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[博士论文] 王益民
地球探测信息技术 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:在陆地油气地震勘探中,炸药震源激发参数,包括激发介质、炸药爆速、药量、药柱直径、耦合介质和几何耦合,对地震记录中信号的振幅和频率特征有重要影响。目前,对激发参数的影响的认识主要来自实际试验,缺少对应的理论研究。本文基于爆炸力学和弹塑性力学,提出采用数值模拟球状震源模型结合的方法,从理论上计算了炸药震源在岩土介质中产生的震源子波。
  本文提出的震源子波的计算过程为:首先是数值模拟炸药在岩土介质中的激发过程,分析介质中产生的塑性-弹性边界大小及压力浊线;然后,采用三角指数衰减函数(正弦函数和指数衰减函数的乘积)拟合该压力曲线,得到塑性-弹性边界压力函数;最后,基于球状震源模型,以介质弹性参数、PEB尺寸和压力函数为输入计算子波。
  在此基础上,对不同岩性的地表介质,计算了不同激发参数对应的子波,并研究了这些参数子波振幅和频率的关系。研究表明,灰岩和砂岩中产生的子波主频较高而低频成分较少,可以采用高爆速炸药、大药量、大药径、水耦合增加低频成分;黄土中产生的子波主频较低而且频带宽度较小,可以采用低爆速炸药、小药量、大药径、胶泥耦合提高子波主频和频带宽度。
  理论计算结果前人实际观测结果的对比表明,两者在激发岩性子波形态、振幅和频率,炸药爆速子波振幅,黄土中药量子波频率、灰岩中耦合参数子波振幅等方面基本相似。理论研究结果能解释和验证一些实践经验采集数据,也可以为特定地表介质条件下炸药爆速、药量、药径、耦合等参数的选取提供参考。
[硕士论文] 郭睿
地球探测信息技术 西安石油大学 2017(学位年度)
摘要:当前,常规测井项目难以有效评价复杂岩性储层,主要原因在于组成矿物的元素没有唯一解,复杂矿物元素的类型在测量上存在困难。本文基于大量国内外文献资料的调研,首先简要介绍了沉积岩、岩浆岩这两类石油勘探关系密切的岩石矿物成分和化学成分,然后梳理了 ECS的测量原理。其次采用最小二乘法,线性规划法,氧化物闭合模型法以及截断奇异值分解法四种算法,通过建立合适的元素—矿物转换关系,基于MATLAB软件平台,使元素重量百分含量转化为矿物重量百分含量,进而利用元素含量求取变骨架密度从而计算地层孔隙度,利用计算出的矿物含量求取渗透率,最后完成粘土矿物类型及含量的确定以及沉积环境的分析。
  研究表明:ECS测井运用能谱分析方法可以获取元素百分含量,基于不同岩石元素矿物的关系可以进一步获得岩石矿物成分信息。在四种方法中:最小二乘法是一种通过求得未知的数据和实际数据之间的最小化误差的平方和来寻找数据之间的最佳函数关系的方法。线性规划法是一种研究线性约束条件下目标函数的极值问题的数学方法。氧化物闭合模型法是根据Herron做的大量实验得出的元素矿物之间的相关关系来计算矿物含量的。截断奇异值分解法是利用L曲线的拐点确定最佳截断参数从而准确求解矿物含量的方法。这四种方法中,由于氧化物闭合模型法是通过经验公式计算的矿物含量,故其具有一定的局限性,需针对区块对统计关系进行修正。但其它三种方法则是基于数学理论较为精确的刻画了元素含量矿物含量之间的转换关系。故适用性较强,应用范围很广,可以实现矿物含量计算的优化;运用变骨架密度计算岩石的孔隙度,计算值真实值吻合良好,实现了孔隙度的精确计算;利用Herron提出的渗透率公式并结合矿物含量计算地层渗透率,经本文对比验证认为计算结果岩心分析渗透率吻合良好,为渗透率的计算提供了新的思路;选用斯伦贝谢公司的钍-钾交会图版快速直观的判别粘土矿物的类型,应用效果良好;最后将元素分析法和矿物分析法用于岩性识别,消除了传统岩性识别方法因泥质含量而产生的误差,使其能更好的用于沉积环境的分析。
[硕士论文] 刘建建
地球探测信息技术 西安石油大学 2017(学位年度)
摘要:目前,油气田地质研究依据的大多为常规测井资料。为了突破常规测井曲线“视觉域”分析的局限性,从常规测井数据中“挖掘”出更多的地质信息,本文将Hilbert-Huang变换应用于常规测井资料处理研究,以期为测井资料的处理解释提供新的方法,从而服务于测井地质研究。
  本文首先介绍了Hilbert-Huang变换的基本原理,重点阐述了EMD算法的分解过程、停止准则,总结了Hilbert-Huang变换的优缺点,并对仿真信号进行了分析。其次开展了基于Hilbert-Huang变换的测井曲线去噪分析,对比分析了HHT减性去噪、小波阈值去噪及HHT-WT联合去噪三种方法,并改变噪声的强度开展研究。基于Hilbert-Huang变换开展了层序地层划分,利用EMD分解得到的IMF分量较好地划分了层序界面及地层旋回。针对储层流体识别,对深感应电阻率曲线开展分析,利用得到的IMF2和 Amp2的组合特征较好地识别了上油下水流体界面。最后对Hilbert-Huang变换在测井资料处理中的应用效果进行了分析总结。
