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曲线拟合约束稀疏脉冲反演技术在薄储层中的应用研究X谭琴辉(胜利油田地质科学研究院断块研究室,山东东营 257022) 摘 要:各种测井曲线对同一地质体有不同的地球物理场响应,它们之间存在一定的相关性,由于这种相关性非声波测井曲线可以拟合出声波曲线进行约束反演。
本文以某陆相薄砂泥互层为例,针对原始声波测井曲线对薄砂体不敏感而伽玛测井曲线的高频成份对砂泥岩性变化敏感,同时与声波时差之间具有很好的相关性,利用小波多尺度分解对声波中的低频信息进行了提取,应用统计回归加低频的方法对曲线进行了重构。
然后,在Jason 里面用拟合曲线进行约束稀疏脉冲反演,拟合曲线反演显著地突出了所需的信息,有效地提高了对砂岩的识别能力。
关键词:约束稀疏脉冲反演;小波多尺度分解;信息融合;曲线拟合 中图分类号:P 631.8+1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)03—0094—03 随着勘探程度的不断深入,寻找隐蔽油气藏越来越重要,但对隐蔽油气藏的预测与描述难度较大。
在陆相薄储层地质条件下,受地震频带宽度的限制,原有的砂体解释技术已不能满足油田开发的需要,目前测井约束地震反演技术是比较成熟可提高地震分辨率的一项实用技术,但是在很多情况下,由于井筒污染、地层压实程度等因素的影响,声波测井曲线不能直接反映储层特征,因此就需要利用已有的其他测井信息来弥补或拟合出一条声波测井曲线[1～2],用这种非声波测井曲线拟合出声波曲线约束反演[3],从而达到提高砂泥互层分辨率。
1 方法1.1 测井曲线分析与处理测井曲线的好坏是影响约束反演的主要因素,对研究区内的井曲线进行岩石物理交汇分析,发现目标层段声波时差曲线幅值差异较大,需要进行归一化处理。
在归一化处理中,首先去掉大奇异值,对于由于仪器等因素导致的刻度横向不一致,经常使用的校正方法有峰值校正、均值校正、趋势面分析等[4],本文中采用的校正公式为:A(i)=a(i)×b 1a 1n -a 2n ×b 1a 1n-b 2(1)式中a(i)为校正曲线值,a 1n 为需要校正曲线的目标层段曲线值范围,a 2n 为校正井曲线目标层段曲线中值,b 1为标准井目标层段曲线值范围,b 2为标准井目标层段曲线中值,A (i )为校正之后曲线值。
约束稀疏脉冲反演方法在识别煤层顶板砂岩中的应用说明了稀疏脉冲反演方法的原理、分析了反演过程中需要准备的基础资料和需要注意的关键环节，采用该方法对研究区煤层顶板砂岩进行预测，获得了砂岩的分布规律，经钻井验证可知效果较好。
标签：煤层；砂岩；反演Abstract：this paper explains the principle of sparse pulse inversion method，analyzes the basic data to be prepared and the key steps to be used in the inversion process，and uses this method to predict the coal seam roof sandstone in the research area，and obtains the distribution of sandstone. The results are consistent with drilling data.Keywords：coal；Sandstone；inversion序言煤田地震勘探主要目标为煤层的展布、断层的发育程度、顶底板含水性等[1-3]。
顶板的含水性与砂质含量有直接的关系[4-5]，因此，寻找顶板砂岩的分布规律是煤田地震勘探的一个重点，本文针对煤层顶板砂岩的地质特点提出采用约束稀疏脈冲反演的方法来预测。
1 研究区概况研究区位于陕北黄土高原北端，毛乌素沙漠东南缘，被第四系风积沙和风沙滩地所覆盖，以风蚀风积沙漠丘陵地貌为主，表、浅层地震地质条件较差。
含煤地层为延安组，共9层煤层，可采煤层为2号、3-1号、4-2号、5号煤层，局部可采煤层为7号、8号、9号煤层。
其中2号煤层赋存于延安组第四段顶部，为区内最厚的主采煤层，煤层厚度为2.01～4.26m，局部夹一层粉砂岩夹矸。
煤层顶板岩性主要为细粒砂岩、粉砂岩，次为泥岩或中粒砂岩。
自适应步长FISTA算法稀疏脉冲反褶积潘树林;闫柯;李凌云;蒋从元;石林光【摘要】FISTA算法(fast iterative shrinkage-thresholding algorithm)采用线性搜索方法寻找最佳内部梯度的步长L,而线性搜索只能使L向增大的方向搜索,严重影响了FISTA算法的收敛性.为此,提出了一种基于自适应步长FISTA算法的稀疏脉冲反褶积方法,该方法在FISTA算法的基础上,通过在每一次迭代之前适当减小常数L,然后利用线性搜索的方式寻找最优的常数L,以达到自适应调整L的目的.为了使算法达到理论收敛,通过结合前、后两次的L,对传统FISTA算法的辅助序列进行修改,最终使整套算法在理论上得以收敛.理论模型与实际地震资料的处理、分析结果表明,所提方法具有更好的收敛性,能在不同信噪比下得到理想的反演结果,较常规FISTA算法具有更好的抗噪能力.【期刊名称】《石油地球物理勘探》【年(卷),期】2019(054)004【总页数】7页(P737-743)【关键词】稀疏脉冲反褶积;FISTA算法;线性搜索;自适应;收敛性【作者】潘树林;闫柯;李凌云;蒋从元;石林光【作者单位】西南石油大学地球科学与技术学院,四川成都610500;中国石油西南油气田分公司,四川成都610051;胜利油田分公司物探研究院,山东东营257000;四川职业技术学院电子电气工程系,四川遂宁629000;胜利油田分公司物探研究院,山东东营257000【正文语种】中文【中图分类】P6310 问题的提出稀疏脉冲反褶积是目前较为常用的提高地震资料分辨率的方法，其目的是利用带限的地震记录反演地下反射系数，从而得到高分辨率的地震数据[1-2]。
