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叠前弹性波阻抗反演在储层预测中的应用

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物探 地震资料解释 地震处理 反演
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第32卷第5期 物探化探计算技术 2010年9月文章编号:1001一1749(2010)05曙光2,许 多2,鲁红英3(1.成都理工大学材料与化学化工学院,四川成都610059;2.中国石化西南油气分公司勘探开发研究院德阳分院.四川德阳618000;3.成都理工大学 网络教育学院,四川成都610059)摘要:叠前弹性波阻抗反演是当前地震反演技术的一个热点,它利用叠前道集为输入,以横渡、纵波、密度等测井资料为约束,联合反演出与岩性、含油气性相关的多种弹性参数,进而进行储层物性及含油气性综合判定。其反演结果比叠后声阻抗反演,在可信度方面有很大提高,能够获得更多、更敏感有效的数据,可对合油气性进行半定量和定量描述,具有广泛的应用前景。这里介绍了叠前弹性波阻抗反演技术的基本原理和方法,并对新疆某油田实际资料进行反演分析。其结果为储层预测和储量计算提供了重要依据,获得了良好的应用效果。关键词:弹性波阻抗;叠前反演;联合反演;储层;拉梅系数中图分类号:P 631.4 文献标识码:了解地下地质结构与资源勘探开发提供重要的依据[1剖。目前,地球物理勘探发展的趋势,就是从叠后到叠前,从定性到定量。叠前数据记录了丰富的地球物理信息,特别是叠前的用这些信息可对含油气性进行检查旧川。提取和有效地利用这些信息,已成为当前地球物理学家研究的一个热点。1999年,出一种与入射角有关的弹性波阻抗(1)概念呤J。该方法中,弹性波阻抗是入射角的函数,保留了地震反射振幅随偏移距或入射角的变化而变化的特征【6、7 J。而弹性波阻抗反演方法,与常规叠后声阻基金项目:四川省2010年科技计划项目(2010稿日期:2010一03—29 改回日期:2010—06—21抗反演技术有着根本的区别,弹性波阻抗来源于叠前数据,没有垂直入射假设,也不会对道集进行叠加哺J。该方法所依据的理论、所使用的数据、实现方法、步骤及其分析准则,均不同于叠后声阻抗反演一J。它能充分利用不同偏移距数据及先验的测井资料,联合反演多种弹性参数,最终进行综合的储层物性及含油气性判别此,叠前弹性波阻抗反演有更高的精度,并能提供更丰富的地球物理信息随着多波多分量勘探、横波测井等技术的推进,该反演方法有望在未来替代常规叠后声阻抗反演,而成为叠前反演技术的主流。1 弹性波阻抗反演技术的原理和方法1.1基本原理地震波入射(偏移距不为零)时,纵波、横波的反射和透射系数的佐布里兹(程的矩阵形式‘121由式(1)表示。万方数据5期 肖思和等:叠前弹性波阻抗反演在储层预测中的应用 477阡』百∞叱妒2其中 波反射系数;z’波透射系数。义p)为:)=%‘1+‘一斌p(1制。∞9’ (2)式中K=y.2/y。2;弹性波阻抗肼表示为入射角0的函数。当日=0。时,弹性阻抗与声阻抗相等,即I=p%。定义反射界面上下介质的弹性波阻抗巩和数学表达式为:‘1+‘一踞。1‘1瑚‘罅8’ (3)必=%‘1+讲鲫%‘一觚‘舒。’圳‘罅。’ (4)式中下标l、2分别表示界面上、下介质;“(鲁)2+(丧)2】/2 (5)根据弹性波阻抗的定义,人射角为0时的反射系数可近似为式(6)。)一(必一(必+肼。) (6)由此可见,式(6)与垂直入射时反射系数表达式一样,因此可借用传统相对成熟的叠后波阻抗反演方法来实现反演弹性波阻抗¨3、141。由弹性波阻抗的表达式可得:1n(ln(p%)一{4K[1n(p)+21n(K)]+ln(p)}K[In(p)+21n(K)]7)当入射角小于30。时,,式(7)可简化为1)一ln(p%)+{)一4K[1n(p)+21n(以)]}8)在式(8)中有%、三个未知数。利用不同入射角数据进行反演,就得到多个人射角弹性阻抗,并求出相关的弹性参数,用于岩性及油气预测。1.2基本思路弹性波阻抗反演的基本思路如图1所示。在没有实测横波测井曲线的情况下,根据纵波速度、密度、孔隙度等曲线,利用流体置换理论计算横波z—粤。一忱速度。利用测井资料估算井旁道弹性波阻抗,在构造和储层沉积模式的约束下,建立弹性波阻抗模型。提取不同入射角道集上的子波,采用宽带约束反演方法反演弹性波阻抗,最终得到与入射角有关的弹性波阻抗。最后根据式(8)计算出纵波、横波阻抗及泊松比等弹性参数。