矿业大学学报 2024年第2期53卷 346-363页

作者：姚东升陈冬霞李莎成铭王福伟马勇鲜本忠中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

鄂尔多斯盆地长7_(1-2)段储层非均质性强及其差异形成机制认识不清成为制约油气富集的关键问题.结合测井、录井、岩心观察和高压压汞、X全岩衍射等分析测试,并以砂地比和砂-泥单层厚度为标准将研究区长7_(1-2)段划分出储夹源型、源储互... 详细信息

鄂尔多斯盆地长7_(1-2)段储层非均质性强及其差异形成机制认识不清成为制约油气富集的关键问题.结合测井、录井、岩心观察和高压压汞、X全岩衍射等分析测试,并以砂地比和砂-泥单层厚度为标准将研究区长7_(1-2)段划分出储夹源型、源储互层型和源夹储型等3类9种源储结构.结果表明:储夹源型中储层的物性普遍更好,表现出原生粒间孔和次生孔隙较多、分选性好和排替压力低的特征;源夹储型中储层的物性较差,表现为孔隙含量较少且排替压力大;而源储互层型中储层质量则介于两者之间.储层差异的形成受洪水型重力流沉积、胶结作用和近源有机酸溶蚀的控制.在强水动力洪水型重力流下形成的湖底扇、水道、席状砂中发育较多厚层(>5 m)的源储结构储层,因分选好和刚性颗粒多而具有较强抗压实能力,从而保留了更多的原生孔隙.反之,半深湖、深湖中发育较多薄层的(<2 m)的源储结构储层,因岩石成分中塑性颗粒较多且分选差,导致在压实作用下原生孔隙大量减少.研究区的胶结作用主要是钙质、硅质、泥质胶结3种类型,储夹源型中储层因钙质、泥质等胶结物含量较少,绿泥石含量较多且以薄膜形态覆盖在岩石颗粒表面,抑制了硅质胶结,从而胶结程度较低,使储层中原生孔隙保存较好;而钙质等胶结物含量较多的源夹储型中的储层则表现出较强的胶结作用,使原生孔隙破坏严重.近源有机酸对孔隙的发育有着建设性的作用,其中岩石粒度较大的厚层的储层可提供有利溶蚀通道而形成较多次生孔隙;极细粒砂岩发育较多的薄层的储层通常阻碍溶蚀作用,导致次生孔隙不易形成.最终通过油井数占比和含油饱和度分析表明,储夹源型、源储互层型和源夹储型中的储层的含油性依次降低,对应的二级源储结构下的储层中厚储夹中源型、厚源厚储互层型和厚储夹薄源型的储层含油性最好.

关键词：源储结构储层差异成因机制鄂尔多斯盆地延长组7_(1-2)段