全波形反演在时间推移地震中的应用

发布时间：2020-07-27 22:03

【摘要】：能源问题一直是当今世界发展的重要问题,随着科技的不断进步,新兴能源层出不穷。但是以煤炭、石油、天然气为代表的传统能源仍然具有其无法代替的地位。随着近年来国际油价的波动,各大石油公司逐渐减少了新区块勘探投入,这就使得老油田挖潜变得尤为重要。本文的应用背景问题——时间推移地震就是在上世纪末所提出的,一项可以提高油田采收率的重要技术。本文对地震勘探方法进行了简单回顾,介绍了全波形反演相关技术的发展趋势,以及时间推移地震的概念和近年发展情况,并阐述了地震勘探正演模型的构建原理和基于时间推移的地震勘探反演模型的构建原理。其中,地震勘探正演模型基于应力应变关系,建立频率域声波方程,再选取了完全匹配层吸收边界条件后,给出了频率域声波正演模型,并基于中心五点差分格式进行了离散,最后通过在频率域对均匀介质模型进行正演开展数值模拟。而地震勘探反演模型考虑了时间推移地震的自身特点,并结合双重差分全波形反演将波形变化归因于弹性性质方面的时移变化的特性,重新定义了目标泛函,进而提出了双重差分反演模型,实现了基本反演算法。地震勘探反演模型在实际运用中适用性良好。受基本反演算法启发,本文设计了一种时间推移地震反演算法,该算法以双重差分基本反演算法为基础。该算法首先使用有限差分对比源算法,来模拟获得时移前的地震参数,然后基于正则-Gauss-Newton法重新构造了一种求解模型参数差的迭代法。在数值模拟部分,针对两个时间推移模型进行了数值模拟。结果表明,本文所设计的算法可以较好的刻画时移参数变化,具有一定的有效性和可行性。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P631.4
【图文】：

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哈尔滨工业大学理学硕士学位论文该变化情况来预测储层剩余资源情况。本文主要基于时间推移地震这一应用背景，展开全波形反演算法的研究及应用工作。1.2 研究现状及分析1.2.1 地震勘探方法简介地震勘探的基本目的是测量地下介质物性参数，通过对所接收的地震波响应，来计算地下介质参数。目前勘探方法根据勘探手段不同，可分为地震勘探、电磁勘探、电场勘探、磁场勘探及重力勘探等。其基本原理如图 1-所示，该图片来源于百度百科。

基本原理,浊流岩,饱和度,反演

图 1-2 时间推移地震基本原理图的算法研究领域里，Robertsson 等人提，他称之为有限差分注入法[31]。韩波等效率更高的时间分段法，并针对四维地很好的效果[32]。Burkhart 等针对浊流岩究，并指出了该项研究的困难所在[33]变化问题，针对饱和度和压力两个参数endra 等经过研究认为，饱和度和压力性波动方程进行了反演模拟[35]。陈勇建立局域化反演模型，提出了一种适用陈小宏等利用优化算法结合岩石物理推移地震响应情况[37]。Veire 等利用统的变化反演[38]。震技术得到了迅猛的发展，已经有学者究[39]。Queiber 等[40]使用二维时间域 F行反演，并得出了 Sleiper 油田的 CO

示意图,离散格式,中心差分,合成波

2zzksiw ，23 1log2zc zR xs 和zs 分别是只与 x 和 z 相关的函数。了计算合成波场，还需要将方程（2-32）进行离散化。本文采分的五点离散格式，该格式如图 2-1 所示。有： 2,1,1/21,,1/2ssppsppxxpsxsijijiijijxixixxx 2,,11/2,1,1/2ssppsppzzpszsijijjijijzjzjzzz ixs 代表xs 在第 i 个点的值，jzs 代表zs 在第 j 个点的值，再将 p 和(2-33)、( 2-34)带入(2-32)，进行重新整理，得到如下的离散格1/ 2 1/ 2 1/ 2 1/ 21/ 2 1/ 21, , 1 2 2 2 2( i i j j i i i ij j j jx x z z x x x xz z z zi j i j s s s s s s s ss s s sp p x z x z 1/2 1/21, , 1 ,2 2i i j jx x z zi j i j i js s s sp p Sx z

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