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三维初至波旅行时层析速度反演算法优化
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作者 许鑫 杨午阳 +3 位作者 张凯 魏新建 张向阳 李海山 《岩性油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期79-89,共11页
通过机器学习拾取初至波、建立微测井约束的初始速度场、多模板快速推进算法与窄带延拓算法求取全局旅行时、射线追踪技术求取射线传播路径、视慢度与正则化对目标反演方程进行约束等方法对三维初至波旅行时层析速度反演算法进行了优化... 通过机器学习拾取初至波、建立微测井约束的初始速度场、多模板快速推进算法与窄带延拓算法求取全局旅行时、射线追踪技术求取射线传播路径、视慢度与正则化对目标反演方程进行约束等方法对三维初至波旅行时层析速度反演算法进行了优化。研究结果表明:(1)采用基于图像分割的机器学习算法,将地震记录分成初至前、初至后、包含初至窄带等3类,并赋予不同权重,对576 000道地震数据进行初至拾取,拾取精度超过99%,拾取效率较人工逐道拾取提升了80余倍。(2)采用多模板快速推进算法,6个差分模板可覆盖网格周围26个节点的旅行时计算,可提升网格对角方向的旅行时计算精度;三维窄带延拓技术可完成全局网格节点正演旅行时计算;基于Runge-Kutta算法的三维射线追踪技术可完成射线路径的求取。(3)使用微测井信息构建初始速度场,同时使用视慢度信息与正则化方法对层析反演方程进行约束,可有效提高地下1 000 m以内的速度反演精度。(4)采用优化后的层析反演技术对塔里木油田甫沙4线束与英买某区块的实际资料进行处理,消除了“牛眼”假象与边界伪影假象,且井点反演速度曲线与实际测井数据高度吻合。 展开更多
关键词 初至波旅行 层析反演 初至拾取 机器学习 微测井约束 正则化约束 视慢度约束
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基于声波方程的有限频伴随状态法初至波旅行时层析 被引量:10
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作者 谢春 刘玉柱 +1 位作者 董良国 杨积忠 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期274-282,3-4,共9页
根据有限频理论,对于特定震相的观测信息,不仅射线路径上的介质对该信息具有影响,路径以外的其它区域对接收信息也具有影响,这种影响可以用核函数来表达。传统核函数的计算是基于"波路径"的,计算繁琐且效率低。而基于射线理... 根据有限频理论,对于特定震相的观测信息,不仅射线路径上的介质对该信息具有影响,路径以外的其它区域对接收信息也具有影响,这种影响可以用核函数来表达。传统核函数的计算是基于"波路径"的,计算繁琐且效率低。而基于射线理论的伴随状态法虽然可以在很大程度上提高反演效率,却没有考虑地震波传播的有限频特性,这就导致了反演过程中低波数信息的缺失。本文基于伴随状态法,同时考虑地震波传播的有限频特性,研究并实现了基于声波方程的有限频伴随状态法初至波旅行时层析成像。将该方法应用于表层速度结构反演,理论模型实验表明,该方法比传统非线性射线旅行时层析成像具有更高的反演精度。 展开更多
关键词 有限频 伴随状态法 初至波旅行层析 波路径 核函数
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初至旅行时层析反演近地表模型精度分析 被引量:7
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作者 李宇 杨德义 +2 位作者 邓辉 严锐 陈凤英 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期221-225,158,共5页
为了提高初至旅行时层析反演近地表速度模型的精度,改善静校正效果,本文研究了激发井深以及约束速度对反演精度的影响。通过建立典型低降速层近地表模型,首先对比分析零井深、井深穿过低速层和井深穿过降速层三种情况下,射线穿过网格的... 为了提高初至旅行时层析反演近地表速度模型的精度,改善静校正效果,本文研究了激发井深以及约束速度对反演精度的影响。通过建立典型低降速层近地表模型,首先对比分析零井深、井深穿过低速层和井深穿过降速层三种情况下,射线穿过网格的特性及激发井深在低速层以下时,最小约束速度对低速层反演效果的影响;其次利用井口时间确定最小约束速度,并提出了辅助点激发确定最小约束速度的新方法;最后应用于合成与实际地震数据,提高了反演精度。 展开更多
