正演 开题报告1

0一一、选题科学依据选题科学依据1、选题来源、目的及意义选题来源：题目来源于：国家科技重大专项项目目的及意义：地球物理勘探方法在地震勘探和开发过程中起着至关重要的作用，为我国资源的可持续发展和国民经济建设提供了强有力的保障。如今的勘探目标主要聚焦在复杂的地质情况和复杂岩性的油气藏。随着油气勘探的不断深入和勘探目标的日趋复杂化，对地下薄层的预测精度提出了越来越高的要求。石油和天然气是我国的重要战略资源，寻找油气是我们当代地球物理工作者的最主要目标。我国的陆相沉积油气田多为薄层或薄互层类型，所以目前石油勘探以薄互层储层为主，如何确定薄互层储层的空间展布规律及其性质已成为一个急需解决的问题。薄互储层厚度的求取是油藏描述的一个重要环节，在油气勘探及油气田开发评价过程中起着举足轻重的作用，砂泥岩薄互层中砂岩厚度的求取更是如此。在我国东部地区，新生代含油气盆地大多以薄砂层、泥岩沉积为主，含有少量的薄层碳酸盐岩、页岩及膏岩层，地层岩性和厚度横向变化较大。随着油气勘探的深入，易识别的构造油气藏越来越少，寻找隐蔽的岩性油气藏圈闭，对薄互岩性油气藏进行描述是目前石油勘探的主要目标，薄互储层参数预测是薄互岩性油气藏描述的基础。在砂泥岩薄互层发育地区，薄层的调谐现象和储层横向的多变性，导致地震波的振幅、频率及相位等发生变化。这种变化与薄互层组中的单层厚度、层速度、密度及层间组合关系等因素有关，使得地震波的波场特征复杂化，给地震资料处理带来困难。目前条件下，10 米以下的薄层在地震记录上大多是不可分辨的。薄层虽然是地层中最为简单，最为常见的一种地质结构，但它却是研究薄互层、楔状体、透镜体、河道砂体等地质结构地震响应特征的重要基础。深入了解薄层的地震响应特征，特别是其时频域响应特征，对正确识别与解释上述地质体具有重要意义。目前，大庆长垣进入了开发的中后期，薄层空间展布范围的识别与厚度的定量预测是开发地震的主要目标之一，二者的解释精度对于剩余油分布研究和注水、注聚开发效果分析以及水平井的正确设计与部署都具有重要的意义。因此，开展薄层时频特征响应分析，寻找对薄层厚4度敏感且稳定的解释参数，建立有效的薄层定性识别与厚度定量预测方法，这不仅是一个重要理论问题，同时也是一个具有重大应用价值的科学命题，这迫切要求对薄层开展理论上的正演模拟研究。6, 52、国内外研究现状及发展趋势多年来国内外地球物理学家在薄互层特征研究方面取得了较大进展。国外方面，Widess(1973)研究了薄层的调谐效应，首先超越了纯几何方法求取反射层厚度的界限，给出了薄层定量化的具体定义，认为厚度小于入射子波在其介质中传播时的 l/4 主波长为薄层，论证了薄层的极限分辨率为 l/8 层。Koefoed 和 Voogd（1980）通过合成地震模型研究得出，薄层厚度和地震反射复合波的振幅之间存在着准线性关系，他们考虑了传递损失和层间多次波。Kallweit、Wood(1982)通过研究得出，用确定的时域拾取来估计地震薄层被限制在近似于地震信号主周期的 1/3。国内方面，苏盛甫（1988）在详细地分析均匀介质和薄砂层中不同碳酸盐岩的反射特征基础上，提出调谐厚度是划分薄层和厚层的分界点，并利用薄层厚度与复合反射波的振幅为近似线性关系的特点，制作薄层定量解释图版，来计算薄层厚度和多层储集层的总厚度。李庆忠（1987）对含油气砂岩层的频率特征及振幅特征作了详细的研究，指出地震波的频率特性取决于地层的砂泥岩组合情况、子波的波形及地层的含油气性。