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01_叠后约束稀疏脉冲反演中文培训教程

01_叠后约束稀疏脉冲反演中文培训教程
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叠后约束稀疏脉冲反演 中文培训教程
(试用版) 试用版)
辉固地球科技(北京)有限公司
北京市朝阳区东四环中路 56 号 远洋国际中心 A 座 1207-1209 室 100025 电话:010 5908 1801 传真:010 5908 1802 网址:https://www.sodocs.net/doc/8918100223.html, 技术支持:support.china@https://www.sodocs.net/doc/8918100223.html,
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?Fugro-Jason 2012. All Rights Reserved.



第一章: 软件介绍及基本操作......................................................3 第一章:JASON 软件介绍及基本操作 1.1 工区数据介绍 ..............................................................................3 1.2 底图显示 Map View ....................................................................4 1.3 剖面显示 Section View............................................................. 11 1.4 层位编辑 Working with horizons ............................................15 1.5 井数据管理 Well Manager ........................................................20 第二章:工区的建立与数据的加载 第二章:工区的建立与数据的加载..........................................................24 2.1 工区的建立 ................................................................................24 2.2 数据的加载 ................................................................................25 第三章: 第三章:项目可行性研究 ........................................................................31 3.1 测井数据可行性分析 测井数据可行性分析..................................................................31 3.2 地震数据可行性分析 地震数据可行性分析..................................................................34 第四章:井震标定与子波提取 .................................................................36 第四章: 4.1 数据输入 数据输入....................................................................................36 4.2 井震标定与子波提取 井震标定与子波提取..................................................................38 第五章:建立低频模型 第五章:建立低频模型............................................................................42 5.1 构造格架建立 ............................................................................42 低频模型的产生.........................................................................44 5.2 低频模型的产生 第六章:约束稀疏脉冲反演 第六章:约束稀疏脉冲反演(CSSI)..........................................................45 第七章:反演结果质控 第七章:反演结果质控............................................................................50 第八章:反演结果解释 第八章:反演结果解释............................................................................56
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第一章: 软件介绍及基本操作 第一章:JASON 软件介绍及基本操作
在您开始学习 Jason Geoscience Workbench(JGW)软件之前,您需要学习如何应 用该软件,您的培训教师会给您一个快速的演示,然后您就可以进行练习,在本章每个练习 之后,培训教师会带大家复习,并演示更多的可选的软件功能。
1.1 工区数据介绍
在这个培训中我们会用到不同的培训数据,现简要描述如下:
GOM 工区
该工区数据是来自于墨西哥湾的实际工区数据,数据包括多个地震解释层位;Green 是主要产层,沉积环境是陆棚边缘三角洲沉积。在该工区内有五口井,一个全叠加数据体 seismic.mod , 一 个 与 该 地 震 数 据 相 匹 配 的 子 波 wavelet.mtr , 一 个 反 演 结 果 体 aitm_ai.mod 文件。
Data_loading 工区
该数据只是用于数据加载练习,在后面的反演和解释练习中并没有用到该数据。
Wedge2d 工区
该数据是合成的二维数据工区,该工区让您充分理解利用波阻抗数据来开展工作的好 处。
Big_gom 工区
该工区是更大范围的 GOM 工区, 您将通过它学习如何解释 InverTracePlus 生成的反演 结果,在该练习中我们会用到工区内的 6 口井,在工区中有一个 InverTracePlus 反演数据体 aitm_ai.mod 文件。
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InverTracePlus 流程图
数据的加载
井震标定与子波提取
约束稀疏脉冲反演
体检测
图 1 InverTrace
Plus
流程图
1.2 底图显示 Map
View
这个练习的目的是教大家在 Map View 模块中如何显示、管理和编辑数据, 以及 Map View 模块的使用,这个练习大约需要 30 分钟。
启动 Map View 模块
在 JGW 主菜单点击 File > Select project 并选择 GOM 工区, 点击 Analysis > MAP VIEW 启动该模块。
数据的选择显示
通常有五种方法可以选择您需要加载的数据: -在 MAP VIEW 窗口顶部通过 Input 菜单。 -通过菜单下面的分类快捷按钮 , , , 进行数据加载。 可以进入,进行数据加载。
-通过 Plot List,点击显示窗口右边的快捷按钮
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-在 MAP VIEW 窗口显示区内,点击 MB3(鼠标右键或第三键),选择 Input > 。 例如加载井 Input > Select data > Add > Wells 选择多口井。 -还可以通过点击 按钮进行数据输入,该功能类似于鼠标 MB3 键。
井数据显示
用快捷按钮 打开 plot list,改变 Type 到 Wells,点击该窗口中的 Add 按钮选择
工区内的井 1.wll, 4.wll, A08.wll, A13.wll 和 A19.wll. 点击 OK,井就会显示在底图上。其中 有两种方法选择数据: — 用鼠标左键划过您想选择的文件。 — 按住 Ctrl 键然后点击每个您想选择的文件。
图 2 文件选择窗口
缩放功能
在底图上要放大某一个区域,可以通过按住鼠标的中键进行拖拉选定放大区域,放 开鼠标中键后被选定区域就会被放大。可以利用按住 Shift 键移动放大以后的图件。
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可以点击快捷键 也可以点击快捷键
使放大的底图缩小到原始大小,如果您对底图进行了几次放大, 使图形分步骤缩小到每次放大之前的尺寸。
保存 Session
点击快捷键 File > Save session 输入保存文件名 only_wells。
绘图列表 Plot list
下一步您将通过 Plot List 向底图窗口中加入一个解释好的层位, 可以通过三种方式 实现: — 使用 图标。
— 右键点击您的底图然后选择 Input > Select data。 — 选择 图标,然后点击 Input > Select data。
1. 通过上面所示的方法打开 Plot List,然后改变 Type 到 Horizons,然后点击 Add 选择 horizons.hor,然后双击其中的 Green_Base (Time),点击 Apply 显示层位 数据。 2. 为了显示目前在 Plot List 中所有的数据列表,改变 Type 到 All,其中 On 那一列 画叉的数据显示了在底图中显示的所有数据。每个项目数据都可以通过单击鼠标左 键来选择或者不选择,点击 Apply 应用相应的选择。
图 3 绘图列表窗口
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3.
到目前为止,您已经加入了新数据到 Plot List,为了改变任何已经加入的数据,您 可以使用 Type 列中的图标。不同的图标用来识别不同的数据类型: ? ? ? ? ? ? ? ? 地震/属性数据 层位数据 井数据 断层轨迹 等值线 文化数据 注释信息 道集数据
例如:可以点击
图标来改变 Green_base (time)层位到 Green (time)层位。记得在
更新 Map View 显示窗口中选项以后点击 Apply。
显示属性 Display Attributes
在绘图列表 Plot List 中的图标 被用来改变列表中每一项的显示属性: 图标, 改变 Draw method 从 Area fill
1. 点击 Green 层位旁边的
到 Data dots 然后点击 Apply。 2. 使用 Plot List 中井旁边的 图标来改变井数据的设置。注意到
注释信息可以显示或者不显示, 井轨迹的大小和颜色都是可以改 变的。 3. 显示井在哪个位置穿过了层位, 可以从 Map View 菜单列表中选 择 Input > Well intersections。 4. 在井位处按右键然后从下拉菜单中选择 4,…attributes,这是使 用 图标来调整属性显示的一种替代方式。
