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题名针对岩性储层的定量地震波成像
被引量：2
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作者
王华忠
吴成梁
盛燊
许荣伟
雷霆
张如一
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机构
波现象与智能反演成像研究组(WPI)
中石化石油物探技术研究院有限公司
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出处
《石油物探》
CSCD
北大核心
2023年第1期1-30,共30页
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基金
国家自然科学基金项目(42174135,42074143)
国家重点研发计划变革性技术关键科学问题重点专项(2018YFA0702503)
中石油集团前瞻性基础性项目“物探岩石物理与前沿储备技术研究”(2021DJ3501)共同资助。
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文摘
油气地震勘探目标越来越复杂。碎屑岩储层、火山岩储层、碳酸盐岩储层、非常规储层都已成为油气勘探的目标。地震波成像技术由定性的、带限反射系数为成像目标转为定量的、宽带波阻抗为成像目标,这是面对复杂储层勘探时的必然选择。带限反射系数定性地刻画深度域三维空间地下介质几何结构;宽带波阻抗定量地描述深度域三维空间地下介质岩性变化。后者更适于复杂岩性储层的描述。无论是定性的带限反射系数为目标的地震波成像还是定量的宽带波阻抗为目标的地震波成像都是信息不足情形下的参数估计问题。无论叠前地震数据或是与待估计参数有关的先验信息,在复杂构造和(或)复杂岩性变化情形下,都不满足高精度成像的要求。在大数据和机器学习技术已经普及的情况下,定量的、信息融合理念下的地震波成像技术路线也是不可回避的。为此提出了一条针对岩性储层的定量地震波成像技术路线:特征波反演成像(characteristic wave inversion,CWI)+信息融合宽带波阻抗建模(wide band impedance modeling,WBIM)方法技术系列。本质上,它是将FWI宽带波阻抗反演分解成背景速度建模、背景密度建模、线性化的宽带反射系数估计这三个凸性更好的反问题进行求解。关键是我们并没有将宽带波阻抗估计提成一个非线性的反演问题来求解,而是转化成一个信息融合问题,把已有的、认为最好的背景速度建模、背景密度建模、线性化的宽带反射系数估计结果,通过提出和求解一个约束非线性优化问题,重构出宽带波阻抗模型。这样做完全避开了反演求解宽带波阻抗时的不稳定、不收敛问题,同时在此过程中还可以进一步引入其他先验信息,通过将这些先验信息合理地融入到当前已有的反演成像算法中,在信息融合这一步继续提升宽带阻抗建模的精度。这是不同于目前常规波阻抗反演的一种新的宽带波阻抗建模方法技术,建模结果稳定,地质含义更清楚。宽带波阻抗模型各波数带的信息来源清楚,低频(低波数)来自背景波阻抗,高频(高波数)来自高分辨带限反射系数成像。中频成分的补充依赖于背景速度建模和构造成像精度的提高,也依赖于带限反射系数成像包含更充分的低中频信息(期望的带限反射系数是Gauss型的反射系数)。首先分析了定量地震波成像的理论基础;在此基础上,针对面向岩性油藏的定量地震波成像问题提出了定量地震波成像的技术路线(CWI+WBIM);把宽带波阻抗分为低波数带、中波数段、高波数带和超高波数带,分析了不同波数带波阻抗成分(包括背景阻抗和四种类型的带限反射系数(脉冲型反射系数、Gauss型反射系数、期望子波型反射系数、Ricker子波型反射系数)对宽带波阻抗建模的影响,形成了宽带波阻抗建模的技术流程。指出了定量地震波成像的核心不在于低波数背景阻抗建模结果的定量化,而是宽带反射系数成像结果的定量化。实际数据情况下,定量的宽带反射系数的获取首先依赖于保真的地震成像,然后是保真成像结果的频带展宽,最后是用测井反射系数标定地震反射系数的量级。理论数据和实际数据的测试结果证明了所提出的针对岩性储层的定量地震波成像技术的可行性、有效性和实用性。
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关键词
岩性储层
定量地震波成像
背景速度估计
背景密度估计
宽带反射系数估计
Gauss型反射系数
特征波反演成像
基于信息融合的宽带波阻抗建模
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Keywords
lithologic reservoir
quantitative seismic wave imaging
background velocity estimation
background density estimation
broadband reflection coefficient estimation
Gauss-type reflection coefficient
Characteristic Wave Inversion
Wide Band Impedance Modeling
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分类号
P631
[天文地球—地质矿产勘探]
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题名走向精确地震勘探的道路
被引量：19
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作者
王华忠
盛燊
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机构
波现象与智能反演成像研究组(WPI)
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出处
《石油物探》
CSCD
北大核心
2021年第5期693-708,720,共17页
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基金
国家重点研发计划变革性技术关键科学问题重点专项(2018YFA0702503)
国家重点研发计划深海关键技术与装备重点专项(2019YFC0312004)
+1 种基金
国家自然科学基金(41774126)
南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)资助项目(ZJW-2019-04)共同资助。
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文摘
勘探地震领域已扩展到复杂地表、复杂构造、复杂油藏和深层目标等。地震数据采集技术发展到了宽方位、高密度、宽频带(“两宽一高”)地震数据采集阶段;地震波成像技术发展到了贝叶斯(Bayes)参数估计理论下的全波形反演(FWI)和最小二乘逆时深度偏移成像(LS_RTM);油藏描述发展到了综合信息利用和最佳判定阶段;地震勘探技术已经发展至全新的阶段。横向缓变的层状介质假设、地表一致性假设、射线理论波传播和Zoeppritz方程界定了上一代精确地震勘探的方法技术及其适用性,上一代精确地震勘探以高分辨率地震子波作为成像处理的核心目标,并据此开展薄层油气藏的识别、描述与评价。而描述任意介质中地震波传播的波动理论和贝叶斯参数估计理论构成了新一代高精度地震勘探的理论基础。“两宽一高”的地震数据采集技术和更高精度的子波处理;基于高维、字典基和稀疏特征表达的信号处理技术(解决去噪、数据规则化、数据压缩、去混叠等问题)、建立更精确速度和Q值模型以及估计宽带反射系数的特征波反演成像技术、宽带波阻抗成像技术和基于信息综合的人工智能油藏描述技术代表了走向精确地震勘探的未来方向。
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关键词
“两宽一高”地震数据
全波形反演
特征波反演
背景波阻抗建模
宽带方位角度反射系数
宽带波阻抗建模
精确油藏描述
机器学习与人工智能
精确地震勘探
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Keywords
“wide-azimuth
wide-frequency band
and high-density”seismic data acquisition
full wave inversion
characteristic wave inversion
background impedance model building
wideband azimuth and opening-angle reflectivity
wideband impedance model building
accurate reservoir characterization
machine learning and artificial intelligence
accurate seismic exploration
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分类号
P631
[天文地球—地质矿产勘探]
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