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地震裂缝预测方法研究及应用

王兴建  
【摘要】: 本文研究由地震资料提取裂缝信息的技术。裂缝是低渗透油气藏的重要储集空间与运移通道。裂缝的识别预测是目前油气地球物理勘探的重点研究领域之一。地震方法是目前研究地下岩石裂缝最有效的方法手段之一。 从反射地震记录提取地下岩石裂缝信息的方法有多种。本文基于地震数据可转化为数字图像这一事实,研究了应用数字图像边缘检测方法预测地震裂缝的问题;基于岩石的裂缝系统具有分形特征这一事实,研究了应用分形理论方法预测地震裂缝的问题;基于地震数据是离散的数字信号记录这一事实,研究了应用小波多分辨率分析方法预测地震裂缝的问题。本文通过理论分析、数值实验和实际应用实验,获得了如下成果与认识: (1)边缘检测算法最突出的作用是检测不同区域的过渡带,也就是边缘。据此边缘检测法可以分辨出裂缝发育区域和不发育区域。 (2)多尺度分形参数方法通过求取不同尺度下振幅数据的分形维数来检测裂缝,避免了从单一尺度计算分形维数的困难。此方法对裂缝发育程度有较好的识别效果,但要得到裂缝发育级别,需要结合钻探、测井等资料选取阀值。 (3)基于迭代函数系统的分形压缩方法,是一种自仿射分形方法,主要应用仿射变换,此方法对裂缝的走向预测比较准确。 (4)小波多分辨率分析方法的应用效果依赖于小波基的选择。基于db3小波的多分辨率分析方法,能够对裂缝的发育程度和断层进行很好的识别。 (5)在对各种裂缝检测方法进行了较系统地研究之后,认为由于裂缝大小、分布状况、密度等因素的复杂性,一般情况下采用分形和小波相结合的方法对其进行检测,可以取得比较客观、准确的认识。 (6)分形与小波之间存在内在的联系,如能将两者结合用于地震裂缝检测,有可能取得更好的结果。小波包是比多分辨率分析更加适合信号变化情况的分析方法,如能将小波包分析方法应用到地震裂缝检测,也有可能取得更好的结果。


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