5. 可以从 Map View 窗口下方找到显示属性的相关信息, 当您移动 鼠标的时候,窗口下方的值也在改变,在 Display > Global Display 设置对话框, 您可以设定什么样的信息需要被显示出来。 6. 选择 Display > Units 您可以改变显示的单位。
颜色刻度 Color Scale
点击快捷键 或 Display > Data color and scale
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图 4 数据颜色和刻度对话框 通常软件已经设定了合适的颜色数值范围,不过如果您想编辑颜色刻度,要么点击 Colors 列框中的…或者双击色标颜色显示窗口进行颜色编辑,这将会打开颜色刻度窗 口:
图 5 颜色刻度编辑窗口 可以通过 File > Standard 来选择标准的配色方案,点击 OK 来进行应用。在这个 练习中,我们将使用提前定义好的配色方案 BlueGreenRedGold.shs。 — Flip colors: 您可以反转颜色的显示方式, 这样颜色的最小和最大值就相互交换。 — Undo:取消自从上次您点击 Apply 以后所进行的所有编辑。 可以双击每个单独的颜色,通过 Color editor 窗口进行修改,在窗口中调节 R(红 色),G(绿色)或者 B(蓝色)滑动框进行修改。
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图 6 颜色编辑器
色标 Legend
点击工具框中的 打开色标条,可以注意到底图的标题是 GOM,副标题是
Green (horizons.hor),您可以通过双击相应的区域进行编辑。
图 7 底图和色标显示窗口
断层/层位横切 Fault/Horizon intersection
断层和层位之间的横切可以通过 Map View 顶部的 1. 点击 图标进行显示。
,选择层位文件 horizons.hor; 选择 big_fault 作为 Fault 以及
Green 作为 Horizon。
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2. 在 Plot List 内选择挨着断层轨迹的
, 选择 Flat colored: Black, 点击 OK;
文化数据 Culture data
点击水平工具栏中的快捷键 区块的边界信息,可以点击旁边的 ,然后选择 mc109.cul,这个文件包含了不同 然后修改其中的颜色和线的粗细值。
等值线绘制 Contour lines
1. 点击水平工具栏中的快捷键 ,选择Horizon file: horizons.hor, 然后 Horizon: Green。其中Data range、Contours和Increment分别定义了等值线图的显示参 、 数。
2. 打开图形显示列表然后改变 Type 到 Seismic/Property 点击 Add;选择地震数据文件 seismic.mod;点击 Apply; ; ; 如果图形变黑,点击 然后改变 Draw method 到 Data dots。
图 8 等值线参数选择窗口
图 9 本次练习的结果显示在底图中
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3. 通过点击图形列表中的图标取消地震数据,然后点击 Apply。 。
多个显示面板 Multiple panels
1. 选择 Panel > New panel,可以在已经显示的模板右边加入新的显示模板, 其中每个模板都有相应的图形显示列表 Plot List。 2. 显示在最初的模板中的数据可以通过右键点击加入新的模板中,首先右击原 始模板中的数据,然后选择增加相应的数据,比如选择 Add contours of Green to other panels,这样所有的数据都可以加入到新的模板中。 — 如果要改变所有模板的设置,使用顶部的菜单选项。 — 如果要改变某一个模板的设置,使用 — 最大、最小化按钮 、 图标或者右键单击模板。
,可以缩放窗口。
抓图工具 Snapshots
点击快捷键 ,或者用 System > Screen Snapping Tools > xv 进行抓图。
图 10 抓图结果示例
1.3 剖面显示 Section View
这个练习的目的是教大家在 Section View 模块中如何显示、管理和编辑数 据,以及 SECTION VIEW 模块的使用,这个练习大约需要 30 分钟。
启动 SECTION VIEW 模块
本练习还是在 GOM 工区内进行,点击 Analysis > Section View 启动该模块。
地震数据显示 Display seismic data
在 SECTION VIEW 窗口内点击快捷键 , 选择 seismic.mod,然后点击 OK
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通过 Input > Vertical gate 或双击垂向轴 vertical axis 进行垂向显示设置 设置最小值 1600 ms (1.6 s) 最大值 2400ms (2.4 s)
地震道范围 Trace gate
在 SECTION VIEW 窗口内点击 Input > Trace gate >Select (from map)或者双击 horizontal axis 横轴,选取相应的主测线、联络线或任意线。
图 11 剖面地震 Trace gate 选择对话框
本次显示确定的 Trace gate 为主测线 39,CMP 从 261 到 281,位于工区的边界。 如果查看底图的话,可以注意到底图上显示为相应的蓝色线段。
图 12 工区 Trace gate 位置图
通过点击 Input > Trace gate browser 进行地震道浏览
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图 13 工区 Trace gate 浏览框
其中的 Line step 和 Trace step 控制了显示的地震道的移动方向。另外也可以利 用 Arbitrary Line 来设定任意方向的测线。
属性对话窗口 Attributes dialog window
在 SECTION VIEW 窗口内点击 MB3 选择 seismic.mod attributes,就会有 Seismic/Property plotting Attributes 对话框弹出,设置 Filter type 为 Band-Pass filter,点击 Parameters 进行参数设置:
? Low frequency = 6;
?
Low overlap = 4;
? High frequency = 60; ? High overlap = 10。
点击 OK 变更显示。
地震剖面频率域显示 Display in frequency
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在 SECTION VIEW 窗 口 内 选 择 Display > Data transform 打 开 Amplitude-frequency , 或 者 点 击 MB3 选 择 Display > Data transform > Amplitude-frequency,可以通过点击快捷键 来改变地震频谱的显示方式, 比如下图的 显示方式为 Wiggle。
图 14 地震数据频率域显示
可以试着放大其中的一小部分区域,查看数据的频率信息。
地震解释层位与井数据的显示
在 SECTION VIEW 窗口内通过点击快捷键 分别加载地震数据、层位数
据、井数据,并且在 SECTION VIEW 窗口内合理地显示,或者可以通过 Input 菜单进 行加载。
图 15 剖面显示图中的结果
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可以通过点击
图标来改变测井曲线的显示属性,比如,可以将 Lithology
Fraction 曲线的 Wiggle line width 设定为 Small。也可以通过 Display > Global display settings 来设定显示投影井距,另外也可以通过点击快捷键 或者选择 File > Save session 进行剖面参数的保存,便于下次调取。
1.4 层位编辑 Working
with horizons
这个练习的目的是教大家在 HORIZON MANAGER 模块中如何显示、管理和 编辑数据,以及 HORIZON MANAGER 模块的使用,这个练习大约需要 30 分钟。
层位管理 Horizon Manager
Horizon Manager 模块可以对层位进行拷贝、计算和统计。 1. 打开模块:Utilities > Horizon Manager; 2. 先拷贝层位文件到另一个文件,因此可以保持最初的文件; — 选择 Input > Horizon files 然后选择 horizons.hor; — 从 Display > Select all 选择所有的层位; — Tools >Copy to other file 然后给新文件起名 edit_horizons; 窗口看起来如下图所示:
图 16 层位文件管理窗口
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3. 同时可以拷贝和平移层位数据:选择相应的层位数据,比如 Green,然后使 用 Tools > Copy and shift horizons,设定平移值为 50ms, 文件的后缀 Suffix 填入_shift, 点击 OK; 也可以点击 Edit 来启动颜色编辑器, 比如选择 Colors > Yellow 4. 可以通过点击 Display > Show statistics 进行层位数据的统计,层位管理 Horizon Manager 窗口应该如下图所示:
图 17 层位文件管理窗口
层位解释 Interpretation
1. 在 SECTION VIEW 窗口通过点击 Tools > Interpret 或点击窗口右边的快捷 键 启动层位和断层编辑解释模块,对层位进行手工或自动解释,您可以
选择层位文件,生成某个层位文件中的新层位信息,对层位信息进行修改, 选择不同的解释选项等等。
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图 18 Section View 剖面解释窗口
2.
在 edit_horizons.hor 文件中生成一个新的层位数据: — 输入新的层位文件名,比如 Yellow; — 然后选择相应的层位显示颜色,比如 Yellow; — 点击 Add horizon 来生成新的层位文件; 解释选项有很多不同的选择,主要有以下几项: — Jump 表示跳过某些层位点,或者中断层位拾取操作,从下一次 鼠标点击开始接着拾取层位; — Undo 取消上次的层位拾取操作; — Point mode 点模式,表示拾取的不同点之间靠直线连接; — Continuous mode 连续模式,表示点击然后拖拽鼠标,拾取出 层位; — Delete mode 删除模式,表示删除鼠标点之间的层位拾取结果; — Autotracking mode 自动拾取模式,表示自动拾取第一个和最后 一个点之间的满足拾取标准的数据;
3. 4.
确定选择了新生成的层位文件到 Interpretation 窗口; 试着在 Point mode 模式下点击窗口的不同位置,然后利用 Jump 功能中 断层位拾取; 点击 Continuous mode 进入连续模式,可以试试这个层位拾取方法的不 同; 可以利用右键功能 Jump correlation image 来拷贝一个半透明的长方形的 屏幕区域来移动并寻找断层两边最相关的解释点;
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5.
6.

