开题报告(地震波形分类技术研究).doc

西南石油大学本科毕业设计（论文）开题报告本科毕业设计（论文）开题报告题 目：地震波形分类技术研究学生姓名学号教学院系资源与环境学院专业年级勘查技术与工程2007级指导教师职称讲 师单位资源与环境学院资源与环境学院5地震波形分类技术研究1 选题意义及研究目的随着油气勘探开发的不断深入，岩性等隐蔽油气藏的勘探逐步成为各个油田增储上产的主要接替领域,而岩性圈闭往往具有边界条件复杂、形态不规则、赋存状态隐蔽、成藏条件复杂、运聚机理多样等特征 ,必然对勘探技术提出了更高的要求。岩性油气藏勘探的实践表明,岩性油气藏的赋存与沉积相之间的关系甚为密切。地震相是不同沉积体系的各级界面、岩性，以及集合特征在地震剖面上的综合表现，也可以理解为沉积相在地震剖面上表现的总和。地震相分析主要是针对目标层段通过某种地震反射特征进行分类描述，得到与沉积相或储层特征相联系的地震相图(剖面、平面或体)，从而达到沉积相分析和储层预测的目的。可用来划相的地震反射特征(参数)有很多，但地震道波形是地震数据的本质。沉积相、岩相和储层特征等地质信息的变化，总是对应着地震波形的某些变化。但沉积相的研究在确定具体边界时往往具有很大的人为性。那么怎样才能划分出较为准确的地震相呢？地震波形分类技术的应用较好地解决了这个问题。目前以波形的形状分类作为地震相划分的方法技术，已得到较为广泛的应用。地震波形的总体变化是地震波振幅、频率、相位的综合反映，是重要的地震属性参数。地震波形分类技术可以充分利用地震资料信息丰富的特点，采用不同的算法把地震道形状(即波形特征)定性地刻画出来，通过对某一层地震数据逐道进行对比分类，细致地刻画地震信号的横向变化，从而得到与地质层位对应的地震相图，用于储层砂体及岩性油藏的预测。这样一来，在钻井资料较少的地区，波形分类技术可以很好的解决无井控制区沉积相展布的问题，在一定程度上有效弥补了传统沉积相划分的缺陷。二来将有利于提高储层预测，油藏描述精度，克服了在井距比较大时沉积相划分的人为性，将使沉积相的划分更加准确。但是，要划分出准确的地震相，前提是要有相应的地震反射模式类别划分，在地震反射模式上结合层序地震学，才能划分出较为准确的地震相。为此，本次研究的目的在于通过自己编制相应的地震波形分类应用程序，达到对波形分类技术的方法原理以及地震反射模式类别的深刻理解，并尝试运用新的分类方法达到预定效果。2 国内外研究现状基于波形的地震相划分技术是在地震地层学的基础上发展起来的,早期主要是通过肉眼识别地震波的外部几何形态、内部反射特征等来揭示沉积体的外形、侧向接触关系及其岩相环境等方面的对应关系，这种方式效率低下，精度不高。现在最广泛的是运用神经网络算法的波形地震相分析技术进行反射波形分类, 并与测井曲线对比, 得出与地质相对应的地震相图。波形地震相分析一般分两步实施: 首先, 利用神经网络对地震层段间地震道形状进行分析, 建立一个最能表征层段内地震道形状差异的模型道序列; 其次, 在实施层段中对每一地震道与模型道序列进行比较, 并按最佳相关建立地震道和模型道之间的联系, 得到标明模型相似性的空间分布, 即地震相, 并为后续地震层间属性分析指明方向。基本原理及具体实现过程如下：地震波形分类应用神经网络技术对地震道形状(地震信号的总体变化)进行分类 。首先划分几种典型的地震道形状，每一实际地震道被赋予一种基于相似性的典型形状；神经网络在给定层段内对实际地震道进行训练，通过几次迭代后构造合成地震道，并与实际地震道进行对比，通过自适应试验和误差处理修改合成道，最终得到与实际地震道相关性更好的模型道。这些模型道代表整个区域目标层段地震道形状的多样性。地震波形分类的主要目的是建立地震信号的总体变化以及这种变化的分布规律与储层的沉积微相和岩性油藏特征之间的对应关系。图1为地震波形分类技术实现流程。3 研究内容3.1 依据、可行性分析从物理含义上来说,波形的横向变化是地震波振幅、频率、相位等横向变化的综合反应;从地质含义上来说,波形横向变化是地下地质体岩性、物性、流体性质、结构、构造等横向变化的综合反应。因此,地震波形是地下地质体相关地质和地球物理特征的综合表现。