关键词 初至旅行 层析反演 近地表模型 激发井深 约束速度
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初至波与反射波旅行时多尺度渐进联合层析成像 被引量:11
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作者 李庆春 叶佩 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期536-544,676+500,共9页
针对应用单一波反演难以更准确、更全面地重构地下速度信息及层析正反演中网格剖分大小相互矛盾的问题,本文采用Humphreys等[1]的数据加权算法,对模型空间和数据空间进行加权,并在反演中采用多尺度渐进层析反演;通过比较模型上各种波的... 针对应用单一波反演难以更准确、更全面地重构地下速度信息及层析正反演中网格剖分大小相互矛盾的问题,本文采用Humphreys等[1]的数据加权算法,对模型空间和数据空间进行加权,并在反演中采用多尺度渐进层析反演;通过比较模型上各种波的理论旅行时与实际拾取的旅行时残差,更新模型速度及界面深度参数。模型资料试算结果表明,应用初至波与反射波旅行时联合层析整体上要优于单一波旅行时层析的结果;多尺度渐进层析反演能有效地解决层析正反演网格剖分大小的矛盾;在一定范围内,随着反演网格尺度的逐渐减小,反演精度也会逐渐提高。实际资料试算结果表明该方法是可行的,可以为高精度地震勘探提供精细的速度模型。 展开更多
关键词 初至波 反射波 旅行 多尺度渐进反演 联合层析
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一般TI介质中多震相旅行时层析成像——以井间成像为例 被引量:9
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作者 黄国娇 白超英 钱卫 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期115-126,21,共12页
传统的各向异性介质中的正、反演研究大多基于弱各向异性假设下的VTI介质,且主要是有关初至波的射线追踪和相应的旅行时反演。然而,随着勘探精度要求的不断提高,一般普适的(含强)TI介质中的多震相射线正、反演方法,则成为急需解决的问... 传统的各向异性介质中的正、反演研究大多基于弱各向异性假设下的VTI介质,且主要是有关初至波的射线追踪和相应的旅行时反演。然而,随着勘探精度要求的不断提高,一般普适的(含强)TI介质中的多震相射线正、反演方法,则成为急需解决的问题。鉴于此,本文将基于各向同性介质多震相分区多步最短路径射线追踪算法推广到一般各向异性TI介质,结合相、群速度导数的一阶旅行时扰动方程,采用共轭梯度求解带约束的阻尼最小二乘问题,进而提出了一种利用多震相旅行时进行一般TI介质弹性参数反演的方法。井间地震数值实验结果表明,多震相旅行时联合反演可有效提高成像分辨率,验证了方法的有效性和正确性。 展开更多
关键词 各向异性TI介质 多震相射线追踪 弹性参数反演 井间旅行层析
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基于旅行时修正的钻孔雷达层析成像改进 被引量:1
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作者 朱自强 彭凌星 密士文 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2658-2664,共7页
基于钻孔雷达的波幅采用速度层析成像时,大收发角度雷达波幅因其信噪比低,旅行时提取较困难等问题,钻孔雷达雷达波幅层析成像精度不高。通过计算证明电磁波能量是从发射天线中心点传播至末端,再由接收天线末端传播至其中心。依据此传播... 基于钻孔雷达的波幅采用速度层析成像时,大收发角度雷达波幅因其信噪比低,旅行时提取较困难等问题,钻孔雷达雷达波幅层析成像精度不高。通过计算证明电磁波能量是从发射天线中心点传播至末端,再由接收天线末端传播至其中心。依据此传播路径采用互相关函数对旅行时的提取进行优化,并得到相应的电磁波波速。利用优化后的旅行时与波速得到旅行时的修正值,并根据修正后的旅行时进行速度层析成像,将进行旅行时修正的层析成像图与未进行旅行时修正的层析成像图进行对比。研究结果表明:经过旅行时修正后得到的层析成像结果更加精确,证明对钻孔雷达层析成像的改进方法是可行的。 展开更多