稀疏脉冲反褶积的原理是在传统的最小二乘反褶积的基础上，加上一个稀疏先验约束项，通过求解L2范数与L1范数之和形式的目标函数得到高分辨率的反演结果[3-4]。
基追踪[5]方法利用Nesterov[6-8]提出的近端梯度的概念，使用二次函数近似表示目标函数，最终利用梯度法求解。
叠前同时反演 中文中文培训教程培训教程（试用版试用版）） JGW 201辉固地球科技（北京）有限公司北京市朝阳区东四环中路56号远洋国际中心A 座1207-1209室 100025 电话：010 5908 1801 传真：010 5908 1802网址：技术支持：support.china@目 录第一章第一章：：叠前同时反演概述 (3)工区数据介绍.....................................................................................................4 第二章第二章：：岩石物理建模. (5)2.1 岩石物理建模基础........................................................................................6 2.2 岩石物理建模...............................................................................................9 第三章第三章：：JASON 叠前同时反演对道集数据的要求及质量控叠前同时反演对道集数据的要求及质量控制制（介绍介绍））..................22 第四章第四章：：反演项目的可行性研究..............................................................................27 第五章第五章：：叠前同时反演叠前同时反演对地震资料的质量控制及数据对齐对地震资料的质量控制及数据对齐 (31)5.1 叠前同时叠前同时反演反演反演地震资料质控地震资料质控........................................................................31 5.2 数据对齐.....................................................................................................36 第六章第六章：：叠前合成记录制作及AVA 子波提取. (40)6.1 井编辑与标定.............................................................................................40 6.2 子波估算.....................................................................................................44 第七章第七章：：低频模型建立.. (47)7.1 地质框架模型的建立...................................................................................47 7.2 低频模型的产生..........................................................................................49 第八章第八章：：叠前AVO/AVA 同时反同时反演演..........................................................................51 第九章第九章：：叠前AVO/AVA 同时反演质量控制............................................................62 第十章第十章：：叠前同时反演叠前同时反演成果三维可视化解释成果三维可视化解释 (69)第一章：叠前同时反演概述叠前同时反演概述在JGW平台下，叠前同时反演模块是RockTrace。