7.
试验 Autotracking mode 自动拾取模块,先生成一个新的层位文件,点击 1925ms 附近的波峰,然后沿着同相轴点击鼠标看看结果; 点击 Tracking parameters 来编辑自动追踪的参数; 点击 Save 来保存结果; 可以试着利用自动追踪功能来解释波阻抗数据,可以设定自动追踪标准 Criterion 为 Value crossing, 然后填入 Crossing value 为 16400 g/cc*ft/s (5e6 kg/m^3*m/s),选择 Adapt existing value,选择 Resample to sample interval 然后填入 1 ms,点击 OK; 为了更好的看清楚层段的边界, 可以通过 Display > Data color and scale 设 定 Min = 13000 Max =19000 g/cc*ft/s (Min = 3.95e6 Max =5.8e6kg/m^3*m/s); 试验不同的自动追踪的参数设置; 选择 Save and Close; 选择 File > Save session As 为 allwells_aitm。
8. 9. 10.
11.
12. 13. 14.
层位在底图上的编辑
在 MAP VIEW 模块下可以通过点击 Tools > Horizon 开启层位编辑菜单, 在层位编 辑菜单内选择 edit_horizons 层位文件内的 Green,对一定范围内的层位进行清空、内 插、控制点内插和平滑等。 1. 进入 Map View; 2. 选择 edit_horizons 中的 Green 层位数据,显示到 Map View 中; 3. 进入 Tools > Horizon, 注意到 Trace gate 缺省值为 Area, 其他的选项为 Polygon 或者 File hull,您也可以选择不同的 Operation 选项,比如 Clear area、 Interpolate、Fit control points 和 Smooth; 4. 改变 Area 到 Polygon; 5. 点击 Edit polygons,然后在底图上点击您想画出的范围,然后点击 Close polygon 来自动关闭; 6. 改变颜色到黑色; 7. 输入 Polygon 的名字为 area_to_delete; 8. 点击 Save active polygons; 9. 点击 Done; 10. 您现在可以执行某种操作到选定的 Polygon 区域, 比如您可以选择 Clear area, 点击 Apply;
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图 19 Green 层位中被删除的区域
11. 下一步您可以在全工区内插值, — 改变 Area 到 Trace gate; — 点击 Edit trace gate; — Retrieve 三维 trace gate 到 Volume; — 点击 OK 回到 Edit horizon 对话框; — 改变 Operation 到 Interpolate; — 点击 Interpolation parameters, 对应的窗口中设定 Operation set 到 Triangulation,点击 OK; — 可以将原始的层位数据存成另外的名字,以便能够随时回到最 初; 12. 利用 Panel > New panel 打开新的模板; 13. 打开 Plot List 来显示 Green 层位,然后比较插值以后的层位和最初的层位。
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图 20 比较插值以后的层位(左)和原始的层位(右)
1.5 井数据管理 Well
Manager
这个练习目的教大家在 WELL MANAGER 模块中如何显示、管理和编辑数 据,这个练习大约需要 30 分钟。
井数据管理器的介绍
在 Jason 主菜单上点击 Analysis > Well Manager 进行 WELL MANAGER模块的
启动,点击 Load all wells in proj.dir 进行工区内的井的加载,表格显示方式可以 选择 Tops、Logs、Misc 方式进行显示;在 Logs 显示方式下,可以在不同的垂 、 、 向轴上进行显示: Measured depth、 Time,对曲线进行统计显示方式为 Data 、 ,
range、Mean/Std. dev 等。具体步骤如下: 、 1. 通过选择 Analysis > Well Manager,点击 Load all wells in proj. dir,可 以看到 Logs 标签(存储了所有的曲线)和 Misc 标签(显示了不同的参数, 比如井径,井种类等); 2. 3. 4. 5. 6. 7. 熟悉相关的类型,不要改动数据; 将原始的井文件存成另外一个名字,比如 ex_wellmngr_作为文件后缀; 进入 Logs 标签; 您可以改变数列的顺序,主要关注纵波阻抗,GR 和电阻率数据; 可以通过 Display > Show logs as 来控制显示的数据信息; 设定 Display > Vertical type 到时间。
测井数据在曲线显示器上的显示
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电阻率法和电磁法联合反演进展

