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期 郝 亚 炬 等 基 于 基 追 踪 分 解 算 法 的 薄 层 波 阻 抗 反 演 = 方 法 具 有 更 高 的 纵 向 分 辨 率 基 追 踪 反 演 方 法 原 理 地 震 记 录 可 表 示 为 式 中 子 波 与 反 射 系 数 褶 积 的 形 式 / 式 中 / 为 地 震 子 波 为 反 射 系 数 序 列 为 褶 积 运 算 符 通 过 子 波 提 取 算 法 可 在 实 际 数 据 中 得 到 子 波 / 因 此 式 中 和 / 都 可 视 为 已 知 量 则 为 待 求 的 未 知 量 式 写 为 式 中 的 矩 阵 形 式 式 中 为 一 道 地 震 据 所 组 成 的 列 向 量 为 子 波 / 组 成 的 核 函 数 矩 阵 为 反 射 系 数 序 列 组 成 的 列 向 量 中 每 一 列 元 素 都 是 子 波 经 过 逐 点 时 移 而 得 如 果 地 震 数 据 采 样 点 数 为 0 则 为 一 个 0 10 的 对 角 矩 阵 所 以 式 的 矩 阵 运 算 与 式 中 的 褶 积 运 算 是 完 全 等 价 6 算 法 求 解 式 中 未 知 量 的 方 法 是 通 过 构 造 如 下 的 线 性 规 划 公 式 进 行 求 解 式 中 为 目 标 函 数 下 标 和 分 别 代 表 向 量 的! 范 数 和! 范 数 为 调 节 因 子 满 足 1 的 即 为 最 终 的 解 向 量 关 于 式 的 求 解 算 法 ( 等 做 了 较 为 详 细 的 论 述 现 对 该 算 法 不 做 赘 述 只 详 细 论 述 6 算 法 如 何 用 于 波 阻 抗 反 演 地 层 的 顶 底 反 射 系 数 可 表 示 为 两 个 脉 冲 函 数 和 # 其 中 的 时 间 厚 度 为 时 间 采 样 间 隔 和 # 分 别 为 地 层 顶 底 反 射 系 数 大 小 现 构 造 如 下 两 个 函 数 { 式 中 为 偶 脉 冲 对 为 奇 脉 冲 对 二 者 的 时 间 采 样 间 隔 都 为 根 据 亥 霍 姆 兹 定 理 对 称 区 间 函 数 可 以 分 解 为 一 个 偶 函 数 和 一 个 奇 函 数 的 线 性 组 合 分 解 过 程 如 图 所 示 若 将 地 层 顶 底 反 射 系 数 记 作 # 则 有 如 下 关 系 式 % 式 中 和 % 为 加 权 系 数 将 式 代 入 式 得 [ ] # [ ] [ ] % 因 此 求 得 参 数 和 % 即 可 得 到 反 射 系 数 和 # 对 于 奇 偶 脉 冲 对 两 个 脉 冲 之 间 的 间 隔 为 如 果 为 脉 冲 之 间 的 最 大 间 隔 则 形 成 如 图 所 示 的 奇 偶 楔 形 反 射 对 对 图 中 每 道 奇 偶 脉 冲 对 沿 时 间 轴 进 行 逐 点 平 移 假 设 平 移 量 为 00 为 时 间 采 样 点 数 则 可 将 式 改 写 为 { 则 类 似 于 式 任 意 反 射 系 数 序 列 可 表 示 为 式 0 % 图 任 意 反 射 系 数 脉 冲 对 的 奇 偶 分 解 7"#$'5'$'#$' <'<! <$ 5''% $)1 < $% %% 1 图 奇 偶 楔 形 反 射 对 模 型 7"*%% $% & B%"'<!#$' 图 中 的 反 射 系 数 对 与 子 波 褶 积 后 得 到 楔 形 模 型 地 震 响 应 如 图 所 示 沿 时 间 轴 进 行 逐 点 平 移 后 得 奇 偶 楔 形 库 子 波 / 同 时 与 式 两 端 进 行 褶 积 运 算 等 式 左 边 等 于 地 震 记 录 而 右 边 等 于 图 中 楔 形

