收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

双相介质中地震波衰减和频散属性分析及其应用

孙万元  
【摘要】:石油和天然气是当今社会的主要能源。石油和天然气不仅关系着国民经济命脉,也与国家的战略发展息息相关。所以石油和天然气等化石能源的勘探开发也是至关重要的。随着油气勘探精度的不断提高,简单的构造油气藏已经基本被开发,岩性油气藏、孔隙油气藏是目前的主要勘探方向。基于单相弹性介质的理论已难以解决新油田勘探开发所面临的问题。含油气的地层实际是具有固体状态与流体状态的双相介质。双相介质波动理论体现出了地下地层孔隙流体的充填情况,具有更合理的岩石物理假设,能更好地寻找复杂的孔隙油气藏。 地震波穿过地下含油气区域时会发生衰减和频散,衰减特征和频散特征可以作为地下油气检测的标志。目前基于双相介质理论的衰减属性的研究刚刚进入发展阶段,关于双相介质理论的频散特征的研究更少。本文主要利用双相介质弹性波方程的有限差分正演模拟,分析其快纵波的能量和频谱特征;研究双相介质中地震波的衰减和频散随流体参数变化的规律,借助时频分析方法,将理论结果应用到实际的油气检测中,结合衰减和频散特征更好地完成油气检测。 针对以上目的,本文主要从以下几个方面进行研究:首先,设计均匀的双相介质和单相介质模型,分别采用相同的激发和接收条件,通过弹性波方程的交错网格有限差分数值模拟,得到波场快照和单炮记录,分析双相介质中快纵波传播时的能量和频谱情况。第二,地震波的频散特征是由相速度随频率的变化体现的,地震波的衰减则是由地震波的逆品质因子来体现。从Biot方程出发,推导BISQ模型中快、慢纵波的相速度和逆品质因子的解析式,分析渗透率、粘滞系数、孔隙度和喷射流长度等流体参数在不同频率的情况下,对垂直波传播方向相速度和逆品质因子的影响规律。同时,针对目前较为流行的时频分析方法进行总结,分析短时傅里叶变换、小波变换、S变换和匹配追踪时频分析方法的优劣,通过合成信号从运算效率与效果两方面综合考虑,选取合适的时频分析方法进行应用。最后,针对衰减属性和频散属性总结提出对实际地震信号提取的两种方法,结合前边的理论和方法实现对实际工区的应用。 双相介质理论能很好地刻画地下介质含有流体时的情况,地震波在双相介质中传播时有明显的衰减和频散的现象。通过研究流体参数和频率对地震波衰减和频散的影响规律,得出以下结论:流体参数影响着地震波的相速度和逆品质因子,地震波相速度频散和随频率的衰减与地下地层的含流体信息密切相关。地震勘探频带内,中低孔、低渗油气储层具有较强的衰减、频散的特征,高孔、高渗油气储层衰减和频散小。地震波的衰减、频散特征可以作为识别含油、气和水储层的一个依据。通过对合成信号的试算,分析了短时傅里叶变换、小波变换、S变换和匹配追踪算法的时频谱,发现它们的分辨率是逐步递增的。利用效果最好的匹配追踪算法对实际地震剖面进行了试算,发现其对实际地震信号的匹配效果令人满意,但运算效率较差,比其它变换多两个数量级。综合考虑计算效率和精度,选取S变换对实际工区的地震资料进行地震波的低频、高频能量和频散特征的提取,并进行含油气性预测,取得了与钻井一致的结果,表明地震波的频散和衰减可以作为油气存在的标志和检测油气的手段。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 韩华,章梓茂,汪越胜,魏培君;双相介质波动方程孔隙率反演的同伦方法[J];力学学报;2003年02期
2 席道瑛,张斌,易良坤,李娟;双相介质中应力波的衰减规律[J];岩石力学与工程学报;1998年04期
3 徐文骏,王跃;流体饱和多孔介质(双相介质)物性参数的反演[J];石油地球物理勘探;1995年05期
4 魏培君,章梓茂,韩华;双相介质参数反演的遗传算法[J];固体力学学报;2002年04期
5 邵才瑞,张福明,李洪奇,宁书年;井筒声场研究回顾与展望[J];地球物理学进展;2004年03期
6 杜思耕,何坚,赵晓平,李雪敏;叠前双相介质属性反演技术在塔中碳酸岩储层预测中的应用[J];河南石油;2004年04期
7 刘克安,刘宏伟,郭宝琦,管叶君,高兴有;二维双相介质波动方程孔隙率反演的时卷正则迭代法[J];石油地球物理勘探;1996年03期
8 郭建;一种有限元快速算法[J];石油物探;1991年02期
9 李子顺;;双相介质中地震波衰减的物理机制(英文)[J];Applied Geophysics;2008年01期
10 韩华,章梓茂,魏培君;二维双相介质多参数反演的同伦法[J];岩石力学与工程学报;2004年18期
11 刘克安,刘宏伟,郭宝琦,管叶君,张向君,高兴有;双相介质二维波动方程三参数同时反演的时卷正则迭代法[J];石油地球物理勘探;1997年05期
12 杨双安;张会星;;双相介质中地震波能量提取方法研究[J];河南理工大学学报(自然科学版);2010年02期
13 戴世坤;双相介质中震电效应和震电波场传播特性[J];勘探地球物理进展;2003年04期
14 陈春雷,苏中启;双相介质包围的固体圆柱中声波场的理论求解[J];哈尔滨理工大学学报;1997年03期
15 韩华,章梓茂,魏培君;用同伦方法反演流体饱和孔隙介质的参数[J];岩石力学与工程学报;2004年01期