任何与地震波传播有关的地质和物理参数都可以通过地震道波形的变化表现出来。由于沉积环境的不同,在岩性参数(如岩石的组成、颗粒的大小和形状、胶结结构、孔隙度、孔隙中的流体成分和饱和度、温度、压力、沉积厚度等) 上会表现出很大的差异。岩性变化引起弹性参量(如弹性模量、密度、速度、泊松比、吸收特征等) 的变化。弹性参量的变化又将引起地震剖面反射特征(如振幅、波形、频率、波的干涉、相干性等) 的变化。因此,不同的岩相和沉积环境在地震剖面上表现为不同的地震反射模式类别 。由于地层物性参数的变化在地震反射波形上可以得以充分表现，波形的总体变化反映了地震振幅，频率，相位等综合信息。因此，基于波形的地震相分析可以真实的反映地层岩石物性在横向上的变化，从而达到地震反射模式类别划分的目的。通过合理选择时窗，及分类数等相关参数的调试，可使地震反射模式类别的划分达到理想效果。3.2 技术路线1) 波形形状描述描述波形的形状，最重要的是要选择用什么参数来代表和刻画波形形状。一般来说，波形的形状是由相位、振幅、频率及它们随时间(采样点)的变化率来决定的。因此决定波形形状的主要参数，包括波峰和波谷个数、波通过时间轴的个数(过零点数)、波峰和波谷的高度、波形的升降、凹凸以及极值点、拐点等。选取不同的参数，采用不同的方法，便形成了不同的波形形状的描述方法。比较好的波形状参数，应该是综合了三种变化在一起的波形参数变化。2) 建立模型运用Discover软件的模型建立模块，建立典型的地质模型，得到其对应的地震反射信号记录。3) 确定波形分类数目选区目标层段，开合适的时窗，在时窗内分析地震信号的总体变化程度,根据总体变化来确定反应这种变化的波形分类数目。4) 编制程序运用MATLAB神经网络工具箱，编制简单的波形分类程序，生成地震反射模式类别图。5) 对比结果用程序生成的地震反射模式图与模型对比，找出差异，调整相应参数直至与模型匹配6) 实际应用效果分析为检验地震波形的分类效果，需要用波形分类技术对实际资料进行分析，然后与其他资料进行对比，分析它的效果如何。3.3 难点及关键点在本课题中，最为核心的问题在于波形形状的描述及其分类。对模型地震响应的分析后，波形的分类将影响课题的至始至终，成败也在此。若分类恰当，则程序生成的地震反射模式类别图将于模型匹配好，反之，无论怎样调整参数，都不会达到预期效果。难点则在于典型模型的建立以及程序的编制。要建立针对某一地区的典型模型，需要事先了解该区的地下地质情况，结合已有的地质资料和参数情况，建立适合这一地区的反射模式。对于程序，则要边学边运用，进度受其很大影响。4 预期成果了解和掌握了地震波形分类技术的发展和应用状况，理解了地震波形分类技术的方法原理；通过模型与实际资料利用地震波形分类技术进行地震反射模式类别的划分。5 毕业设计时间进程安排为达到此次毕业设计的目的，本人将按照表5.1所示的进程安排进行毕业设计，脚踏实地，认真查阅相关文献，达到对毕业设计课题的深刻理解，圆满地完成本科最后的作业。表 5.1 毕业设计时间进程安排序 号设计（论文）各阶段内容起 止 日 期1文献调研，编写开题报告57周2了解和掌握地震波形分类技术的发展和应用状况，掌握地震波形分类技术的方法原理89周3通过MATLAB编制地震波形分类应用程序1011周4通过模型与实际资料利用地震波形分类技术进行地震反射模式类别划分的研究1214周5编写论文，进行工作总结1517周6 已有的参考文献1. 于红枫，王英民，李雪.Stratimagic波形地震相分析在层序地层岩性分析中的应用.煤炭地质与勘探，2006，34(1):6466.2. 洪忠，苏明军，李智勇，柴浩栋.波形分类技术在滨海断鼻南部沉积相研究中的应用.四川地质学报，2010，30(1):108110.3. 邓传伟，李莉华，金银姬，赵秀红.波形分类技术在储层沉积微相预测中的应用.石油物探，2008，47(3):262265.4. 殷积峰，李军，谢芬，程炎，李登华.波形分类技术在川东生物礁气藏预测中的应用.石油物探，2007，46(1):5373.5. 赵力民，郎晓玲，金凤鸣，曹兰柱.波形分类技术在隐蔽油藏预测中的应用.石油勘探与开发，2001，28(53):5355.6