电阻率法和电磁法联合反演进展 地球物理反演过程是一个将观测数据转换为地质-地球物理模型的过程,其首要解决的问题之一就是尽可能的减少地球物理场的多解性,从而得到一个可靠的地质模型。然而,地球物理方法所采集到的数据集通常受到地表干扰或方法自身缺点的影响,使得反演结果难以全面的认识地下地质概况。直流电阻率法( DirectCurrent Resistivity,DC) 在浅层勘探中具有较高的灵敏度,但是由于装置展布的限制和深部传导电流受到极大的削弱,因此很难获取到深部的有效信息。电磁法,受到地形起伏和近地表横向电性分布不均匀,易产生静态效应,极易混淆真假异常,增加地质解释的难度。由此可见,单一地球物理方法的反演容易造成地下地质解释的模糊性。在综合地球物理中同时运用多种地球物理数据进行同步、顺序、剥离、伸展等方式计算同一地质体的物性特征和几何展布称为联合反演,联合反演是综合地球物理工作中不可或缺的一种重要的定性和定量解释工具。结合多种地球物理数据进行联合反演能够有效的减少模型解空间。这主要是由于: (1) 不同地球物理方法获得的解空间不尽相同。利用不同地球物理方法的优势,一种方法中的零空间可以通过联合反演在另一种方法中得到补充。 (2) 不同地球物理方法测量的物性参数不尽相同。地下岩矿石包含了多种物理属性,通过在同一区域对不同物性参数的测量,从不同的侧面提高对该区域岩性及其范围的识别。 (3) 不同地球物理方法所受的干扰因素不尽相同。某种方法部分受到强干扰的数据可以用另一种方法的数据经行校正,有时比单一方法采集更多数据更为有