关键词 钻孔雷达 初至波旅行 互相关函数 旅行修正 层析成像
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透射波旅行时Beam层析成像方法 被引量:4
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作者 罗飞 王华忠 +2 位作者 冯波 彭仁艳 蒋先勇 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期356-370,共15页
无论是高精度的构造成像,还是高保真的针对岩性油藏的成像,都越来越依赖于有一个准确的浅中层速度模型(含各向异性和Q值参数模型)。随着“两宽一高”地震数据采集技术的进步,透射波相较于反射波信噪比更高,参数反演更自动化,因此利用透... 无论是高精度的构造成像,还是高保真的针对岩性油藏的成像,都越来越依赖于有一个准确的浅中层速度模型(含各向异性和Q值参数模型)。随着“两宽一高”地震数据采集技术的进步,透射波相较于反射波信噪比更高,参数反演更自动化,因此利用透射波信息进行浅中层参数估计得到了特别的重视。首先从层析成像的理论框架出发,系统地论述了波动方程层析、波束层析以及射线层析的异同,剖析了参数迭代公式中各项的含义,认为层析正问题、地震数据的预条件以及模型的正则化是利用透射波旅行时层析成像方法挖掘“两宽一高”地震数据信息时应注意的几个核心问题。然后,重点介绍了加权地震走时的含义及其基于瞬时走时信息的自动化拾取策略。最后,简述了Beam束层析成像算法理论及其对观测系统的适应性,提出了MPI+OpenMP的策略缓解海量地震数据带来的存储与计算压力。海上实际地震资料的处理结果说明了透射波旅行时Beam层析处理流程在“两宽一高”地震数据处理中的可行性。 展开更多
关键词 两宽一高 Bayes理论 透射波 旅行 Beam束 数据预条件 模型正则化 层析反演
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基于FCM聚类模型约束的二维初至旅行时反演 被引量:3
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作者 刘佳成 张志勇 +2 位作者 周钦渊 李曼 李红立 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1115-1123,共9页
最小结构模型约束正则化二维地震初至旅行时反演中存在模型边界刻画不清的问题,尤其是地质体内射线分布稀疏的情况下,反演效果不理想。为此,引入模糊C均值(FCM)聚类模型约束函数,旨在提高反演结果对模型边界的成像精度。该约束项将先验... 最小结构模型约束正则化二维地震初至旅行时反演中存在模型边界刻画不清的问题,尤其是地质体内射线分布稀疏的情况下,反演效果不理想。为此,引入模糊C均值(FCM)聚类模型约束函数,旨在提高反演结果对模型边界的成像精度。该约束项将先验信息作为参考聚类中心,在迭代过程通过反复修改聚类中心及每个网格单元对聚类中心的隶属度,实现对速度的自动分类。在此基础上,采用以模型灵敏度信息为依据的多重网格反演策略,以提高反演的稳定性及效果;应用简单模型讨论了FCM聚类模型约束权重、先验信息引导项权重等参数选取方案;对比无监督学习与先验信息监督学习的反演效果,后者改善了反演速度模型边界刻画模糊现象,有效提高了反演结果的分辨率;最后,通过实测数据反演,验证该方法在实际应用中的实用性和有效性。 展开更多
关键词 地震初至波旅行成像 模糊C 均值聚类 正则化反演 监督学习
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三维旅行时场B样条插值射线追踪方法 被引量:12
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作者 张东 张婷婷 +3 位作者 乔友锋 杨艳 胡英 秦前清 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期559-566,676+501,共8页