杨凯、雷晓（1993）研究了在频率域中求取薄层厚度和反射系数的方法。张玉芬、熊维纲（1994）系统地研究了薄互层的反射系数模型特征，从理论上论证了在反射系数振幅谱中，相邻两个频率极值间的频率差与薄层时间厚度的关系，详细讨论了各种薄层组合、薄互层反射系数序列的时、频谱特征。窦易升（1995）研究了薄层厚度定量解释和振幅谱平方比法。邵治龙（1998）研究了薄层反射特征，引入了小波变换分频处理来重建高分辨地震剖面，取得了较好效果，并且详细地研究了薄层各向异性介质的正反演。总体上看，近年来国内外学者们对薄（互）层特征的研究取得了不少重大的成果，其研究方法主要是建立在地震信号时频分析的基础上。目前，薄层识别和特征分析是石油地质领域重要的研究方向。通常采用波阻抗法指示出的砂岩厚度达几十米，且不知道它内部地层组合特征。由于地震波通过薄互层间的反射时间短，其反射波具有较强的调谐效应，地震波的频率会明显升高，而通过厚层时，频率会降低。随着地震勘探程度的不断深入，勘探目标逐步转向薄互层低孔、低渗储层，并成为油气勘探的重要领域。因此，分析薄互层时频特征，提高地震勘探的分辨率，已成为国内外各油田的重要研究课题。二、研究计划二、研究计划1、主要研究内容主要研究内容：本文提出一种薄互层时频变化正演模拟研究方法，试图通过正演模拟方法得到薄互层的时频域的地震响应特征，寻找对薄层厚度敏感且稳定的解释参数，建立有效的薄层定性识别与厚度定量预测方法。具体包括：1.掌握广义变换原理及其时频分析特性，并分析其在薄层研究中的可行性。S2.研究当单一薄层中反射系数极性相同或不同，反射系数大小相等或不等时的时域波形、振幅、视厚度以及频域振幅谱、峰值频率、陷频频率的变化规律，寻找对反射系数大小和极性不敏感的属性特征参数，建立其与薄层厚度之间的定量解释关系。3.研究当薄互层层数、采样间隔等参数变化时反射系数谱及反射波谱的变化规律。4.分析当砂泥岩互层层厚和互层数变化时峰值频率、瞬时频谱最大幅度、陷频频率、频谱宽度、时域振幅等时频特征的变规律，并分析各参数与层厚、互层数之间的关系，寻找等厚薄互层的地震响应特征规律。2、拟采用的研究方案（包括技术路线、技术措施、技术关键）技术路线：单一薄层正演模拟技术路线和薄互层正演模拟技术路线设计如下：不同厚度单一薄层地质模型建立（1- 29m）0大小不等大小相等大小不等大小相等极性相反极性相同极性相反极性相同反射系数值较小反射系数值较大依据顶、底界面反射系数变化关系进行薄层模型 设计大小相等数值模型建立波动方程正演模拟基于广义 S 变换的反射波时频响应特征分析技术措施：极性相同极性相反频域特征频域特征时域特征时域特征根据时域和频域特征参数的大小和分布范围定性判别薄层厚度区间寻找对反射系数变化不敏感的特征参数建立薄层厚度定量预测方法不同厚度薄层时频特征随反射系数大小、极性的变化规律总 结互层数 不同薄互层 类型依据互层数和薄互层类型进行薄互层模型设计等厚层2 层3 层6 层10 层波动方程正演模 拟数值模型建立不同厚度薄互层地质模型建立（1- 30m）薄互层时频特征内在机理分析基于广义 S 变换的反射波时频响应特征分析不同互层 数不同薄互层类型不同厚度薄互层时频特征随互层数变化规律 总结时域特征时域特征频域特征频域特征根据时域和频域特征参数的大小和分布范围定性判别薄互层单层厚度区间薄互层单层厚度定量预测方法的建立本节从波场延拓理论出发，采用深度域相移法，对不同厚度的薄层进行了正演模拟并获取相应的炮纪录，抽取零偏移距地震道，采用广义变换分析反射复合波的瞬时频谱，S考查不同厚度薄层的时频特征变化规律。