科 学 技 术 与 工 程 卷 与 最 小 振 幅 值 之 差 所 得 调 谐 曲 线 最 大 值 处 对 应 的 调 谐 时 间 厚 度 为 1 对 于 该 模 型 小 于 该 时 间 厚 度 实 际 厚 度 小 于 + 倍 波 长 的 层 地 震 勘 探 上 视 为 薄 层 图 中 第 道 之 前 下 面 分 别 用 传 统 的 = 方 法 和 本 文 6= 方 法 对 图 合 成 信 号 进 行 反 射 系 数 反 演 图 楔 形 模 型 地 震 响 应 7"C%"1 %!1' 模 型 地 震 响 应 的 每 一 道 进 行 逐 点 时 移 后 乘 以 系 数 和 % 表 示 为 式 的 形 式 0 / % / 式 为 地 震 信 号 的 奇 偶 楔 形 库 分 解 将 其 表 示 为 式 的 形 式 为 [ ] 式 中 矩 阵 由 列 向 量 / 0 { 按 顺 序 依 次 组 成 矩 阵 由 列 向 量 / 0 { 按 顺 序 依 次 组 成 和 分 别 为 0 和 % { 组 成 的 列 向 量 利 用 式 的 6 求 解 方 法 即 可 从 式 中 求 得 系 数 和 % 将 二 者 代 入 式 即 可 实 现 反 射 系 数 的 反 演 合 成 信 号 基 追 踪 反 演 图 为 一 楔 形 模 型 顶 层 红 色 线 反 射 系 数 9 底 层 蓝 色 线 反 射 系 数 93 主 频 :> 的 零 相 位 雷 克 子 波 与 模 型 反 射 系 数 褶 积 所 得 的 波 形 如 图 中 所 示 横 坐 标 为 楔 形 模 型 顶 底 层 之 间 的 时 间 厚 度 值 图 中 各 道 的 调 谐 曲 线 由 最 大 振 幅 值 图 楔 形 模 型 地 震 响 应 特 征 子 波 为 主 频 :> 雷 克 子 波 7"C%"1 %!$% 1' :>-'B$! 反 演 初 始 模 型 的 建 立 需 要 层 位 来 限 定 模 型 趋 势 对 于 无 井 地 区 地 质 界 面 的 具 体 位 置 是 未 知 的 因 此 层 位 追 踪 时 一 般 追 踪 地 震 波 的 波 峰 和 波 谷 如 图 $ 所 示 地 层 薄 追 踪 峰 谷 所 得 的 层 位 与 真 实 层 位 之 间 的 差 距 越 大 图 5 为 利 用 井 C! 所 建 立 的 初 始 模 型 将 图 $ 地 震 数 据 和 图 5 中 初 始 模 型 作 为 :$1-)! 软 件 的 输 入 所 得 的 稀 疏 脉 冲 反 演 结 果 如 图 所 示 从 图 中 可 以 看 出 反 演 结 果 分 辨 率 达 到 1 但 时 间 厚 度 小 于 1 时 反 演 所 得 楔 形 体 顶 界 面 形 状 受 到 初 始 模 型 的 严 重 影 响 且 黑 色 虚 线 框 处 出 现 了 较 多 的 假 层 容 易 引 起 错 误 的 解 释 将 主 频 :> 雷 克 子 波 代 入 和 组 成 公 式 中 的 和 通 过 基 追 踪 分 解 算 法 求 得 式 中 的 系 数 矩 阵 和 然 后 将 二 者 代 入 式 后 得 的 反 射 系 数 剖 面 即 为 基 追 踪 反 演 结 果 如 图 所 示 反 演 结 果 的 分 辨 率 达 到 了 1 明 显 高 于 传 统 稀 疏 脉 冲 反 演 分 辨 率 且 黑 色 虚 线 框 中 没 有 出 现 类 似 图 中 的 假 层 更 有 利 于 对 薄 层 的 正 确 解 释 为 对 传 统 稀 疏 脉 冲 反 演 结 果 和 本 文 基 追 踪 反 演 结 果 进 行 直 观 比 较 对 楔 形 模 型 真 实 反 射 系 数 和 两 种 方 法 所 得 结 果 的 差 值 进 行 比 较 如 图 所 示 基

期 郝 亚 炬 等 基 于 基 追 踪 分 解 算 法 的 薄 层 波 阻 抗 反 演 图 对 图 中 合 成 信 号 的 稀 疏 脉 冲 反 演 7"=')! <#"$! 7" 图 基 追 踪 反 演 所 得 反 射 系 数 剖 面 7"-<!''<! 5$% 5#6= 追 踪 反 演 结 果 的 残 差 明 显 小 于 稀 疏 脉 冲 反 演 结 果 的 残 差 且 薄 层 分 辨 率 更 高 图 实 际 反 射 系 数 与 反 演 结 果 之 间 的 差 值 7"-%)$!<'1'% ')! 