传统的三维射线追踪算法由于受到计算区域网格离散化的限制,会导致追踪结果的射线路径出现不应有的弯折和相邻射线合并现象,进而影响追踪精度。本文根据地震初至波路径垂直于波前面的原理,提出基于B样条插值的旅行时场梯度反向射线追踪... 传统的三维射线追踪算法由于受到计算区域网格离散化的限制,会导致追踪结果的射线路径出现不应有的弯折和相邻射线合并现象,进而影响追踪精度。本文根据地震初至波路径垂直于波前面的原理,提出基于B样条插值的旅行时场梯度反向射线追踪方法。该方法通过三次B样条插值得到空间连续的旅行时场,并计算旅行时场梯度;然后从检波点开始,沿着旅行时场梯度的负方向进行追踪,即可得到从震源到检波点的最小旅行时路径。由于通过样条插值能获得连续的旅行时场,故追踪步长不受网格尺寸的限制,从而克服计算区域离散化所带来的问题。应用具体算例对该方法的效果进行了验证,结果表明,该方法在计算精度和效率上都有明显改善。应用于地震初至波层析成像的正演计算时,能够使收敛误差更小。 展开更多
关键词 射线追踪 三次B样条 旅行线性插值 初至波 地震层析成像
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槽波旅行时拾取数据合理性检测方法
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作者 杜艳艳 冯磊 余为维 《中国煤炭》 2019年第8期36-39,49,共5页
介绍了透射法槽波地震勘探中槽波旅行时数据拾取合理性分析的有效方法。槽波旅行时数据是槽波勘探预测煤层厚度的关键。为了提高煤厚预测精度,利用开发的ISSTTA软件分析槽波旅行时拾取误差对层析成像造成的不良影响,利用槽波旅行时检测... 介绍了透射法槽波地震勘探中槽波旅行时数据拾取合理性分析的有效方法。槽波旅行时数据是槽波勘探预测煤层厚度的关键。为了提高煤厚预测精度,利用开发的ISSTTA软件分析槽波旅行时拾取误差对层析成像造成的不良影响,利用槽波旅行时检测板等对拾取数据合理性进行检测,并校正槽波旅行时数据,减小拾取误差。结果表明,利用校正后的槽波旅行时数据进行槽波层析反演可以有效增强反演稳定性,从而提高煤厚预测精度。 展开更多
关键词 透射槽波 煤层厚度 槽波旅行 合理性检测 层析反演 地震勘探
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基于互相关函数对钻孔雷达层析成像的改进 被引量:4
11
作者 朱自强 彭凌星 +1 位作者 鲁光银 密士文 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期668-674,共7页
常用的旅行时提取方法在针对大收发角度数据进行提取时,因其低信噪比而显得较为艰难且不够准确。提出一种新的基于互相关函数的方法对旅行时提取方法进行改进。首先对数据进行归一化并按角度对数据分类;然后对相同收发角度数据与该角度... 常用的旅行时提取方法在针对大收发角度数据进行提取时,因其低信噪比而显得较为艰难且不够准确。提出一种新的基于互相关函数的方法对旅行时提取方法进行改进。首先对数据进行归一化并按角度对数据分类;然后对相同收发角度数据与该角度信噪比最大的数据进行互相关处理并叠加,从而得到该收发角度数据的参考波形;最后根据参考波形的初至波到达时间对该角度数据进行互相关处理,得到每道数据的初至波旅行时。通过计算机模拟的结果和对RAMAC雷达采集的实际数据进行分析处理的结果,对该方法的准确性进行了论证,与常规旅行时提取法得出的层析成像图相对比,该方法得到的层析成像图更为精确、清晰,能为判断地下异常提供更为有力的帮助。 展开更多
关键词 钻孔雷达 初至波旅行 大收发角度 层析成像 互相关函数
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复杂近地表速度广义近似反演方法研究 被引量:3
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作者 李哲 程丹丹 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期699-705,743,共8页
针对复杂近地表地震波旅行时层析成像的数据特征,设计和推导了基于广义逆的近似算法,避开了大型矩阵的求解问题,提出了复杂近地表速度广义近似反演方法。这种广义近似反演方法是一种考虑了复杂地表区地震记录旅行时拾取误差的层析成像方... 针对复杂近地表地震波旅行时层析成像的数据特征,设计和推导了基于广义逆的近似算法,避开了大型矩阵的求解问题,提出了复杂近地表速度广义近似反演方法。这种广义近似反演方法是一种考虑了复杂地表区地震记录旅行时拾取误差的层析成像方法,能够获得较稳定的近地表速度模型。根据旅行时误差与速度模型误差的关系,给出了误差传递方程,可应用于反演精度的控制。将广义近似层析反演方法应用于南方海相碳酸盐岩复杂地表区实际地震资料,用炮检距小于2 500m的旅行时数据反演出了射线分布与近地表速度模型。针对无约束广义近似层析反演结果存在的射线分布不均衡问题,提出了4种约束方法,获得了较好的射线覆盖,反演出的速度分布清晰地展示出近地表地层结构。用3 200m/s作为门槛值划分出低、降速带后,将约束广义近似层析反演的速度模型用于地震资料静校正,消除了复杂近地表对反射波旅行时的影响,得到了理想的反射波同相轴形态。 展开更多
