基于正演与偏移的缝洞储层地震波场特征分析

发布时间：2017-09-18 03:17

  本文关键词：基于正演与偏移的缝洞储层地震波场特征分析

  更多相关文章： 缝洞储层 高阶有限差分 叠后正演 叠后偏移

【摘要】：缝洞储层是一种重要的碳酸盐岩储层,正成为国内增储上产的主要勘探目标。复杂的地质构造情况以及非均质性,使得在缝洞储层的地质模型的建立,地震识别与预测缝洞储层等方面都存在困难。缝洞既可以作为储集空间,又是重要的油气运移通道,因此对缝洞的研究具有重要意义。本文围绕缝洞储层地震正演与偏移问题,研究了基于全程声波方程的高阶有限差分波场延拓算子、叠后正演与偏移原理、震源机制、网格模型建立方法、缝洞地震特征模拟方案、缝洞模型正演与偏移及其波场特征分析等一系列问题。提出利用CAD+MISS软件来等比例建立复杂模型的方案。先利用CAD软件等比例绘制模型,然后输出模型为高分辨率图片,再利用MISS软件进行图像识别来生成网格数据,最后将文本格式的网格数据转换为二进制文件,以及利用密度及速度文件计算反射系数,到此模型数据准备工作完成。从全程声波方程出发,推导了规则网格情况的高阶有限差分波场延拓公式,这种波场延拓算子能够适应速度纵横向变化,采用雷克子波与反射系数褶积结果作为震源来产生特定主频、带宽的地震波,并利用爆炸反射界面原理实现时间二阶空间四阶有限差分叠后正演与叠后偏移。这种叠后正演方法要比褶积方法精确得多,因为这种波动方程正演结果不仅具有精确的运动学特征,还包含动力学特征。并且要比采用叠前正演得到自激自收剖面的效率高。首先在常速介质中作点脉冲偏移响应测试,初步验证了叠后偏移的准确性。然后在纵横向介质进行了点绕射试验,证明了有限差分叠后正演与叠后偏移对于介质横向速度变化适应性较好。之后对纵横向速度变化的背斜模型进行了叠后正演与叠后偏移,也得到了正确结果。最后通过对高陡构造模型进行数值模拟,得到的叠后正演结果反射特征清楚,叠后深度偏移对于陡倾角实现了很好地成像,证明时间二阶空间四阶有限差分方法能够对复杂构造的波场传播进行精确的模拟。研究了小尺度-叠后正演-重采样-滤波-叠后偏移的缝洞模拟方案,试验对比了该缝洞模拟方案与大尺度采样-叠后正演-叠后偏移的模拟方案,分析结果证明第一种方案能够很好地模拟溶洞等小尺度地质体的地震特征。在对溶洞模型进行正演与偏移时,发现平滑模型速度对有限差分叠后正演与叠后偏移结果改善明显。通过不同尺度的分离溶洞模型以及溶洞串进行叠后正演与偏移,精确地模拟出单个溶洞的反射特征以及多个溶洞产生的串珠反射特征。对潜山内幕含有溶洞的模型进行叠后正演,然后采用不同的上覆地层速度对叠后正演结果进行叠后偏移,分析结果发现过大的上覆地层速度会造成偏移画弧,潜山界面以及靠近潜山界面的内幕溶洞成像不清楚,难以识别溶洞;而过小的上覆地层速度会使得潜山内幕的溶洞空间归位不完全,成像结果显示的溶洞尺度大于其实际尺度,结果不准确;证明叠后深度偏移对于层速度的准确程度要求较高。最终建立了轮古西工区的复杂缝洞模型,模型中存在溶洞以及裂缝带,采用有限差分进行叠后正演及叠后偏移,很好地模拟了缝洞的地震特征。从叠后正演剖面上识别风化壳下的溶洞或裂缝带的反射特征具有很大难度,而在准确的叠后偏移剖面上能够更好识别这些溶洞或裂缝带。
【关键词】：缝洞储层 高阶有限差分 叠后正演 叠后偏移
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P631.4
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 引言11-16
• 1.1 缝洞储层地震数值模拟研究的意义11-12
• 1.2 缝洞储层的研究现状12-13
• 1.3 波动方程正演与偏移的研究现状13-14
• 1.4 主要研究内容及成果14-16
• 第2章 地质构造模型的建立方法16-22
• 2.1 数值模型技术16-17
• 2.2 构造模型建立方法17-22
• 2.2.1 模型底图修饰准备工作17-18
• 2.2.2 建立模型框架18
• 2.2.3 填充模型18-19
• 2.2.4 网格化模型19-22
• 第3章 高阶有限差分正演与偏移22-35
• 3.1 有限差分双程声波波场延拓22-28
• 3.1.1 延拓公式22-25
• 3.1.2 稳定条件25-26
• 3.1.3 频散分析26
• 3.1.4 边界条件26-28
• 3.2 有限差分叠后正演28-29
• 3.2.1 叠后正演原理28
• 3.2.2 震源机制28-29
• 3.3 有限差分叠后偏移29
• 3.4 叠后正演与偏移模型测试29-35
• 3.4.1 点绕射与点脉冲模型测试30-31
• 3.4.2 背斜模型31-32
• 3.4.3 高陡构造模型32-35
• 第4章 小尺度地质模型的地震模拟技术35-42
• 4.1 小尺度正演36
• 4.2 重采样36-37
• 4.3 模拟大地滤波37-38
• 4.4 方案效果测试38-42
• 4.4.1 方案一39-40
• 4.4.2 方案二40-41
• 4.4.3 结果对比41-42
• 第5章 缝洞储层数值模拟及分析42-61
• 5.1 轮古西缝洞储层储集空间类型特征42-43
• 5.2 轮古西缝洞储层地质模型43-44
• 5.3 理论溶洞模型叠后地震模拟44-49
• 5.3.1 平滑速度对叠后正演与偏移的优化44-46
• 5.3.2 溶洞模型46-48
• 5.3.3 串珠特征模拟48-49
• 5.4 偏移速度对潜山内幕成像的影响49-51
• 5.5 轮古西工区缝洞模型叠后地震模拟及分析51-59
• 5.5.1 小尺度正演53-57
• 5.5.2 小尺度正演结果的偏移57-59
• 5.6 本章小结59-61
• 结论61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-65
• 攻读学位期间取得学术成果65

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本文编号：873065