2024年, 第46卷, 第03期　
刊出日期：2024-05-15

  

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  基于变分模态分解的谱蓝化方法在叠前地震资料高分辨处理中的研究及应用

  肖裕锋, 曹俊兴, 付京城, 师少晨, 向韬

  物探化探计算技术. 2024, 46(03): 251-261.

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  叠前地震资料的分辨率会影响叠前反演的精度以及AVO分析的结果，所以提高叠前道集的分辨率就显得尤为重要。谱蓝化高分辨方法结合了测井信息，使处理后的地震资料更加接近实际情况。但其在计算过程中，使用各道叠加的平均振幅谱计算谱蓝化算子，导致部分频谱信息未参与计算。因此笔者提出基于VMD(变分模态分解方法)的谱蓝化方法，通过VMD将地震数据分解为多个IMF(本征模态分量),计算其谱蓝化算子，以提高各IMF的分辨率，并重构得到高分辨地震数据结果。在合成道集和实际地震道集数据处理中运用该方法，结果表明：基于VMD的谱蓝化方法进一步提高频谱信息以及叠前道集分辨率，与实际测井资料正演道集相吻合。
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  基于VTI介质的页岩储层地应力预测方法及应用研究

  何成, 程冰洁

  物探化探计算技术. 2024, 46(03): 262-271.

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  地应力对页岩气的采集及储层改造具有重要的指导作用，准确的地应力预测可以为优化压裂改造提供依据。页岩储层纵向上存在各向异性特征，为提高页岩储层地应力预测精度，将页岩储层等效为横向各向同性介质(VTI)模型，结合等效模型刚度矩阵参数、弹性系数及结构应变系数，开展页岩储层地应力场及应力差异比的三维模拟，预测水平主应力值、应力方向及应力差异比；并将地应力与储层裂缝、含气量相关参数相结合，分析三者之间存在的联系，并将该方法应用于试验工区龙马溪组页岩储层的地应力预测中。结果表明，基于VTI介质模型的地应力预测结果相较于基于各向同性模型的精度更高，工区应力差异比整体较大，进行压裂改造较困难，压裂不易形成较好的裂缝网络；随水平最大主应力的增大，曲率值减小，含气量存在减小的趋势。
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  基于LOFUnet深度卷积神经网络低序级断层多属性识别方法

  马玉歌, 苏朝光, 丁仁伟, 颜世磊, 张玉洁, 韩天娇, 闫绘栋

  物探化探计算技术. 2024, 46(03): 272-283.

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  低序级断层控制圈闭及油气富集，对油气勘探开发具有重要的意义。但其识别描述难度大、效率低，严重制约了该类油藏的勘探开发进程。随着人工智能的发展，深度学习为低序级断层识别提供了新的途径。这里在样本集构建及方法上都有创新之处：建立了同相轴错动、扭动、微扭动地震响应特征的低序级断层样本集，为智能识别奠定了良好的样本库；LOFUnet网络是在UNet基础上进行的改进，可以获取样本中更多低序级断层信息的特征。笔者通过方差属性、倾角属性和振幅属性融合获得新的断层体，用构建的LOFUnet网络进行低序级断层识别。网络通过残差块构建编码器端可以获取更多的低序级断层特征，解决梯度消失问题，提高模型的收敛速度，增强模型的稳定性以及低序级断层检测的精度和效率。选用正演模拟数据和实际地震数据分别对UNet模型、LOFUnet模型进行测试，结果表明，基于LOFUnet深度卷积神经网络低序级断层多属性识别方法提取的信息更加丰富，提高了低序级断层识别的准确度。
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  基于3D U-Net++卷积神经网络的断层识别方法及应用

  李卿武, 王兴建, 张永恒, 文雪梅, 陈阳, 王崇名, 廖万平

  物探化探计算技术. 2024, 46(03): 284-291.