关键词 复杂近地表 旅行层析 广义近似反演 约束条件 静校正
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近地表层速度模型建立的波路径层析成像方法 被引量:1
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作者 姜勇 王修田 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第S2期115-120,共6页
在地震勘探中,近地表层剧烈变化的速度和厚度往往对偏移成像的质量产生重要影响。本文提出了1种回转波波路径层析成像和深度偏移相结合的浅层速度建模方法。该方法首先通过正演模拟和实际观测记录求得理论和实际初至波间的剩余时差,然... 在地震勘探中,近地表层剧烈变化的速度和厚度往往对偏移成像的质量产生重要影响。本文提出了1种回转波波路径层析成像和深度偏移相结合的浅层速度建模方法。该方法首先通过正演模拟和实际观测记录求得理论和实际初至波间的剩余时差,然后将其沿波动理论体系下的地震波波路径反投影,从而实现速度的迭代反演,最后利用基于反演速度结果的叠前深度偏移来确定近地表层的底界面。数值模型实验和实际资料处理都表明:该方法可为近地表层速度模型的建立提供1种有效的手段。 展开更多
关键词 近地表层速度模型建立 旅行层析成像 初至波 波路径
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内蒙古阿拉善高放废物地质处置预选场址近地表花岗岩体地震成像 被引量:1
14
作者 李稳 侯黎华 +2 位作者 郭文峰 酆少英 刘保金 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2017年第3期267-272,共6页
在内蒙古阿拉善高放废物地质处置预选场址采用高分辨多次覆盖反射波法与初至波旅行时层析反演相结合的地震勘探技术,跨目标岩体完成了2条总长度约27km的地震探测剖面。获得的地震探测成果揭示了目标岩体的空间展布、南侧不整合边界、岩... 在内蒙古阿拉善高放废物地质处置预选场址采用高分辨多次覆盖反射波法与初至波旅行时层析反演相结合的地震勘探技术,跨目标岩体完成了2条总长度约27km的地震探测剖面。获得的地震探测成果揭示了目标岩体的空间展布、南侧不整合边界、岩体内部结构,尤其是断裂构造的存在情况和产状特征,对岩体南侧中新生代盆地内部的断裂和不整合地层接触关系也有清晰的反映。 展开更多
关键词 高放废物地质处置库 花岗岩体 地震勘探 反射波法 初至波旅行时层析反演
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罗家地区井间地震方法与效果 被引量:25
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作者 周建宇 何惺华 +1 位作者 李安夏 梁周军 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期745-753,共9页
周建宇 ,何惺华 ,李安夏 ,梁周军 .罗家地区井间地震方法与效果 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 1,36 (6 ) :74 5~ 75 3  井间地震是将震源与检波器都置入井中进行地震波观测的一种物探新方法。胜利油田与 To-moseis公司合作 ,在罗家地区... 周建宇 ,何惺华 ,李安夏 ,梁周军 .罗家地区井间地震方法与效果 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 1,36 (6 ) :74 5~ 75 3  井间地震是将震源与检波器都置入井中进行地震波观测的一种物探新方法。胜利油田与 To-moseis公司合作 ,在罗家地区进行了成功的井间地震试验。在取得高质量原始资料的基础上 ,进行了直达波旅行时反演处理与反射波成像处理 ,最终获得较高分辨率的井间速度层析剖面与反射波成像剖面。最高视频率达 5 0 0 Hz,可分辨的最小地层厚度为 3~ 5 m。成果剖面经综合解释 ,对井间储集层的横向分布与连通性、火成岩蚀变带、小断层、砂泥岩薄互层等复杂的地质现象有了清晰明确的认识。井间地震资料不仅可直接服务于油气田的开发 ,而且也可以标定三维地震资料。 展开更多