效。 自1975年V ozoff和Jupp首次提出进行MT和DC数据联合反演(V ozoffandJupp,1975)以来,中外学者对联合反演从理论到应用都做了许多研究:Sasaki(1989)、Sharma(SharmaandKaikkonen,1999;SharmaandVerma,2011)等对大地电磁和直流数据进行了联合反演研究。Zeyen和Pous(1993)进行了带有先验模型的磁法和重力联合反演研究。Hering等(1995)详细论述了DC与浅层地震的联合反演算法。Bosch等(2006)运用蒙特卡洛方法进行了三维重磁的联合反演研究。Moorkamp等(2011)提出了一种适用于地震、MT和重力的三维联合反演框架。国内学者对联合反演也做了许多贡献,于鹏等(2007)利用改进的全局寻优的快速模拟退火算法,实现了重力和地震资料的约束同步联合反演。万玲等(2013)提出地面磁共振MRS与瞬变电磁(TEM)联合反演方法,提高了解释结果的准确度。彭淼等(2013)研究了基于交叉梯度耦合约束的大地电磁与地震走时资料的三维联合反演算法。陈晓等(2010)采用非线性模拟退火方法实现了加入有效模型约束的大地电磁与地震的同步联合反演,使反演的解更实际更稳定。陈华根等(2012)在实际资料处理中应用了MT和重力的模拟退火联合反演并取得了较好的效果。刘彦等(2012)在对国内外大地电磁与地震数据联合反演的研究现状分析的基础上,总结了电震联合反演算法的类型。 回顾联合反演的发展历史,联合反演是综合地球物理定量解释的重要工具,是未来地球物理学的一个发展方向。从总体上来说国内的联合反演主要集中在重磁电磁与地震方法的结合,而更具有合理性的基于相同物性基础的联合反演较为少见。