16 张宏图,王锐;双相介质中椭圆夹杂的平面本征应变问题[J];中国科学A辑;1985年10期
17 张聿文,刘学伟,李海鸥;基于单相与双相介质拟海底反射的AVO研究[J];石油物探;2004年03期
18 杨双安;宁书年;张会星;姜铁明;;三维地震勘探技术预测瓦斯的研究成果[J];煤炭学报;2006年03期
19 高飞;非局部弹性中双相介质螺位错的表面位错模型[J];兰州大学学报(自然科学版);1991年01期
20 郭建;;双相介质中 P 波波场的有限差分模拟[J];石油地球物理勘探;1992年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘金霞;崔志文;王克协;;Maxwell流体饱和双相介质中的弹性波[A];中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C];2003年
2 王尚旭;牟永光;;双相介质分界面上波的反射与透射[A];1993年中国地球物理学会第九届学术年会论文集[C];1993年
3 董和风;王克协;;水平分层双相介质包围的流体井中弹性波场的数值模拟[A];1995年中国地球物理学会第十一届学术年会论文集[C];1995年
4 张金强;牟永光;;波在弹性固体-双相介质分界面上的散射及其应用[A];1995年中国地球物理学会第十一届学术年会论文集[C];1995年
5 张聿文;刘学伟;姚长利;;基于单相与双相介质拟海底反射(BSR)的AVO研究[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年
6 王尚旭;牟永光;;双相介质中有限元地震模型[A];1992年中国地球物理学会第八届学术年会论文集[C];1992年
7 胥帆;牟永光;;双相介质地震渗透率反演方法初探[A];1997年中国地球物理学会第十三届学术年会论文集[C];1997年
8 杨双安;宁书年;张会星;姜铁明;;三维地震勘探技术预测瓦斯的研究成果[A];第六次全国煤炭工业科学技术大会文集[C];2005年
9 张碧星;王克协;;各向异性双相介质地层中多极源声波测井理论研究[A];1999年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十五届年会论文集[C];1999年
10 李清河;周民都;张元生;;层状双相介质的合成地震图及在岩性勘探中的应用[A];1990年中国地球物理学会第六届学术年会论文集[C];1990年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 苏云;各向异性及双相介质弹性波正演模拟与波场特征分析[D];成都理工大学;2010年
2 许多;双相介质储层参数非线性反演[D];成都理工大学;2008年
3 潘冬明;瑞雷面波频散分析与应用[D];中国矿业大学;2009年
4 邹文;基于地震资料的流体识别技术研究[D];成都理工大学;2008年
5 肖富森;四川盆地碳酸盐岩储层地震综合预测与评价方法研究[D];成都理工大学;2007年
6 雍学善;提高地震储层预测与建模精度的方法与应用研究[D];中国石油大学;2006年
7 张碧星;各向异性介质地层流体井孔中多极源声测井理论和数值研究[D];吉林大学;1994年
8 巴晶;复杂多孔介质中的地震波传播机理研究[D];清华大学;2008年
9 王者江;基于BISQ机制的三维双相正交介质正演模拟及传播特性研究[D];吉林大学;2008年
10 李子顺;宽频带高分辨率地震勘探方法研究[D];中国地质大学(北京);2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙万元;双相介质中地震波衰减和频散属性分析及其应用[D];中国海洋大学;2013年
2 吴淼男;双相介质中导波问题研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 杜艺可;双相介质中地震波衰减特性研究及应用[D];中国海洋大学;2012年
4 田禹;煤岩双相介质弹性波场数值模拟[D];山东科技大学;2010年
5 肖龙斌;双相介质多波AVA正演模拟与储层参数敏感性分析[D];成都理工大学;2012年
6 张昕焜;双相介质波动方程正演模拟研究[D];成都理工大学;2013年
7 唐磊;基于改进BISQ机制的双相介质地震波场数值模拟及频散校正研究[D];中南大学;2011年
8 余青露;双相介质地层品质因子反演方法研究[D];吉林大学;2013年
9 张文忠;Biot介质的交错网格差分法波场模拟研究[D];中国地质大学(北京);2007年
10 彭传正;基于改进BISQ机制的双相介质研究[D];成都理工大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 韩拉军;“沙漠铁军”驰骋“疆”场[N];中煤地质报;2010年
2 记者 黄普根 马永 通讯员 王玉梅;黄土塬上试锋芒[N];中国石油报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978