基于弥散-粘滞模型的地震低频响应研究

摘要

随着石油勘探开发技术的进步，地震勘探的深度和精度日益提高，油气的储集的形式也日益复杂，勘探的目标已经从简单的构造油气藏转向了复杂岩性油气藏以及岩性-构造复合油气藏。这就需要提出精度更高的储层预测方法和技术、更加符合实际介质地震波传播理论，同时地震波在含流体储层中传播会发生能量衰减，尤其在高频段地震信号衰减更严重，而地震波低频信息比中高频信息在地下介质中传播的更深更远并且含有大量反映岩石孔隙中流体的信息，因此发展低频信息预测储层的方法和技术已经成为地球物理学家研究和关注的重点。 本文首先在几何衰减、物理衰减、影响地震波衰减因素三个方面讨论了地震信号的衰减理论和地震低频的形成机制，并在前人弥散-粘滞型波动方程波场延拓的基础上，应用了弥散-粘滞型波动方程2阶时间、8阶空间交错网格有限差分正演模拟。其次分析了方程中弥散系数、粘滞系数以及储层厚度等因素对地震信号尤其是低频段信号振幅和频率信息的影响，同时研究了含流体储层弥散-粘滞模型的振幅、相位、频率等地震低频响应，为利用低频进行储层预测奠定理论基础。接着研究了提取低频信息的时频分析方法，应用了一种窗函数线性优化的广义S变换，在不影响高频时频分辨率的同时，有效提高了低频段的时间分辨率，为低频储层预测和流体识别提供了有力工具。最后，应用地震低频信息进行储层识别和流体预测，具体方法分为两类：一类是利用低频信息直接指示油气，一类是分析确定对储层中流体敏感的低频相关属性，进而指导地震低频信息在储层预测中的应用，提高油气识别精度。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究的目的及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1地震衰减理论及低频信息形成研究现状

1.2.2地震低频信息提取方法研究现状

1.2.3地震低频信息应用研究现状

1.3主要研究内容及创新点

1.3.1本文主要研究内容

1.3.2主要创新点

第二章 弥散-粘滞模型及地震波衰减理论

2.1弥散-粘滞模型基本理论

2.2地震波衰减理论研究

2.2.1几何衰减机制

2.2.2物理衰减机制

2.2.3 影响地震波衰减因素

2.2.4 描述介质吸收衰减常用参数

第三章 弥散-粘滞波动方程正演及低频响应分析

3.1弥散-粘滞型波动方程正演

3.1.1交错网格有限差分理论

3.1.2弥散-粘滞型波动方程正演

3.1.3波动方程有限差分的几个问题

3.1.4与声波方程波场对比

3.2弥散-粘滞模型低频响应分析

3.2.1各参数对地震信号响应分析

3.2.2含流体模型低频响应分析

3.3小结

第四章 地震低频信息提取方法与应用研究

4.1地震低频信息提取方法研究

4.1.1 S变换基本原理

4.1.2 S变换离散形式

4.1.3窗函数线性优化广义S变换

4.1.4模型测试

4.2地震低频信息应用研究

4.2.1低频阴影

4.2.2低频信息直接指示油气

4.2.3基于参考频率指示油气

4.2.4低频能量指示油气

4.3小结

第五章 结论与展望

5.1完成的主要工作

5.2取得的成果及展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