匹配追踪和基追踪算法在薄储层反演中的研究与应用

论文摘要

随着油气勘探开发力度不断加大,易于勘探、基于构造而存储的油气藏数量正在减少,勘探目标逐渐转移到寻找隐蔽性油气藏,尤其是薄储层油气藏,因此,薄储层的精细刻画与识别成为了当今勘探重要研究方向之一。本论文以匹配追踪方法为基础,主要研究了基于基追踪算法的反射系数反演及其在薄互储层中的应用。本文利用了压缩感知框架理论中的匹配追踪算法和基追踪算法。首先实现了基于单层(单极子)匹配追踪算法对地震信号进行反射系数反演,单极子匹配追踪算法得到的反射系数剖面横向连续性较差且对产生了调谐的地震信号反演能力较弱。针对该问题继续研究基于双层(双极子)匹配追踪,该方法在信号的分解精度上比单极子匹配追踪算法效果好,但是求得的反射系数剖面连续性亟待改善。究其原因是匹配追踪算法目标函数是范数优化问题,得到的解是局部最优解,而连续性是对整体的反射系数的要求。基于目标函数的非凸优化问题转化为凸优化问题的思路。其次,本文开展了基追踪在反射系数反演中的应用研究。基追踪方法针对的是范数优化问题,所得的解是全局最优解。在子波已知的情况下,基追踪的效果是极好的,但是由于在实际资料反演中,子波是未知的且是时变的,因此基追踪反演得到的反射系数剖面虽然连续性较匹配追踪算法得到了改善,但是准确度却相对下降。为此,本文提出改进的基追踪算法,改进的基追踪算法是在单极子匹配追踪的基础上获得时变子波来构建基追踪的原子库,这与实际地震波的传播特性和规律更为符合,该方法能够有效提高薄储层的反演和识别精度。最后,通过理论模型效果分析了单极子匹配追踪算法、双极子匹配追踪、基追踪和改进基追踪方法的反演精度和稳定性。同时,为了验证算法的正确性和适用性,对基于实际地震资料所得的反演系数参数进行道积分,验证是否与实际资料的井资料吻合。实际资料反演结果显示了改进基追踪算法反演结果与井资料吻合程度较好,同时运用得到的反射系数求解相对波阻抗,从而为薄互层识别和储层预测提供有效依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
•   1.1 选题依据及研究意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 薄层反射系数反演研究现状
•     1.2.2 匹配追踪研究现状
•     1.2.3 基追踪研究现状
•   1.3 本文主要研究内容
• 第2章 压缩感知及地震反演基本理论
•   2.1 信号的稀疏表达
•     2.1.1 信号的可压缩性
•     2.1.2 信号字典表示
•   2.2 压缩感知测量矩阵
•   2.3 信号重构以及算法
• 0范数稀疏优化问题'>    2.3.1 L₀范数稀疏优化问题
• 1范数稀疏优化问题'>    2.3.2 L₁范数稀疏优化问题
•   2.4 叠后地震资料波阻抗反演
•   2.5 本章小结
• 第3章 匹配追踪算法反射系数反演
•   3.1 单极子匹配追踪反射系数反演
•     3.1.1 单极子匹配追踪地震信号的稀疏分解
•     3.1.2 单极子过完备原子库的建立
•     3.1.3 单极子匹配追踪原理
•     3.1.4 单极子匹配追踪算法模型试算
•     3.1.5 单极子匹配追踪抗噪分析
•   3.2 双极子匹配追踪反射系数反演
•     3.2.1 过完备奇偶原子库
•     3.2.2 双极子匹配追踪算法基本原理
•     3.2.3 双极子匹配追踪算法模型试算
•     3.2.4 双极子匹配追踪抗噪分析
•   3.3 本章小结
• 第4章 基追踪反射系数反演
•   4.1 基追踪算法基本原理
•   4.2 基于双极子模型的基追踪
•     4.2.1 奇偶楔形字典
•     4.2.2 基追踪影响因素分析
•     4.2.3 算法模型测试
•   4.3 改进双极子模型的基追踪
•     4.3.1 时变子波字典
•     4.3.2 改进基追踪模型试算
•   4.4 本章小结
• 第5章 实际资料应用与分析
•   5.1 工区概况
•   5.2 实际资料反演
•   5.3 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 姚瑶

导师: 周怀来,叶泰然

关键词: 相对波阻抗,薄互储层,反射系数反演,基追踪,匹配追踪

来源: 成都理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,地质学,地球物理学,石油天然气工业,矿业工程

单位: 成都理工大学

分类号: P631.4;P618.13

DOI: 10.26986/d.cnki.gcdlc.2019.000389

总页数: 71

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