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  断层解释是地震资料解释的基础与关键，准确合理的断层识别对油气开采有着至关重要的作用。随着油田对断层解释精度需求的日益提高，单纯通过基于人工的如相干体、曲率等属性的传统断层解释方法，其精度已无法满足要求。笔者在U-Net卷积神经网络模型的基础上进行改进，得出了一种自动断层识别方法，能够从任意三维地震图像中自动提取断层。文中该模型在足量样本集训练下，对两区块的实际地震数据进行自动断层识别，将识别结果进行分析对比。实验结果表明，该模型能够对任意三维地震数据进行自动断层识别，基于3D U-Net++网络模型的断层识别结果相比于传统U-Net网络识别结果准确性有明显提高，对潜山内部的小断层识别也表现出良好的效果，明显提高了常规、复杂断层识别的工作效率。
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  伪多道匹配滤波技术及其在地震数据匹配中的应用

  李书瑜, 鲍伟, 王士昆, 王雪静, 付嘉玮, 马继涛

  物探化探计算技术. 2024, 46(03): 292-300.

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  不同油田区块、不同时期地震数据受采集参数的影响，存在振幅、频率、相位和到时等差异，匹配滤波是消除这些差异的关键技术之一。笔者给出了伪多道匹配滤波技术，相对传统方法，可以对地震数据之间的振幅、频率、相位和到时差异进行更好地调整，改进地震数据的匹配效果。然后对该方法的原理进行了系统介绍，基于单道地震数据对该方法进行了测试，并对不同震源采集地震数据进行了匹配拼接处理。最后基于互相关、时频分析等手段对拼接前后数据的一致性进行了分析，验证了方法的优势。
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  基于正态分布的一种岩石(岩块)弹性纵波速度取值方法

  洪明宏, 张军鹏, 左国青

  物探化探计算技术. 2024, 46(03): 301-305.

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  新鲜完整岩石(岩块)波速(Vpr)是计算岩体完整性系数的重要参数，岩石弹性纵波速度取值对岩体完整性评判具有重要作用，但其取值具有较强人为随意性的缺点，对同一类型岩石原位测试进行统计分析，得到了岩石弹性纵波速度分布的概率分布模型。通过不同概率保证率，可以利用概率分布模型得到完整岩体波速的上限值，得到岩石弹性纵波速度参数取值范围。以某抽水蓄能电站中花岗岩试验数据为例，通过实际工程算例表明，所提出的基于正态分布的岩体弹性波参数取值的方法可为实际工程中确定岩体完整性评价提供参考。
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  龙门山双复杂区表层结构调查方法研究

  刘远志, 刘胜, 黄秀举, 梁勇, 陈兵, 王聪, 张志锋

  物探化探计算技术. 2024, 46(03): 306-314.

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  龙门山山前带地表地质条件复杂，浅表层速度及厚度差异大，给激发、接收和静校正等工作带来较大困难。表层调查工作直接影响到地下介质成像效果。为使该地区进行的地震勘探攻关能够获取准确的静校正量数据，给井深设计提供依据，研究适合该区域的表层调查方法，结合地质剖面、浅震、小层析、地面微测井、钻井取心、高密度电法、三分量共振表层调查方法的工作原理，分别应用不同方法做比对，分析了不同调查方法的应用效果。通过不同表层调查的比对，分析了不同方法的适用范围，为该区选择合适的表层调查方法及方法参数选取提供依据，同时为其他地表复杂区域进行表层调查提供参考。
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  地震岩石物理建模技术在迪北阿合组致密砂岩气中的应用

  陈强, 彭盛强, 赵光亮, 皮学军, 谭杨, 王鑫

  物探化探计算技术. 2024, 46(03): 315-323.

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  塔里木盆地库车坳陷迪北地区侏罗系阿合组低孔低渗砂岩是迪北气田的主要储集层，石油地质条件优越，已有多口井的油气发现。由于本区阿合组砂岩裂缝较发育，储层孔隙结构复杂，孔速关系不单一，常规的单一砂岩孔隙结构的Xu-White岩石物理建模预测的横波精度较低。针对这一问题，笔者提出了砂岩变孔隙结构的Xu-white岩石物理建模方法，首先基于微分有效介质模型，对砂岩孔隙宽长比进行了正演模拟，建立了模拟结果与孔隙度的拟合关系得到砂岩孔隙结构曲线；然后利用砂岩变孔隙结构Xu-White岩石物理模型对阿合组地层进行弹性曲线正演，对比单一砂岩孔隙结构的正演结果，其模型预测精度有所改善；最后基于建模后测井曲线和岩石物理解释图版对阿合组致密气层进行了识别，建模后气层的弹性响应特征更明显，泊松比明显小于0.18,体积模量小于3.0×10~4 MPa,同时建立了阿合组地震岩石物理图版，考察不同“干”岩石骨架下，不同流体饱和度条件下地层弹性响应的变化规律，基本框定了气层的弹性响应窗口，这为后续的地震储层和流体定量预测提供了可靠的理论依据。
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  运用弹性波CT法检测堰塞坝体密实性的可行性研究

  张子豪, 肖长安, 李海侠

  物探化探计算技术. 2024, 46(03): 324-331.