在此基础上，从时域波形、振幅、视厚度以及频域振幅谱、峰值频率、陷频频率中优选出对反射系数大小和极性不敏感的属性特征参数，建立其与薄层厚度之间的定量解释关系，从而为复杂地质环境下有利薄储层的定性识别和厚度定量预测奠定技术基础。提高使计算机能力，加强编程练习。技术关键：1.试图寻找对薄层厚度敏感且稳定的解释参数。2.寻找对河道砂体边界比较敏感的参数，试图建立一种识别河道砂体边界的方法。3.建立有效的薄层定性识别与厚度定量预测方法。3、可能遇到的问题及解决办法可能遇到的问题：1.对于深层来讲，薄层的分辨能力在逐渐降低。2.时域振幅在薄层厚度预测方面缺乏稳定性。解决办法：1.经分析处理后，仍然是可以分辨的。2.分析复合波频谱特征，力图寻找一种克服这种影响的方法。4、预期的研究成果及创新点预期达到的成果及创新点：1.分析薄互层时频特征，提高地震勘探的分辨率。2.优选出对反射系数大小和极性不敏感的属性特征参数，建立其与薄层厚度之间的定量解释关系。5、工作总体安排与进度计划1、2011年10月-2011年12月：查阅文献，进行总结，完成开题。 2、2012年1月-2011年4月：完成薄互层时频变化正演模拟研究的理论准备。 3、2012年5月-2012年6月：正演模拟地震纪录，完成相关数据的提取工作。4、2012年7月-2012年9月：实际资料处理。 5、2012年9月-2013年3月：总结研究内容，撰写论文，准备答辩。 三、开题条件三、开题条件1、学术（或技术）条件本人初步对薄互层时频变化正演模拟方法进行了研究，具备一定的专业基础知识，加之查阅了大量的文献资料，基本掌握该课题的研究方法，又具备一定的计算机和英语知识，能够顺利完成论文。2、实验（或试验）设备条件（1）硬件环境：PC 集群，大型并行计算机，微机，处理工作站；（2）软件环境：Linux 操作系统；（3）网络环境：宽带上网，可方便地查阅文献、期刊资料。3、经费预算与落实情况题目所需经费均以得到落实。四、指导教师意见四、指导教师意见该生在硕士研究生学习阶段，思想上要求上进，认真学习，努力钻研专业知识。在专业课程的学习上，她根据研究方向的要求，有针对性的认真研读了有关核心课程，熟悉了地震资料处理的基本流程，打下扎实的科研基础。其在研究生阶段的科研、学习都是优秀出色的，相信这些经历和积累都将成为其人生道路上的宝贵财富。希望其在以后的学习中，将继续保持并发扬严谨治学的作风，争取取得更大的成绩。在选题过程中该同学阅读了大量的与本课题研究相关的文献，对选题内容进行了充分的调研，建立了明确的课题研究的思路。开题报告研究目的明确，方法设计合理，思路正确，技术路线可行，文献综述全面，基本抓住了项目研究的技术关键，提出了可行的解决办法，具备了开题条件和开展课题研究工作的可行性，达到开题所具备的一切条件。同意开题。指导教师（签字）： 年 月 日五、考核情况五、考核情况记录人（签字）：年 月 日开题论证小组考核结果1、总评成绩(选择其一)：优良 合格 不合格2、是否同意开题：论证小组主持人（签字）： 年 月 日姓 名职 称单位名称签名开题报 告论证 小组成 员学位评定分委员会审核意见：主席（签字）： 年 月 日