应 用 实 例 研 究 区 位 于 珠 江 口 盆 地 东 沙 隆 起 边 缘 西 北 方 向 为 惠 州 凹 陷 目 的 层 为 珠 江 组 碳 酸 盐 岩 图 为 该 区 珠 江 组 碳 酸 盐 岩 定 界 面 均 方 根 振 幅 和 构 造 叠 合 图 从 图 中 可 以 看 出 工 区 南 部 存 在 一 个 良 好 的 圈 闭 构 造 惠 州 凹 陷 烃 源 岩 较 为 发 育 该 圈 闭 构 造 充 填 来 自 惠 州 凹 陷 的 油 气 的 前 提 为 具 有 较 好 的 油 气 运 移 通 道 油 气 运 移 路 径 上 地 层 孔 渗 性 好 图 中 显 示 圈 闭 东 北 侧 三 个 构 造 脊 黑 色 虚 线 箭 头 指 向 处 存 在 较 为 明 显 的 振 幅 异 常 这 种 异 常 与 储 层 性 质 有 何 种 关 系 不 易 确 定 前 人 研 究 表 明 该 区 碳 酸 盐 岩 储 层 孔 隙 度 与 地 震 波 阻 抗 之 间 有 十 分 明 显 的 负 相 关 性 波 阻 抗 越 小 孔 隙 度 越 大 本 文 用 基 追 踪 反 演 方 法 对 工 区 =! 线 图 中 绿 色 线 的 地 震 数 据 进 行 波 阻 抗 反 演 图 $ 中 给 出 了 该 地 震 剖 面 上 碳 酸 盐 岩 储 层 顶 底 位 置 右 上 角 所 示 波 形 为 提 取 子 波 的 波 形 用 于 建 立 楔 形 奇 偶 库 基 追 踪 反 演 所 得 的 反 射 系 数 剖 面 如 图 5 所 示 图 中 所 示 的 界 面 纵 向 分 辨 率 高 横 向 连 续 性 明 显 高 于 文 献 中 的 匹 配 追 踪 反 演 结 果

科 学 技 术 与 工 程 卷 到 的 相 对 波 阻 抗 剖 面 如 图 $ 所 示 作 为 比 较 利 用 稀 疏 脉 冲 反 演 方 法 所 得 的 相 对 波 阻 抗 剖 面 如 图 5 所 示 两 种 方 法 所 得 的 波 阻 抗 剖 面 上 目 的 层 碳 酸 盐 岩 段 都 基 本 上 分 为 上 下 两 层 上 层 阻 抗 相 对 下 层 较 低 上 层 中 黑 色 箭 头 处 对 应 了 图 中 振 幅 异 常 处 表 现 为 明 显 的 低 阻 抗 异 常 因 此 图 中 构 造 脊 上 的 振 幅 异 常 对 应 了 低 阻 高 孔 碳 酸 盐 岩 可 以 作 为 理 想 的 油 气 运 移 通 道 图 珠 江 口 盆 地 某 区 碳 酸 盐 岩 顶 层 均 方 根 振 幅 与 叠 合 图 7")'1 % "'$ <-/ $% $ $'$ <@)$"5$ 图 =! 原 始 地 震 数 据 及 基 追 踪 反 演 所 得 反 射 系 数 剖 面 7"1%$$ <=! $% '<!' '<! 5$% 5#6= 对 图 5 中 的 反 射 系 数 剖 面 进 行 道 积 分 后 得 图 两 种 反 演 方 法 结 果 比 较 7"(1$' <B %<'' 1 % 将 图 中 黑 色 箭 头 处 的 反 演 结 果 进 行 放 大 显 示 如 图 所 示 从 图 中 可 以 明 显 看 出 本 文 提 出 的 基 追 踪 反 演 方 法 分 辨 率 明 显 高 于 传 统 稀 疏 脉 冲 反 演 特 别 是 图 $ 中 黑 色 箭 头 处 在 稀 疏 脉 冲 反 演 剖 面 上 图 5 无 法 识 别 在 构 造 高 点 的 钻 井 C! 证 实 该 圈 闭 构 造 中 含 有 工 业 原 油 为 进 一 步 比 较 本 文 所 用 6= 方 法 与 传 统 = 方 法 在 薄 层 波 阻 抗 反 演 中 的 优 劣 对 过 C! 井 的 =! 线 图 中 的 黑 色 线 分 别 进 行 基 追 踪 反 演 和 稀 疏 脉 冲 反 演 图 为 该 测 线 的 实 际 地 震 剖 面 和 基 追 踪 反 演 所 得 的 反 射 系 数 剖 面 反 射 系 数 剖 面 揭 示 的 薄 层 信 息 十 分 丰 富 特 别 是 图 5 中 绿 色 箭 头 处 构 造 高 点 处 的 薄 层 刻 画 十 分 精 细 对 图 5 的 反 射 系 数 剖 面 进 行 道 积 分 所 得 的 相 对 波 阻 抗 剖 面 如 图 $ 所 示 图 中 的 测 井 曲 线 为 深 侧 向 电 阻 率 与 浅 侧 向 电 阻 率 之 差 正 幅 度 差 表 示 含 油 图 5 为 传 统 稀 疏 脉 冲 反 演 方