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  堰塞坝体与一般岩体相比，结构十分松散，不利于弹性波的传播，笔者利用大功率震源，高灵敏检波器开展弹性波CT试验，评价其在堰塞坝体密实性评估中应用的可行性。正演模拟结果表明，弹性波CT法基本能够反映松散堆积体的内部介质结构和波速情况；现场堰塞坝堆积体上开展的钻孔内弹性波CT法测试反演波速与钻孔岩芯对比显示具有较好的对应性，CT速度剖面可以综合反映钻孔间岩土体的密实情况。可见通过弹性波CT方法得到的纵波速度可对堰塞坝体地下密实性进行有效评价。
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  时频电磁法在巴什布拉克-乌泊尔构造带深部结构勘探中的应用

  魏巍, 高文龙, 王腾宇, 高永才, 张振, 葛大壮, 袁菎铭, 姚孟远

  物探化探计算技术. 2024, 46(03): 332-340.

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  利用时频电磁数据资料，并结合测井资料约束提高电磁反演结果的分辨率，探讨塔西南西部地区巴什布拉克构造带和乌泊尔构造带深层电性结构及其油气分布区域。该区域地形、浅地表形态以及深层地质结构都较为复杂，无法得到有效的地震资料，严重制约了目标层的油气勘探。时频电磁具有勘探深度大，信噪比高，不受高阻屏蔽的优点。通过对巴什布拉克-乌泊尔区域时频电磁资料进行处理解释，有效识别了该区域的主要断裂及褶皱。南北向和西北向的反演电阻率剖面和极化率剖面，展示了塔西南凹陷同时受南天山和西昆仑山双向挤压的电性结构特征，两侧分别形成逆冲推覆体，呈对冲构造形式，覆盖于塔西南凹陷之上，两侧推覆体发育多排逆冲断层，呈叠瓦状分布，其南侧为乌泊尔构造带，北侧为巴什布拉克构造带，与盆地呈现明显的断层接触关系，南北两侧为区域性大断裂。
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  基于超高密度电法的某铁路穿越采空区工程稳定性评价研究

  赖国泉, 常刚

  物探化探计算技术. 2024, 46(03): 341-348.

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  为合理评价甘钟铁路某段穿越采空区工程的稳定性，采用宏观识别和详细识别两阶段技术手段进行分析。宏观识别阶段，通过现场测绘、工程地质调查，并收集采空区既有煤矿地质报告后，基本查明采空区大致范围及采煤深度。详细识别阶段，为解决小窑采空区难以高效、精确测定的难题，基于现场地形条件及宏观识别阶段确定的大致范围及埋置深度，首先利用超高密度电法物探技术特有的分辨率高、定位准确、经济、灵活等特点，查明采空区精确分布范围、大小、深度及影响铁路范围。其次针对性地采用地质钻探验证超高密度电法探测结果的准确性，并进一步明确了采空区采动带、采动冒落带及裂隙带特征。基于两阶段技术成果，从地表变形特征、开采深厚比(H/M)和顶板岩土体对场地稳定性影响三方面对采空区稳定性进行了定性评价，结论为两处采空区处于欠稳定状态。定量计算表明，1#采空区地基不稳定，2#采空区地基欠稳定。结合定性与定量评价结果，综合评定2处采空区地基稳定性结果为欠稳定状态。
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  涠西南凹陷南部斜坡带油气运移地球化学与成藏特征

  卢梅, 张耀元, 崔书姮, 黄向胜, 闫琢玉, 黄合庭

  物探化探计算技术. 2024, 46(03): 349-356.