稀疏脉冲反演方法及Jason软件实现

第四篇约束稀疏脉冲波阻抗反演 1、概述: 约束稀疏脉冲波阻抗反演方法(简称CSSI )是目前应用比较广泛的一种方法,它是以趋势约束稀疏脉冲反褶积算法为基础。对地下的反射吸收序列作如下假设:它的分布是稀疏分布的,而不是像其它的反演方法那样假设其是连续分布的。在反演过程中,它是通过寻找一个使目标函数最小的反射系数脉冲数目来得到波阻抗数据的,此时合成的地震记录可以和实际地震记录匹配的最佳。 2、基本假设和方法原理 约束稀疏脉冲反演(CSSI )是一种递推地震波阻抗反演方法,基于范数反褶积和最大似然反褶积。它假设 地层的反射系数序列是由一系列稀疏且不连续的大反射系数和高斯分布的小反射系数叠加而成。从地质角都解释,大反射系数代表地下不连续界面、岩性分界面。首先由约束稀疏脉冲的基本假设,得到目标函数: )1ln()(2)ln(2)(1 )(1 1 22 1 22 λλ----+= ∑∑==M L M K n N K r R J L K L K (1) 2R 为反射系数均方值,2N 为噪音均方值;第K 个采样点的反射系数为r(K),n(K)为噪 音;M 为反射层数;L 为总采样数;λ为既定反射系数似然值;可经迭代计算出反射系数。其次用最大似然反褶积反演得到反射系数。采用递推算法结合初始波阻抗趋势,得到波阻抗模型。 ) () (1) 1()(i R i R i Z i Z +-= (2) Z(i)为第i 层的波阻抗值;R(i)为第i 层的反射系数。 最后约束稀疏脉冲反演依据目标函数逐一对地震道计算的初始波阻抗进行调整, 并调整反射系数,得到目标函数: Z L a d s L r L F q p ?+-+=-11)()(λ (3) r 是反射系数,Z ?是阻抗趋势差;d 是地震道;s 是合成地震道;λ是残差权 重因子;a 是趋势权重因子;p,q 是L 模因子。式(3)右边分别是反射系数的绝对值和,合

测井约束地震反演进行预测的原理和过程

中国矿业大学(北京) 研究生课程考试试卷 考试科目油气藏评价与开发技术 考试时间2017年2月26号 学号TSP1600201017 姓名李泽辰 所属学院地球科学与测绘工程学院 类别(硕士、博士、进修生)硕士

评分及评语(由阅卷人填写): 阅卷人签名:任课教师签名:时间:时间:

测井约束地震反演进行预测的原理和过程 摘要:测井资料具有很高的纵向分辨率, 但在横向上探测范围却很小;地震资料在横向上可连续追踪地层信息,但其纵向分辨率却受到记录频带的限制而远远低于测井信息。采用普通地震资料进行反演,通常受地震频带宽度的限制,其精度和分辨率都不能满足油田开发对薄砂层的要求。测井约束地震反演从地质模型出发将测井与三维地震资料有机结合,以地震解释的层位或层序为基础,从井点出发内插外推,形成初始波阻抗模型,再通过不断修改、更新模型,使模型正演合成地震资料与实际地震数据吻合度最高,则该最终模型的数据便是反演结果。关键词测井约束地震反演储层预测 从20世纪80年代初开始,广泛利用波阻抗反演技术进行储层预测收到了很好的效果; 90年代,在波阻抗反演基础上发展起来的测井约束地震反演技术应用日趋广泛,并有很多成功的实例。测井约束反演作为一种储集层横向预测技术,以测井资料丰富的高频信息和完整的低频成分补充地震资料有限带宽的不足,综合地质认识等信息作为约束条件,可以得到高精度的波阻抗资料,弥补了普通的地震剖面不能分辨薄层砂体的不足。 1 井约束条件下储层反演的基本原理 井约束条件下的储层反演是基于褶积模型的地震道反演, 从测井曲线出发, 用井的波阻抗模型作为反演的初始模型,进而求取反射系数序列, 从井旁地震道提取地震子波,用所求得的地震子波与反射系数序列褶积生成合成记录, 比较合成记录与地震道的误差。当误差达到最小时,其波阻抗模型就作为井旁道反演后的波阻抗曲线, 按地震解释层位建立模型, 把测井声阻抗曲线沿此模型横向外推, 充分利用测井资料丰富的高频信息和完整的低频成份补充地震带宽的不足,

反演技术原理

反演技术 前言 一. 反演的概念、目的 二. 反演的发展历史及趋势 三. 反演的基本方法 四. 地震反演难题的解决方案 五. 反演的实质 六. 反演的基本流程 七. AVO反演处理简介 地震、测井、钻井是石油工作者认识地下地质构造、地层、岩性、物性、含油气性的最重要的信息来源。虽然测井、钻井仅能提供井孔附近的有关信息,尤其是有关岩性、物性、含油气性的信息,但是这些信息往往具有很高的分辨率,可信度、准确性,能确切地指出含油气层的位置,定量化分析与储层、油藏有关的参数。然而一个油气田勘探、开发方案的设计、实施、调整仅靠测井、钻井资料是远远不够的,

