含天然氣水合物沉積地層反射地震記錄疊前參數(shù)反演的應(yīng)用研究.pdf

1、天然氣水合物被認(rèn)為是21世紀(jì)接替常規(guī)化石燃料的新能源，同時(shí)又是海底災(zāi)害和影響全球氣候溫室效應(yīng)的主要因子，因此天然氣水合物的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前普遍公認(rèn)天然氣水合物在全球廣泛分布，根據(jù)形成天然氣水合物形成的物理?xiàng)l件，大約27％的陸地和90％的海洋是形成天然氣水合物的潛在區(qū)域，但是精確確定天然氣水合物的分布，必須依靠現(xiàn)代地球物理、地球化學(xué)以及取樣等多種探測(cè)技術(shù)，其中地震彈性參數(shù)結(jié)構(gòu)研究是識(shí)別天然氣水合物的一種關(guān)鍵技術(shù)，它對(duì)估計(jì)天然氣

2、水合物的分布范圍、數(shù)量及研究天然氣水合物形成機(jī)制的具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。 含天然氣水合物沉積地層由于水合物的膠結(jié)作用使得沉積物的地震波傳播速度顯著增高，同時(shí)一般在海洋環(huán)境下含天然氣水合物沉積地層下方存在游離氣層使得地震波傳播速度顯著降低，這種特殊的地震波速度結(jié)果為地震識(shí)別海洋天然氣水合物提供了標(biāo)志，因此本文研究地震波疊前彈性參數(shù)反演方法以及該方法在識(shí)別天然氣水合物沉積地層中的應(yīng)用。本文采用的地震波參數(shù)反演方法是以傳播矩陣法為正演、

3、以共軛梯度法為反演計(jì)算方法進(jìn)行的。由于反演問題本身的復(fù)雜性，特別是地震波傳播模型對(duì)實(shí)際地震波傳播過程的描述能力以及反演計(jì)算方法決定了反演結(jié)果往往受到質(zhì)疑，反演結(jié)果的可靠性往往難以評(píng)估。但是，近20年來的反演實(shí)踐表明，反演結(jié)果的可靠性在一定程度上往往依賴于在反演過程中所采取的策略，包括各種反演參數(shù)的合理選擇。因此，本文在傳播矩陣+共軛梯度的反演方法的基礎(chǔ)上，基于模型數(shù)據(jù)分析反演中各種參數(shù)包括子波的頻帶、相位、延遲時(shí)間以及初始速度模型對(duì)反演

4、結(jié)果的影響，從而分析在反演方法確定的情況下所采取的可能的反演策略，并為反演結(jié)果做出定性的評(píng)估。在應(yīng)用方面，以Kormendi(1991)文中的數(shù)據(jù)為實(shí)例，采用不同的參數(shù)選擇和策略，獲取較好的反演結(jié)果；在分析含天然氣水合物沉積物速度結(jié)構(gòu)方面，南海ODP1148站位的測(cè)井曲線結(jié)構(gòu)揭示了該站位含天然氣水合物的可能性，利用本文方法并采取相關(guān)的反演策略，同樣獲得了較好的反演結(jié)果。不同模型數(shù)據(jù)的反演結(jié)果以及實(shí)際數(shù)據(jù)反演結(jié)果顯示了本方法在識(shí)別天然氣水