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  涠西南凹陷南部斜坡带是重要的油气聚集区，在角尾组、涠洲组、流沙港组和石炭系地层中均发现了油气显示。通过原油地球化学特征分析，本区原油主要为凹陷中央流沙港组二段下部烃源岩生成的成熟原油，原油以轻质油为主，为咸水湖相环境形成原油。油源精细对比揭示，涠西南凹陷流沙港组二段、三段、角尾组和石炭系地层均属于同一类原油，通过全烃谱图中正构烷烃分布特征建立适合本区的运移分馏指数FI=(nC8～nC12)/(nC25～nC32),并结合饱和烃、芳烃比值和油气运移分馏指数关系分析，WB到WC流沙港组二段和流沙港组三段原油样品均呈现出运移分馏指数增加，饱芳比增加的趋势，指示WB构造流沙港组二段和流沙港组三段原油为侧向运移至WC构造。同时通过WA构造含氮化合物含量与深度关系分析，揭示浅部含氮化合物屏蔽型异构体相对富集，暴露型异构体相对减少，指示垂向上具有明显的沿断裂带从深部向浅部运移的特征。综合考虑本地区输导体系的空间叠置关系，认为南部斜坡带是洼陷中央烃源生成油气经由断层、砂体等输导体系运聚到浅部和斜坡带成藏，此次研究对本区带下步油气勘探具有重要意义。
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  河北柳江盆地东部地球化学特征及找矿远景评估

  熊超, 程立群, 王金朵, 王凯

  物探化探计算技术. 2024, 46(03): 357-365.

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  柳江盆地地处中朝准地台中部，区内构造复杂，岩浆活动强烈，区域成矿条件优越。为实现区内找矿突破，采用1∶50 000水系沉积物测量、1∶10 000土壤地球化学详查和矿点检查等方法手段对区内AS38区域化探异常进行了综合研究。结果表明，区内水系沉积物测量Cu元素异常浓集中心明显、变异系数较高，并与Au、Ag、Cr、Mo等元素异常套合良好。土壤地球化学成果表明，区内Cu元素异常分布广、强度大、分带明显，与高温元素Mo、W异常关系密切，同时还与Au、Ag元素异常套合较好。经异常查证，发现矿化点两处，以铜矿化为主，局部伴生金、银矿化。据此判断，研究区具有较大铜多金属矿找矿前景，岩体附近的断裂构造发育带是下一步找矿重点方向。
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  1991—2020年若尔盖湿地景观格局演变分析

  孙玉, 陈建华, 刘帅, 王炳乾, 唐翼鹏, 陈炯玲, 潘芸

  物探化探计算技术. 2024, 46(03): 366-376.

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  湿地是地球上最具生态功能的生态系统之一，在保持水土、调节气候、保护物种多样性方面发挥着重要作用。笔者以若尔盖湿地为研究对象，1991-2020年Landsat影像为研究数据，基于最大似然法提取湿地信息，后利用计算得到的景观格局指数以及景观组分面积转移矩阵对若尔盖湿地的景观格局进行演变分析。研究表明：(1)受研究区特殊的地势条件影响，研究区的湿地分布存在明显的空间差异。大面积的泥炭沼泽湿地分布在地势低洼的若尔盖县、玛曲县的东部以及红原县的北部区域。研究区东部的湿地呈上升的趋势，而西部即靠近玛曲县东部的区域湿地面积明显下降。(2)1991—2020年研究区的湿地面积变化呈先减小后增大再缓慢下降的趋势，湿地总体面积下降20 855.69 hm~2。1991-2020年研究区湿地景观破碎度呈先减小后增大的趋势，但总体景观破碎度呈上升。总体来看湿地景观破碎度变化较小，若尔盖湿地总体景观格局未发生太大变化。(3)研究区核心景观基质为草甸，景观组分的变化趋势是其他组分先一定面积转化为草甸后又小幅度恢复，在草本沼泽的面积变化上表现较为突出。(4)气温升高降水量下降以及人类活动的干扰加速了若尔盖湿地由河流→湖泊→泥炭沼泽→草本沼泽→草甸→裸地发展方向演变。若尔盖湿地的退化并不是一个简单的自然过程，而是在自然因素与人为因素共同作用下反馈的结果。