必须与地震资料相结合进行综合分析才能取得良好效果。 地震资料的分辨率虽然远远不及测井、钻井,但是随着地震勘探技术的发展,从光电记录、模拟记录到数字记录,从二维到三维,地震资料的信噪比、分辨率、成像的准确性都获得了极大的提高,由于地震资料包含大量地下地质信息,覆盖面积广,具有三维特性,所以这项技术的使用越来越受到石油工作者的重视,如何利用地震资料研究地下地质构造、地层?如何进行储层预测、油藏描述?如何进行油藏、含油气层的预测? 这些问题促使地球物理学家、地质学家开发应用了一系列地震资料特殊处理技术,如地震资料反演技术、地震属性分析技术、AVO 分析技术,这些技术充分利用测井、钻井、地震的长处,使人们对地下储层、油藏的研究从点到面、从二维到三维、从三维可视化研究到油藏动态监测、从定性研究到定量化研究,大大提高了钻探成功率,有效地指导了油田开发,为提高油田最终采收率起到了积极的作用,因此地震技术被列为二十一世纪石油工业发展的首要技术,相信地震资料特殊处理技术(地震资料反演技术、地震属性分析技术、AVO分析技术)也必将在我国油田勘探、开发中起到越来越重要的作用。 一. 反演的概念、目的 地震资料反演技术就是充分利用测井、钻井、地质资料提供的丰富的构造、层位、岩性等信息,从常规的地震剖面推导出地下地层的波阻抗、密度、速度、孔隙度、渗透率、沙泥岩百分比、压力等信息。那么如何理解这个概念?还是让我们看看什么是正演吧! 1.正演的概念 如果我们已知地下的地质模型,它的地震响应如何?通过模拟野外地震采集,得到单炮记录,再通过速度分析、动校正、叠加、偏移得到合成剖面这一过程就是正演。

反演方法综述

几种常用的反演方法综述 一、稀疏脉冲反演(C onstrained Sparse Spike Inversion) 1、原理: ①首先假设地下地层的波阻抗模型所对应的反射系数序列模型是稀疏的,即由起主导作用的强反射系数序列和具有高斯背景的弱反射系数序列叠加而成。 ②将地震记录与子波进行稀疏脉冲反褶积得到地层反射系数,一般是使用最大似然反褶积求得一具有稀疏特性的反射系数序列Ri。 根据①的假设可以导出最小目标函数: R(K)为第一个采样点的反射系数,M 为反射层数, N为噪音变量的平方根,L 为采样 总数,? 根据目标函数,对每一道,从上到下推测反射系数的位置点,判断反射系数的幅值大小。如此反复迭代修改每个反射系数的位置和幅度,使最后的修改误差最小符合似然比值的判别标准即可,这样就完成了一道的反褶积,得到该道的反射系数的分布。 ③通过最大似然反演导出波阻抗Zi 反演公式为Zi=Zi-1*[(Ri+1)/Ri]. 具体的计算方法是稀疏脉冲序列每次建立的反射系数为一个脉冲,然后在地震资料中提取子波与初始反射系数进行褶积,得到一个初始合成地震记录,并用此合成地震记录与实际地震纪录作对比得到他们之间的残差,利用这个残差的大小来修改反射序列中脉冲的个数再次进行褶积运算,得到新的合成地震记录,再与实际地震资料对比,就这样循环迭代,直到残差达到最小,最后得到一个与实际地震资料达到最佳逼近的合成地震记录,获得宽频带的反射系数。

图1 稀疏脉冲反演每次建立反射序列为一个脉冲,增加脉冲进行循环迭代约束稀疏脉冲反演采用的是一个快速约束趋势的反演算法,约束条件主要是波阻抗趋势和地质控制,而波阻抗趋势又是由解释层位和断层来控制的,从而可以把地质模式融入进去得到一个宽带的结果,恢复地质信息中缺少的低频和高频成分。 约束稀疏脉冲反演的最小误差函数是: 第二项为原始地震道与合成地震道的均方差的总和; 第三项为趋势协调的补偿 i 是地震道样点号;di是原始地震道;Si是合成地震记录;ri 为地震道采样 点的反射系数;ti是波阻抗趋势;Zi是地震道采样点的波阻抗值,介于井约束的 最大和最小波阻抗之间;ɑ是趋势最小匹配加权因子,一般情况下ɑ=1;p、q是L 模 因子,一般情况下p =1,q=2是调节或平衡因子,与信噪比大小有关。 根据目标函数,我们可以看出:在约束稀疏脉冲反演中,反射系数的稀疏、原始地震道 与合成记录的残差最小这两项是相互矛盾的。?值的大小反映了合成地震道与实际地震道匹 配程度的好坏。若?值太大,着重强调残差最小,即过于追求合成地震记录与原始地震记 录的吻合程度,导致会把一些噪音当作有效信息出现在反演剖面中,同时,由于反射系数的

