發(fā)布時間：2017-09-18 03:17

  本文關(guān)鍵詞：基于正演與偏移的縫洞儲層地震波場特征分析

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【摘要】：縫洞儲層是一種重要的碳酸鹽巖儲層,正成為國內(nèi)增儲上產(chǎn)的主要勘探目標(biāo)。復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造情況以及非均質(zhì)性,使得在縫洞儲層的地質(zhì)模型的建立,地震識別與預(yù)測縫洞儲層等方面都存在困難�？p洞既可以作為儲集空間,又是重要的油氣運移通道,因此對縫洞的研究具有重要意義。本文圍繞縫洞儲層地震正演與偏移問題,研究了基于全程聲波方程的高階有限差分波場延拓算子、疊后正演與偏移原理、震源機(jī)制、網(wǎng)格模型建立方法、縫洞地震特征模擬方案、縫洞模型正演與偏移及其波場特征分析等一系列問題。提出利用CAD+MISS軟件來等比例建立復(fù)雜模型的方案。先利用CAD軟件等比例繪制模型,然后輸出模型為高分辨率圖片,再利用MISS軟件進(jìn)行圖像識別來生成網(wǎng)格數(shù)據(jù),最后將文本格式的網(wǎng)格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制文件,以及利用密度及速度文件計算反射系數(shù),到此模型數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作完成。從全程聲波方程出發(fā),推導(dǎo)了規(guī)則網(wǎng)格情況的高階有限差分波場延拓公式,這種波場延拓算子能夠適應(yīng)速度縱橫向變化,采用雷克子波與反射系數(shù)褶積結(jié)果作為震源來產(chǎn)生特定主頻、帶寬的地震波,并利用爆炸反射界面原理實現(xiàn)時間二階空間四階有限差分疊后正演與疊后偏移。這種疊后正演方法要比褶積方法精確得多,因為這種波動方程正演結(jié)果不僅具有精確的運動學(xué)特征,還包含動力學(xué)特征。并且要比采用疊前正演得到自激自收剖面的效率高。首先在常速介質(zhì)中作點脈沖偏移響應(yīng)測試,初步驗證了疊后偏移的準(zhǔn)確性。然后在縱橫向介質(zhì)進(jìn)行了點繞射試驗,證明了有限差分疊后正演與疊后偏移對于介質(zhì)橫向速度變化適應(yīng)性較好。之后對縱橫向速度變化的背斜模型進(jìn)行了疊后正演與疊后偏移,也得到了正確結(jié)果。最后通過對高陡構(gòu)造模型進(jìn)行數(shù)值模擬,得到的疊后正演結(jié)果反射特征清楚,疊后深度偏移對于陡傾角實現(xiàn)了很好地成像,證明時間二階空間四階有限差分方法能夠?qū)?fù)雜構(gòu)造的波場傳播進(jìn)行精確的模擬。研究了小尺度-疊后正演-重采樣-濾波-疊后偏移的縫洞模擬方案,試驗對比了該縫洞模擬方案與大尺度采樣-疊后正演-疊后偏移的模擬方案,分析結(jié)果證明第一種方案能夠很好地模擬溶洞等小尺度地質(zhì)體的地震特征。在對溶洞模型進(jìn)行正演與偏移時,發(fā)現(xiàn)平滑模型速度對有限差分疊后正演與疊后偏移結(jié)果改善明顯。通過不同尺度的分離溶洞模型以及溶洞串進(jìn)行疊后正演與偏移,精確地模擬出單個溶洞的反射特征以及多個溶洞產(chǎn)生的串珠反射特征。對潛山內(nèi)幕含有溶洞的模型進(jìn)行疊后正演,然后采用不同的上覆地層速度對疊后正演結(jié)果進(jìn)行疊后偏移,分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)過大的上覆地層速度會造成偏移畫弧,潛山界面以及靠近潛山界面的內(nèi)幕溶洞成像不清楚,難以識別溶洞;而過小的上覆地層速度會使得潛山內(nèi)幕的溶洞空間歸位不完全,成像結(jié)果顯示的溶洞尺度大于其實際尺度,結(jié)果不準(zhǔn)確;證明疊后深度偏移對于層速度的準(zhǔn)確程度要求較高。最終建立了輪古西工區(qū)的復(fù)雜縫洞模型,模型中存在溶洞以及裂縫帶,采用有限差分進(jìn)行疊后正演及疊后偏移,很好地模擬了縫洞的地震特征。從疊后正演剖面上識別風(fēng)化殼下的溶洞或裂縫帶的反射特征具有很大難度,而在準(zhǔn)確的疊后偏移剖面上能夠更好識別這些溶洞或裂縫帶。
【關(guān)鍵詞】：縫洞儲層 高階有限差分 疊后正演 疊后偏移
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P631.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 引言11-16
• 1.1 縫洞儲層地震數(shù)值模擬研究的意義11-12
• 1.2 縫洞儲層的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 波動方程正演與偏移的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 主要研究內(nèi)容及成果14-16
• 第2章 地質(zhì)構(gòu)造模型的建立方法16-22
• 2.1 數(shù)值模型技術(shù)16-17
• 2.2 構(gòu)造模型建立方法17-22
• 2.2.1 模型底圖修飾準(zhǔn)備工作17-18
• 2.2.2 建立模型框架18
• 2.2.3 填充模型18-19
• 2.2.4 網(wǎng)格化模型19-22
• 第3章 高階有限差分正演與偏移22-35
• 3.1 有限差分雙程聲波波場延拓22-28
• 3.1.1 延拓公式22-25
• 3.1.2 穩(wěn)定條件25-26
• 3.1.3 頻散分析26
• 3.1.4 邊界條件26-28
• 3.2 有限差分疊后正演28-29
• 3.2.1 疊后正演原理28
• 3.2.2 震源機(jī)制28-29
• 3.3 有限差分疊后偏移29
• 3.4 疊后正演與偏移模型測試29-35
• 3.4.1 點繞射與點脈沖模型測試30-31
• 3.4.2 背斜模型31-32
• 3.4.3 高陡構(gòu)造模型32-35
• 第4章 小尺度地質(zhì)模型的地震模擬技術(shù)35-42
• 4.1 小尺度正演36
• 4.2 重采樣36-37
• 4.3 模擬大地濾波37-38
• 4.4 方案效果測試38-42
• 4.4.1 方案一39-40
• 4.4.2 方案二40-41
• 4.4.3 結(jié)果對比41-42
• 第5章 縫洞儲層數(shù)值模擬及分析42-61
• 5.1 輪古西縫洞儲層儲集空間類型特征42-43
• 5.2 輪古西縫洞儲層地質(zhì)模型43-44
• 5.3 理論溶洞模型疊后地震模擬44-49
• 5.3.1 平滑速度對疊后正演與偏移的優(yōu)化44-46
• 5.3.2 溶洞模型46-48
• 5.3.3 串珠特征模擬48-49
• 5.4 偏移速度對潛山內(nèi)幕成像的影響49-51
• 5.5 輪古西工區(qū)縫洞模型疊后地震模擬及分析51-59
• 5.5.1 小尺度正演53-57
• 5.5.2 小尺度正演結(jié)果的偏移57-59
• 5.6 本章小結(jié)59-61
• 結(jié)論61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果65

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本文編號：873065