多波地震正演模拟方法研究及波场特征分析.pdf

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1、2014年第l1期内蒙古石油化工153多波地震正演模拟方法研究及波场特征分析韩世春，毕丽飞，石建新，刘斌，张如一(1．胜利油田分公司物探研究院；2．胜利油田分公司河口采油厂，山东东营257022)摘要：本文基于胜利区块实际地质情况，建立了包含不同尺度、不连续非均匀油藏模型，并以非均质交错网格高阶有限差分法为基础，开展了地面多波粘弹性正演模拟的研究工作。研究了多分量粘弹性波场的响应特征和储集层参数变化间的规律，进一步指导了多分量采集观测系统的设计，并验证了多波地震成像处理方法的适用性和精确度，对提高油气顸

2、测的精度有重要的理论及实用价值。关键词：薄互层，多渡地震I正演模拟}波场响应特征中图分类号tP631．4文献标识码：A文章编号：1006一-7981(2014)11一O153一O2随着油田勘探开发难度的深入，现阶段胜利油i口一一{r嗣+['c(一1)一2

3、I上(一1)]avk+田的勘探开发重点主要是复杂隐蔽油气藏的认识和‘叭‘‘发现，特别是薄互层、窄河道、小砂体、浊积体以及不2(一1)avj)，1≤l≤L，i—j‘规则的滩坝等，这些类型的储集体，隐蔽性好、非均1质性强以及物性的横向变化快。本文基于胜利垦

4、71一一[r+(一1)(avj+占jvi)]，1≤1≤L，i≠川‘m区块实际地质情况，建立了包含透镜体、河道砂、薄j(5)互层、小断层、油气水同层、气水同层等的小尺度、不2多波地震正演模拟及波场特征分析连续非均匀油藏地质模型，并以非均质交错网格高利用建立的薄互层油藏地质模型，通过对地面阶有限差分法为基础，开展了地面二维多波粘弹性地震粘弹性波正演的记录的波场分析(图1)，可以看正演模拟的研究工作。到，正演记录波场齐全清晰，动力学特征突出，地质1非均质二维粘弹性介质的正演模拟方法研究信息丰富，断块薄互层表现

5、为复合波，而且粘弹性波为了对复杂的构造和介质中地震波场进行高分场随波传播时间的增加，振幅明显衰减，主频降低，辨和高精度的模拟，必须要提高差分的精度，并减少相位畸变。网格的频散。由此，将高阶有限差分法和交错网格进对正演记录的薄互层区进行频谱分析(图2)，可行有机结合，以此为基础引入了全弹性波方程的交以看出，粘弹性波正演的纵波主频50Hz(图2(a))，错网格高阶有限差分的数值解法，吸收边界条件[1转换波主频约20Hz(图2(b))，粘弹性转换波的主频采用完全匹配层(PML)方法，取得了较好的结果。更低，而

6、且衰减更快，因为粘弹性波的传播既包括粘根据粘弹性介质理论，各向同性的粘弹性介质滞衰减、几何衰减，又包括散射衰减，波场响应特征中应力和应变的关系表示为：表现为：主频降低、振幅衰减、相位畸变、频带变窄D；j一(Ⅱ一2M)*6ij址+2M*0日(1)等，符合实际纵波及转换波波场的传播特征。因此．其中；*表示褶积，·为对时间导数。应用粘弹性波能增加和实际资料的可对比性，进而由上式(1)可得为研究该区块的产状和构造等提供有效的理论模一(Ⅱ一2M)*a+2M*aVj，i—jI⋯型。oij—M*(vj+avI)，i≠

7、j对成像剖面进行波场特征分析(图3)，可以得作线性化近似可得到应力控制方程为t到：①偏移成像剖面的分辨率较高，断面、断点、薄LL层、砂体以及构造等成像清晰，构造关系清楚，空间一{，c[1一(1一)]一2，r[1一(1一)])位置与地层产状正确；②纵波层位与转换波的层位LL有较好的对应关系，且纵波的垂向分辨率高于转换avk+2[1一(1一)]avj+r埘，i—j(3)波的，正演模拟结果与实际资料的偏移剖面上主要LL层位、断层等比较吻合，这与实际多分量地震资料处一．Il[1一(1一碧)](avj+aVi)+

8、riJ，i—j理结果是吻合的；⑧粘弹性波正演炮记录、偏移成像(4)剖面能量关系以及不同深度分辨率与野外资料实际并得到记忆变量控制方程为：收稿日期：2O14—04—12作者简介：韩世眷(198O一)，男，汉，山东沂水人，工程师，毕业于中国石油大学(华东)，硕士，现就职于胜利油田物探研宛院，主要进行多波多分量处理及方法技术研究。