  研究结果表明,Hilbert-Huang变换的核心部分是经验模态分解(EMD),该方法简单、分解效率高,具有自适应性;当噪声强度较小时,小波阈值去噪和HHT-WT联合去噪具有较好的效果,当噪声强度中等时,三种去噪方法均能获得较理想的结果,当噪声强度较大时,小波阈值去噪为首选方法;高频IMF可划分小层序(短期旋回),中频IMF可划分中等层序(中期旋回),低频IMF可划分大层序(长期旋回)。IMF分量相对于原始曲线,更加清晰地反映了层序界面及地层层序级别;油水界面处,IMF2分量达到峰值, Amp2分量达到阶段幅值最大。使用该方法时要注意剔除夹层对测井曲线的干扰,并注重多种测井系列的综合应用。
[硕士论文] 赵壁
地球探测信息技术 西安石油大学 2017(学位年度)
摘要:本论文以测井曲线Radon变换地质意义研究为目标,尝试将地震数据处理中使用较多的Radon变换引入到测井曲线分析中。为了实现Radon变换地质意义研究,本论文做了以下几点工作。
  首先,论文对Radon变换方法原理做了数理分析,介绍了每种Radon变换的优、缺点及适用情况。其次,基于MATLAB平台编写了Radon变换程序,模拟地震勘探中单个和多个同相轴的情况,并分别运用直线Radon变换和抛物Radon变换对各模型进行检测,检测表明程序稳定且应用抛物Radon变换能较好分离各同相轴。再次,文章总结了Radon变换在地震数据处理中的应用以及测井全波列波场的相关理论,通过类比将Radon变换引入地球物理测井全波列波场数据处理中。最后,分别对硬地层和软地层全波列波场数据进行波场分离分析,从而揭示了常规测井数据Radon变换的地质意义。
  研究表明,Radon变换是沿着一条特定路径积分的变换,可以实现将常规域(如t-x域)中的数据变换到Radon域中,Radon变换具有非常好的信号保真性;目前常用抛物Radon变换来近似地震同相轴,通过抛物线积分路径,能够较好完成数据处理的相关工作,在同相轴为双曲线的情况下,采用抛物线作为积分路径效果较好;对类似地于地震勘探多道数据的声波测井中全波列测井数据可用Radon变换进行数据处理分析,对全波列测井数据进行Radon变换可以实现波场分离,硬地层全波列测井数据Radon变换可以较好提取出纵波、横波和斯通利波,软地层全波列测井数据进行Radon变换只能提取出纵波和斯通利波。分离出横波可用于岩石力学特征分析、斯通利波可用于储层渗透性评价及裂缝研究。这进一步说明了常规测井数据Radon变换的地质意义。
[硕士论文] 成林
地球探测信息技术 西安石油大学 2017(学位年度)
摘要:在格陵兰盆地和挪威盆地有大范围的油气显示,而扬马延海脊有着同格陵兰盆地和挪威盆地相同的沉积序列。该地区地震勘探完成不少,但是由于深海,地震数据不够清晰,勘探程度依然较低。为了能够对扬马延海脊的地层特征进行更进一步的研究,所以本文结合重磁以及地震等综合地球物理资料对盆地的断裂体系、地层发育特征、构造单元和油气有利区等进行综合研究。
  本文通过对扬马延海脊已有的重磁力资料进行处理,得到扬马延海脊的重磁力异常及局部异常。然后通过滑动平均、正则化滤波、垂向二阶导数、总水平导数等方法对重磁资料进行处理,得到各类转换参数图件,结合其他地球物理资料,分析重磁异常的成因,并推断出研究区的断裂体系。通过分析研究重磁力异常、及其各种转换参数图件所反映的构造分区特征,同时也参考研究区的构造演化和地质背景,划分出研究区的构造单元。结合扬马延海脊及邻区构造演化,地层发育及油气生储盖组合特征,对研究区的油气有利区域进行预测。论文取得了以下成果:
  根据重磁异常特征的综合分析,在研究区内推断出6条主要断裂;通过对研究区断裂的认识,并结合前人研究,可将研究区划分为扬马延西部凹陷、扬马延中部隆起带、扬马延断陷、扬马延南部凹陷、扬马延东部凹陷;预测研究区内发育有2套油气系统。
[硕士论文] 郭朴
地球探测信息技术 西安石油大学 2017(学位年度)
摘要:随着油气勘探的深入研究,要求越来越精细,微地震技术是在地震学和声发射学的基础上发展起来并且应用于工程领域的一门新型地球物理技术。微地震监测的主要原理是利用水力压裂或者高能气体压裂等压裂方式,对目标层位进行压裂,目标层位周围岩石在应力的作用下产生破裂,从而引发微小的地震,即微地震。利用检波器接收到微地震的地震波信息,反演出微地震震源位置,在剖面图上震源点的集合就能大致描述出裂缝的形态。通过上述过程,就能对目标层位进行实时监测。
  本文研究了多种正反演方法,综合考虑这些方法的优缺点,最终确定了利用三维逐段迭代的正演方法,以及利用网格模拟法和禁忌搜索算法的反演方法,并利用VC++6.0和 Qt编写出正反演方法的算法程序和功能界面程序。本文首先建立了多个三维地质模型,设置初始震源点,利用三维逐段迭代算法进行射线追踪,得到了多个模型下的三维射线路径,然后利用该射线路径进行网格模拟反演震源位置,并比较两个震源点的差异。
  在实际微地震震源定位研究中,利用禁忌搜索法进行反演定位。首先建立合适的地质模型,利用三维逐段迭代射线追踪法得到射线路径,然后利用禁忌搜索法进行反演,找到震源位置,看其是否满足要求。最后把该方法应用到实际的微地震震源定位中,利用实际的地震资料建立合适的地质模型,然后利用禁忌搜索算法进行实际的震源反演定位,得到一系列的震源点,这些震源点的分布可以得出裂缝的位置以及大致形态,并分析其可靠性,从而验证了该反演方法在实际应用中的可靠性。
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