期 郝 亚 炬 等 基 于 基 追 踪 分 解 算 法 的 薄 层 波 阻 抗 反 演 图 图 局 部 放 大 显 示 7"$!!$'" <<" 法 所 得 的 相 对 波 阻 抗 剖 面 本 文 基 追 踪 反 演 结 果 揭 示 的 大 套 地 层 整 体 上 与 稀 疏 脉 冲 反 演 结 果 相 同 图 =! 原 始 地 震 数 据 及 基 追 踪 反 演 所 得 反 射 系 数 剖 面 7"1%$$ <=! $% '<!''<! 5$% 5#6= 图 对 =! 线 两 种 反 演 方 法 结 果 剖 面 测 井 曲 线 为 深 浅 侧 向 电 阻 率 之 差 7"(1$' <B %<' ' 1 % =! '%)$!<$% B '<! 对 图 中 构 造 高 点 处 的 反 演 结 果 进 行 放 大 显 示 如 图 所 示 图 $ 中 基 追 踪 反 演 结 果 显 示 构 造 顶 部 有 一 明 显 的 低 阻 地 层 且 该 地 层 顶 底 对 应 深 浅 侧 向 电 阻 率 正 幅 度 差 说 明 该 地 层 就 是 圈 闭 中 的 含 油 层 段 该 层 段 的 时 间 厚 度 约 为 1 图 5 为 传 统 稀 疏 脉 冲 反 演 结 果 在 构 造 顶 部 的 分 辨 率 明 显 低 于 本 文 所 用 基 追 踪 反 演 方 法 无 法 直 接 识 别 出 顶 部 含 油 薄 层 因 此 本 文 所 用 基 追 踪 反 演 方 法 的 分 辨 率 明 显 高 于 传 统 稀 疏 脉 冲 反 演 方 法 在 薄 层 波 阻 抗 反 演 中 具 有 显 著 的 优 势 结 论 将 基 追 踪 分 解 算 法 用 于 地 震 波 阻 抗 反 演 该 反 演 算 法 简 单 易 行 无 需 建 立 初 始 模 型 反 演 结 果 不 受 层 位 追 踪 和 井 震 标 定 质 量 的 影 响 通 过 合 成 信 号 实 验 表 明 该 方 法 时 间 分 辨 率 达 到 1 而 传 统 稀 疏 脉 冲 反 演 方 法 只 有 1 因 此 本 文 所 用 基 追 踪 反 演 方 法 的 纵 向 分 辨 率 明 显 高 于 稀 疏 脉 冲 反 演 对 珠 江 口 盆 地 某 区 的 珠 江 组 碳 酸 盐 岩 地 层 分 别 进 行 了 基 追 踪 反 演 和 稀 疏 脉 冲 反 演 结 果 表 明 基 追 踪 反 演 方 法 在 油 气 运 移 路 径 上 揭 示 的 运 移 通 道 明 显 比 稀 疏 脉 冲 反 演 结 果 细 致 基 追 踪 反 演 剖 面 上 的 大

科 学 技 术 与 工 程 卷 图 图 的 局 部 放 大 显 示 7"$!!$'" <<" 量 对 储 层 预 测 有 意 义 的 薄 层 在 稀 疏 脉 冲 反 演 剖 面 上 无 法 识 别 对 含 油 圈 闭 处 的 反 演 表 明 基 追 踪 反 演 结 果 在 构 造 顶 部 揭 示 了 明 显 的 低 阻 含 油 薄 层 与 深 浅 侧 向 电 阻 率 正 幅 度 差 很 好 地 对 应 而 稀 疏 脉 冲 反 演 剖 面 上 无 法 识 别 此 含 油 薄 层 因 此 本 文 所 用 基 追 踪 反 演 方 法 在 薄 层 波 阻 抗 反 演 中 具 有 较 高 的 应 用 价 值 参 考 文 献 陆 基 孟 王 永 刚 2 地 震 勘 探 原 理 第 三 版 2 东 营 中 国 石 油 大 学 出 版 社 ) 4/ C$"?E2'! <1!'$2"#" ($D'# <6'!)16' :$1 )!4 )' 42D <1)!$'5)'$ <'1 '%!"''<'1 1%$$2&!'$ E # 栾 颖 冯 癶 刘 财 等 2 波 阻 抗 反 演 技 术 的 研 究 现 状 及 发 展 2 吉 林 大 学 学 报 地 球 科 学 版 增 刊 )$?7", ) ( 2'$' '$% <))' < B$1%$' )2 4)'$! <4! D'# &$' &% ) ")# ($$"$42:" '!) '<!