中国石油STRATA地震反演软件常规操作手册编写人：付建元川庆物探公司物探研究中心二0一0年七月目录一、地震反演原理及方法 (1)（一）反演简介 (1)（二）STRATA软件概述 (2)（三）反演特点 (3)（四）反演方法 (4)二、地震反演的准备工作 (9)（一）项目工区建立 (9)（二）数据准备 (10)三、叠后地震反演操作流程 (12)（一）地震反演步骤 (12)（二）数据输入 (13)（三）子波提取 (31)（四）井震相关 (40)（五）模型建立 (45)（六）地震反演 (51)（七）结果显示输出 (63)四、叠后地震反演小结 (70)（一）地震反演质控 (70)（二）反演方法推荐 (70)应用STRATA软件进行常规地震反演Hampson-Russell公司自1987年起从事地球物理勘探方面应用软件的设计开发和咨询服务，为地球物理工程师提供了一系列卓越的技术平台，涉及领域包括测井数据分析管理和合成记录制作、地震反演、油藏属性参数预测、A VO技术岩性与流体分析检测、地质统计制图等。
各软件包功能独特强大，可在PC和UNIX两种平台上快速、稳定运行，两种平台上的工区可相互转换。
Hampson-Russell卓越的技术平台和强劲的咨询支持为石油勘探工程师们提供了一系列优秀的研究工具和手段。
STRATA是一套交互的2D/3D模型和反演的软件，它将叠后的地震道转换成波阻抗地震道，然后可利用相互的关系计算速度道。
除了地震反演外，STRATA软件还包括其它一些功能如地震预处理，子波提取和井编辑等。
所有的任务可在多个连接的窗口中完成和显示，用户可以建立地质模型，分析地震数据和交互地研究反演结果。
在软件中提供了多种反演方法如基于模型的反演、稀疏脉冲反演和人工智能神经网络等反演。
一、地震反演原理及方法（一）反演简介地震反演是正演模型处理的反问题（图1-1）。
正演模型相对简单，目前对正演技术是无可非议的。
对某一给定的地质模型，其地震响应是相对稳定的；而地震反演相对复杂，对某一给定的地震响应，可能对应有多个地质模型。
参数反演的若干预备知识反问题及其求解的基本方法“反问题”这一术语，在不同的文献中有其不同的含义，其定义在不同的领域中各有侧重，例如hvDnhM给出微分方程反问题的定义是“微分方程反问题是指从微分方程的解的某些泛函去确定微分方程的系数或右端项”．M毗huk把反问题分为两类，第一类是确定过程的过去状态，例如，已知物体当前的温度去确定初始的温度分布；第二类是借助解的某些泛函，去识别具有已知结构的算子的系数，例如在SNMbWv5b方程中根据谱函数的性质去确定二阶微分方程的系数．siMman用工程的术语将反问题分为四类，即综合、控制、识别与连接输入、系统参数识别．刘家磅把微分方程反问题分为：待定微分方程的未知系数反演——算子识别；待定初始条件的反问题——逆时间过程反问题3待定边界条件的反问题——边界控制反问题；待定边界形态的反问题——几何反问题；待定右端项的反问题——寻源反问题．地震勘探反问题主要有反榴积与子波的提取，伪速度、伪密度、伪速度测井，地震偏移、地震层析成像、Avo、基于波动方活的介质参数反演等．若按地震过程基本假设，地震勘探反演方法大致可分为两类：一类是按地震记录等于反射系数和子波招积艾前提派生出来的反演方法，这类方法有广义逆反演，最大似然这反演，最小平方反演．BG反演法，广义线性反演和线性规划反演等；第二类是建立在波动理论基础上的反演方法，这类方法有Ceyand—bYJ咖散射反演，特征线法，分布参数反演方法，地震体波cT反演，广义脉冲谱法，D旷WK阑反演方法等等．目前求解一维反问题的基本方法主要有以下几种：直接离散求逆法，该方法是根据层状介质的响应逐层求反射系数．再由反射系数计算出各层的阻抗值．连续达代法，该方法的基本思想和所求参数与前一种方法是一致的，所不同的只是在推导过程中使用的是连续函数．而不是离散数列．其优点是可得到较高的计算精度，但计算工作量较大．特征线法，该方法是将波场分解为。
亡行波与下行波，并沿波动方程的特征线将其离散，通过引入上、下行被的关系可求得反射系数，再由被阻抗与反射系数的关系计算出各层的波阻抗值．特征线法的优点在于可不必假定入射波为脉冲，可以是任意于被，而且计算效率高．脉冲谱方法，是在牛顿迭代法的基础上发展起来的一种解反问题的达代求解方法，它是将波动方程作FoM贞龄或IjPhce变换，在频率域得到关于介质参数的变化旦，用以修正介质参数，进行迭代求解直至满足反问题附加的补充条件．其优点是对介质无须做任何假定，故适用性较高．最优控制法，该方法是通过最优控制理论(在时域或频域上)求取地层的波阻抗分布，与实际地层记录拟合最好的合成理论记录所用的阻抗分布即为所求的结果。
叠后约束稀疏脉冲反演技术的应用研究作者：刘丽娟来源：《中国科技博览》2019年第12期[摘要]大兴安岭西缘霍林郭勒北凹陷区，具有发育非背斜圈闭的条件，勘探程度低，依赖于初始模型的常规反演方法难以获得精确的反演结果。
而约束稀疏脉冲反演不依赖模型，其反演的精度取决于原始数据特征。
为此，在霍林郭勒北地区利用约束稀疏脉冲反演技术进行火山岩储层的预测。
首先简单介绍约束稀疏脉冲反演技术的基本原理及实现方法，然后对火山岩储层进行预测。
[关键词]稀疏脉冲；反演；大兴安岭；火山岩；霍林郭勒北凹陷中图分类号：TP517 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）12-0220-02引言随着石油勘探形势的发展和计算机技术的提高，各种综合性越来越强的地震解释及处理的方法越来越多，波阻抗反演通常是利用叠后地震资料进行反演的一种技术，是在二维和三维空间进行储层特征描述，开展储层研究的重要手段之一。
他充分利用测井资料具有较高的垂向分辨率和地震剖面有较好的横向连续性的特点，将地震剖面“转换”成波阻抗剖面，已成为解释技术中不可缺少的一项解释下处理技术。