Jason约束稀疏脉冲反演在苏里格气田下石盒子组砂岩储层预测中的应用

Jason 约束稀疏脉冲反演在苏里格气田 下石盒子组砂岩储层预测中的应用 X 刘盼喜,时义刚 (中国石化中原油田分公司物探研究院,河南濮阳 457001) 摘 要:苏里格气田为鄂尔多斯盆地岩性油气藏,充分利用高分辨率地震资料,在经过测井曲线标准化后,在储层精细标定基础上进行约束稀疏脉冲反演(C SSI)对下盒子组砂岩进行储层预测,优选滚动探井,钻遇32.8m/L 储层并获高产气流,取得了滚动勘探的成功,为同类岩性油气藏的勘探开发提供了参考和借鉴。 关键词:苏里格气田;岩性气藏;滚动勘探;约束稀疏脉冲反演 中图分类号:P 631.4 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)01—0135—02 苏里格气田位于长庆靖边气田西北侧的苏里格 庙地区。鄂尔多斯盆地陕北斜坡的西北侧.目前已 发现上古生界二叠系下石盒子组盒7、盒8、山西组山 1、山2及下古生界奥陶系马家沟组马五5、马五6等 多套含气层段。苏里格气田是一个低孔、低渗、低压、 低丰度、大面积分布的岩性气藏(图1) 。图1 研究区位置图 1 资料解释 1.1 合成记录及层位标定 层位标定是储层横向预测的关键。它将地震资 料与钻井资料相互沟通,使二者之间建立一个准确 的对应关系。为后续的地震地质层位追踪解释、储层 预测等提供可靠目标。利用Welledit 模块作合成记 录,针对目的层段从波形、频率、相位等特征与地震 资料对比,对合成记录进行微小的压缩、拉伸,使其 与地震相关性最佳(图2)。 1.2 层位解释 利用Discovery 解释系统,以储层标定为基础, 对目的层,进行对比追踪精细解释,获得所需的地震 层位数据,使其作为目标反演中保持地震数据能够 在同一低频背景下运算的约束条件,从而提高初始模型精度。分别编制了盒8底与山西组底的深度构造图(图3) 。 2 约束稀疏脉冲波阻抗反演(C SSI)2.1 测井响应特征盒8砂岩储层主要电性特征(表1)为“三低一大”即低自然伽玛、低密度、低声波时差;大幅度自然电位异常。储层速度特征表现为泥岩和致密砂岩有较明显的速度差异,砂岩具高阻抗特征,泥岩阻抗值较低(表)。 135  2012年第1期 内蒙古石油化工X 收稿日期5 作者简介刘盼喜(6),汉族,工程师,年毕业于石油大学勘探系,现工作于中原油田物探研究院,从事构造解 释、储层预测工作。1:2011-11-1:199-1992

反演常用方法

稀疏脉冲法 包括最大似然反褶积、L1范数反褶积、最小熵反褶积、最大熵反褶积、同态反褶积等,稀疏脉冲反演是基于脉冲反褶积基础上的递推反演方法,其基本假设是地层的强反射系数是稀疏分布的。从地震道中根据稀疏的原则提取反射系数,与子波褶积后生成合成地震记录;利用合成地震记录与原始地震道残差的大小修改参与褶积的反射系数个数,再作合成地震记录;如此迭代,最终得到一个能最佳逼近原始地震道的反射系数序列。该方法适用于井数较少的地区,其主要优点是能够获得宽频带的反射系数,较好地解决地震反演的多解性问题,从而使反演结果更趋于真实。 约束稀疏脉冲反演采用一个快速的趋势约束脉冲反演算法,用解释层位和井约束控制波阻抗的趋势和幅值范围,脉冲算法产生了宽带结果,恢复了缺失的低频和高频成分;同时,再加入根据井的波阻抗的趋势约束。约束稀疏脉冲反演最小误差函数是J=∑(ri)p+λq∑(di-si)q++α2∑(ti-Zi)2(1) 式中:ri为样点的反射系数;zi为样点的波阻抗;di是原始地震道;si 是合成地震道;Zi介于井约束的最大和最小波阻抗之间;ti是用户提供的波阻抗趋势;α为趋势最小匹配加权因子;p,q为L模因子;i是地震道样点序号;λ为数据不匹配加权因子。 如果从最大似然反褶积中求反射系数r(t),则在上述过程中为了得到可靠的反射系数估计值,可以单独输入波阻抗信息作为约束条件,从而求得最合理的波阻抗模型 Z(t)=Z(t-1)(1+r(t))/(1-r(t))(2) 稀疏脉冲法假设反射系数是稀疏的、离散的,利用测井资料可以得到井旁道的准确反射系数,通过上述反褶积方法,在测井资料、地质模型的约束下,逐道递推子波、反射系数,从而反演出波阻抗、速度等数据。 常规递推法与稀疏脉冲反演法主要是利用反褶积方法来恢复反射系数序列,由经过标定的反射系数序列递推出相对波阻抗,然后加上从声波测井和地质模型中得到的低频分量,最终得到反演波阻抗。这两类方法的主要缺陷是选择可靠低频信息较为困难,由反射系数递推波阻抗过程中误差积累快,当反射系数存在较大误差时,递推出来的波阻抗剖面会面貌全非。 此外,经过反褶积处理的结果,并不代表真正的反射系数序列,

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