#'24)'$! <1&!'$ @$"-($$"$421$'!$#''<!#' )" 5$ )') %1 2 E# -- 芮 国 胜 王 林 田 文 飚 2 一 种 基 于 基 追 踪 压 缩 感 知 信 号 重 构 的 改 进 算 法 2 电 子 测 量 技 术 -)E C$" $ C 2=1'% $!"'15$% 5$)') <'1'"'')2&!'/$)'1!"# 汪 雄 良 王 正 明 2 基 于 快 速 基 追 踪 算 法 的 图 像 去 噪 2 计 算 机 应 用 C$", C$"@/2=1$"% "5$% <$5$)') $!"'12(1)'!$ 孙 干 超 王 吉 林 2 基 于 -/ 的 说 话 人 识 别 系 统 的 研 究 与 实 现 2 电 子 器 件 ) E( C$"42$''" 5$% -/2( 4)'$!<&!' ( $)%'/21%1 5#5$ )')2 #<'=%)'$!$%!% /$1$-B 文 晓 涛 黄 德 济 2 礁 滩 储 层 地 震 识 别 2 北 京 科 学 出 版 社 C, :)$"421'% <'<5$ '''2 " 6' 4$"$ C,$$ @ ) " " 2')" < ''))'<$' $'5 $'$% ' <'' '$'$1'2!% E# 蒋 炼 文 晓 涛 贺 振 华 等 2 礁 滩 储 层 内 部 孔 隙 结 构 模 型 模 拟 与 孔 隙 度 预 测 2 地 球 物 理 学 报 4$" C, :@: 26''))'1 %!1)!$ $% '#'% '<<!$'''2(4)'$!<E # 周 东 勇 文 晓 涛 贺 振 华 等 2 双 极 子 分 解 匹 配 追 踪 算 法 在 薄 层 反 演 中 的 应 用 2 石 油 地 球 物 理 勘 探 @ )? C, :@: 2/$")')5$% %!%1 15% '2*!E#$! 6'"

期 郝 亚 炬 等 基 于 基 追 踪 分 解 算 法 的 薄 层 波 阻 抗 反 演 +$%!$+*$'"$%!'$%!''/'& :*?$) C&,$$ =@ " =$ =$ (!" <E# A#$5 '$'# <&$' &!'$ =<'1$!"# /'# <&%)$ ("%) D'# <!"# ("%) 62-2($)$ 6'!)1E#$!6'"(1$# ("%) 6-($ "'&!&= '%' 1''!) <1%$' 5$)')' 6= B$' <'1% 1%$' $% 5 1'<!' <5% B'%'% $$!$'15$ < $% %% 1)!$'= ' ' 1"$!B$%1 %!) <B$! $% $% %% 1)!$'5#5$)')%1 $!"'1'<! <$ 5 5$% 5#%1 <6= $<% 5#$!1 %! B $%$$'' =#)""$'!) <6=$ 5''! 5%$ =!$ <!% %$$%$$6=')!$ B1%$!$$' '$%!# =')!= $ 6= 1 ')$5!<' 5%' $2 3%'5$)')'5$)')%1 $'' 5% 1%$'B%"B$!%$'# 上 接 第 页 $,$":7 @$" &<<5% "! '1 '1$!$5!# < * %$'"% 2!% $&! &%2 &$2&$''!%4#$&$!#/$&$'!'%$5$&$!# =4!$ 4=," *()'$!<-)'$% &'1$!&"'"!<(1'#$% 6$1$)$!&"'" 4! =) <(1$!!"# ($") 6-($ "'&!&' < () * +* 1 1$'$!B''$'% 5#!E!$% 1$!% 1 %/$'$!'))' 1 '!"#$%!'1$!'<'1$B'$'$'>$ 5#,- &/ $% $) '$'"%$'"')! B% $ () * +* 1 1$ '$!$ 1''$$$5!# $B!#!'<'1$"")$'$ 1$1!D%'$ $!< 0 $!<%$'"$$#B$ 1 +"$( $% 1 +"$5 )' #!!# <$$#! )'1 $1$'$! $2 3%'!)1 5$'$ %1$'$! () * +*!'1$!'<'1 $