关键词 井间地震方法 分辨率 旅行层析反演 VSP-CDP成像 罗家地区 地震勘探
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井间地震技术在樊124井区的应用 被引量:26
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作者 陈世军 周建宇 +2 位作者 王延光 孔庆丰 何惺华 《石油物探》 EI CSCD 2003年第3期369-373,共5页
井间地震技术是油气田勘探开发领域的一项新技术,它是将震源系统置入井中激发并在另一口或多口井中接收地震波,通过对记录的地震波走时、振幅和频率等信息的处理,并结合测井、地质和地面地震等资料进行解释,最终得到井间地下介质的结构... 井间地震技术是油气田勘探开发领域的一项新技术,它是将震源系统置入井中激发并在另一口或多口井中接收地震波,通过对记录的地震波走时、振幅和频率等信息的处理,并结合测井、地质和地面地震等资料进行解释,最终得到井间地下介质的结构特征和物性变化情况。为了掌握胜利油田樊124井区断层的存在和单个砂体连通情况,采集了3对井的高质量原始井间地震资料,并对其进行了直达波旅行时速度层析反演和反射波成像处理,获得高分辨率的井间速度层析剖面与反射波成像剖面。通过综合解释,对樊124井区的井间储集层的横向分布与连通性、小断层、砂泥岩薄互层等复杂精细的地质现象有了清晰明确的认识,为提高油气采收率(EOR)及优化油气田开发方案提供了依据。 展开更多
关键词 井间地震 樊124井 分辨率 油气田勘探 地震勘探 旅行速度层析反演 反射波成像
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江37-江372井井间地震技术应用效果分析 被引量:1
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作者 王双喜 余钦范 +3 位作者 别慧秋 王玉贵 朱继林 陈宝德 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期138-142,共5页
井间地震技术是油气田勘探开发中一项新技术,是将震源系统和接收系统分别放入井中,在目的层进行地震波的激发和接收,通过记录波的旅行时、振幅和频率等参数,利用其资料高信噪比、高分辨率的特点,结合测井或地面地震资料进行解释,以了解... 井间地震技术是油气田勘探开发中一项新技术,是将震源系统和接收系统分别放入井中,在目的层进行地震波的激发和接收,通过记录波的旅行时、振幅和频率等参数,利用其资料高信噪比、高分辨率的特点,结合测井或地面地震资料进行解释,以了解井间地下构造特征和储层岩性变化。该文针对江37-江372井井间含油砂体不连通情况,应用井间地震技术,采集了江37-江372井的井间地震资料,进行了速度层析成像和反射波成像处理,反演出了波阻抗剖面、孔隙度剖面和渗透率剖面,通过分析解释,确定了井间地下构造特征和储层岩性变化,验证了井间地震技术解决井间储层细节描述方面的能力。 展开更多
关键词 井间地震技术 旅行速度层析反演 反射波成像
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基于Chebyshev多项式的三维射线追踪 被引量:2
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作者 苗贺 孙建国 +3 位作者 王蕤 颜鸿群 尹畅 魏脯力 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期462-468,共7页
采用快速匹配追踪(FMM)算法计算旅行时场;根据函数逼近和正交多项式的定义,利用Chebyshev正交多项式逼近旅行时场,从而使误差在最小二乘意义下达到最小,起到一定的平滑作用;然后直接对Chebyshev插值函数施以微分运算计算旅行时场的梯度... 采用快速匹配追踪(FMM)算法计算旅行时场;根据函数逼近和正交多项式的定义,利用Chebyshev正交多项式逼近旅行时场,从而使误差在最小二乘意义下达到最小,起到一定的平滑作用;然后直接对Chebyshev插值函数施以微分运算计算旅行时场的梯度,并最终得到射线路径。数值实验表明该方法提高了射线路径计算的精度和效率。 展开更多
关键词 射线追踪 旅行梯度 CHEBYSHEV多项式 逼近函数 初至波 层析成像
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