由于波阻抗信息是联系地质和地球物理的一座桥梁，在叠后计算数据相对较小，在实际生产中应用方便而且效果明显，因此，波阻抗反正在地震反演中具有特殊的地位，狭义的地震反演概念指的就是波阻抗反演，而如何正确应用波阻抗反演结果显得更为重要。
1方法研究稀疏脉冲反演是一种基于地震道的反演技术。
该方法采用稀疏脉冲技术，利用测井进行约束，直接从地震数据中提取反射信息，以充分发挥地震数据横向密集和连续的优势，将界面型地震资料反演成岩层型的测井剖面，较客观地反映地质体在横向上的变化。
1.1地震资料的选取地震资料的品质直接影响到反演的精度。
地震资料的保真度、分辨率和信噪比对波阻抗反演效果的影响非常明显。
那么，本次选取了主频30hz，有效频带10-65hz，地震资料品质高的南祁连地区的剖面来用于研究。
叠后约束稀疏脉冲反演中文培训教程一、叠后约束稀疏脉冲反演的基本原理叠后约束稀疏脉冲反演是一种地震反演方法，它利用地震波传播和反射的物理过程，通过对地震数据进行逆向建模，来获取地下介质的信息。
该方法的核心思想是通过寻找一种最优的模型，使得通过该模型建立的地震波场与观测到的地震数据尽可能吻合。
在叠后约束稀疏脉冲反演中，通常将地下介质的性质用参数化的方式表示，将地震波传播和反射的物理过程用数学模型描述，通过优化方法来求解最优的模型参数。
这些模型参数可以包括地下介质的速度、密度、衰减系数等参数，通过对这些参数的反演，可以获取到地下结构的详细信息。
叠后约束稀疏脉冲反演的关键之处在于它采用了稀疏性约束和地震波形约束。
稀疏性约束是指地下介质的参数在某种表示下是稀疏的，即它们可以被较少的非零系数表示。
地震波形约束是指通过对地震波传播和反射的物理过程进行数学建模，来约束模型参数的取值范围，使得反演得到的模型更符合地震数据的实际观测。
二、叠后约束稀疏脉冲反演的算法流程叠后约束稀疏脉冲反演的算法流程通常包括以下几个关键步骤：1. 数据预处理：对地震数据进行预处理，包括数据去噪、时域频域滤波等操作，以减小噪声对反演结果的影响。
2. 构建反演模型：将地下介质的性质参数化表示，并建立地震波传播和反射的数学模型。
3. 求解反演问题：利用最优化方法，求解使得通过模型建立的地震波场与实际观测数据吻合的最优模型参数。
4. 结果评估：对反演结果进行评估，包括地下结构的成像、模型参数的稳定性等。
5. 反演结果应用：将反演得到的地下结构信息应用于油气勘探、地质勘探等领域。
三、叠后约束稀疏脉冲反演的实际应用叠后约束稀疏脉冲反演在油气勘探、地质灾害预测、地下水资源开发等领域具有重要的应用价值。
在油气勘探中，通过叠后约束稀疏脉冲反演可以获取到油气藏的地下结构信息，帮助勘探人员准确地定位油气藏的位置、形态及大小。
在地质灾害预测中，叠后约束稀疏脉冲反演可以提供地下结构信息，帮助人们预测地震、泥石流等自然灾害的发生概率以及可能的影响范围。
稀疏矩阵向量乘的访存分析和优化Memory Accessing Analysis of Sparse Matrix Vector Multiplication and OptimizationAbstract: Sparse Matrix Vector multiplication (SpMV) is one of the most important kernel in computing science. Both theoretical analysis and practices demonstrate that SpMV is a memory-intensive application. However state-of-the-art compilers cannot make full use of the modern processors’ characters, the usage ratio of SpMV bandwidth is only about 10%. In this paper, based on the memory access characters of current processors, we optimize memory access in SpMV instruction pipeline using SIMD instruction. The experimental results show that there are 63% and 89% performance improvement on Intel Nehalem and Sandy Bridge, 30% and 36% improvement on AMD Opteron 6168 and Opteron 8374 compared with the standard SpMV implementation. As for matrices in real applications, there are 10% performance gained on Nehalem and Sandy Bridge, nevertheless little performance gain is achieved on the two AMD Opteron platforms.Key words: sparse matrix vector multiplication; SpMV; pipeline; SIMD; Memory Access摘 要: 稀疏矩阵向量乘(SpMV)是科学计算中最重要的核心算法之一。