井中纵波速度、密度、孔隙度等基于流体置换理论计算横波速度井中弹性波阻抗弹性波阻抗模型地震角道集卜。。叫 约束反演}.__1 子波弹性波阻抗剖面纵波阻抗、横波阻抗、泊松比等剖面围1 叠前弹性波阻抗反演流程图 of 勘探实践证明勘探目的层为较富含油构造。为了充分利用地震信息结合探井资料来预测含油气范围及储层规模,加快勘探节奏,实现早日投产,作者对该区进行了叠前弹性波反演研究。根据实际地震资料以及测井资料情况,抽取了四个角度的入射角(6。、120、180、24。),分别计算出每口井目的层段不同入射角的尉曲线,并进行分析(如下页图2所示)。反演子波的提取,对反演结果的好坏影响重大。子波提取与井震标定相互制约,只有通过子波提取和井震标定交互迭代,才能获得最佳标定和最佳子波。判断最佳标定和最佳子波的标准,是井旁实际地震记录与合成记录之间的相关系数具有最峨哦伽∞.飞峨啦%~%竺缝几一m?懒脚∞.雷∞一一%一‰啪飒弛吣∞.口万方数据478 物探化探计算技术 32卷大的主峰值,主峰应尽量大,次峰应尽量小。图3为各个入射角下用所对应的子波进行标定的结果。对不同入射角下的角道集数据进行反演,得到各入射角下的弹性波阻抗数据体。根据各地震属性参数与纵波速度、横波速度、密度之间的关系求取各属性,得到波波阻抗数据体,拉梅系数、剪切模量和泊松比数据体。通过多个数据体反演效果的综合对比分析,发现拉梅系数梅系数向拉应力与纵向应变之比。性愈大。在气体和液体中,低值)。通过对储层段含油气层的伽玛曲线与拉梅系数对含油气层反应比较敏感,而且数值都分布在170以下。因而,可以将该区储层预测的门槛值定量为165(见下页图4)。图5(见下页)为该油田某地区二叠系风城组火山岩拉梅系数预测储层厚度平面图,.】利储层在研究区的西部较为集中,其储层厚度大都超过20 m。该预测结果在井上与测井解释得到的结果对应较好,可信度高。3结论与认识(1)地球物理勘探的发展趋势就是从叠后到叠前,从定性到定量,叠前数据记录了丰富的地球物理信息。特别是叠前的过叠前反演所产生的弹图2不同入射角弹性波阻抗曲线 of of 思和等:叠前弹性波阻抗反演在储层预测中的应用 479图4拉梅系数 逐步走向定量,因此对油气的判别更灵敏、更精确。(2)利用弹性波阻抗反演结果求得的某些属性参数,能够较好地反映含油气层段的储层信息,为含油气层储层描述及储量计算提供有效数据,是叠前弹性波阻抗反演应用效果的重要体现。(3)随着多波多分量采集技术及处理解释计算的发展,可靠的转换波的数据丰富了叠前反演基础资料。因此,使得精确叠前联合反演成为可能。必将对未来储层预测及油藏描述产生重大影响。(4)弹性波阻抗反演的应用也有其局限性,在资料信噪比低、构造复杂的地区适应性较差。另外,太薄的储层及构造的尖灭都会使反演结果产生假象,在实际应用中应当注意。参考文献:[1]杨文采.地球物理反演和地震层析成像[M].北京:地质出版社,1989.图5储层厚度预测 震数据处理方法[M].东营:石油大学出 探计算技术,2003,25(2):145.版社,2004. [9]曹孟起,王九拴,邵林海.叠前弹性波阻抗反演技李景叶,陈小宏,郝振江,等.多波时移地震及应用[J].石油地球物理勘探,2006,41(3):演研究[J].地球物理学报,2005,48(4):902. 323...10]曹谊,娄晓东.弹性波阻抗反演[J].油气地球物].002,67(6):1835. 理,2003,1(3):29.王保丽,印兴耀,张繁昌.弹性波阻抗反演及应用 [11]张永刚.地震波阻抗反演技术的现状和发展[J].石研究[J].地球物理学进展,2005,20(1):89. 油物探,2002,11(4):385. N.].12] T.].999,18(4):438. 985,50(4):609.王新红.弹性渡阻抗反演在稠油热采地震监测中的应用[J].地球物理学进展,2007,22(1):186. 作者简介:肖思和(1970一),男,副教授,主要从事李邗,何诚.].物探化 油气储层预测研究。1隋万方数据叠前弹性波阻抗反演在储层预测中的应用作者: 肖思和, 李曙光, 许多, 鲁红英作者单位: 肖思和(成都理工大学,材料与化学化工学院,四川,成都,610059), 李曙光,许多(中国石化西南油气分公司勘探开发研究院,德阳分院,四川,德阳,618000), 鲁红英(成都理工大学,网络教育学院,四川,成都,610059)刊名: 物探化探计算技术英文刊名: (期): 2010,32(5)被引用次数: 3次参考文献(12条)球物理反演和地震层析成像 震数据处理方法 小宏;郝振江 多波时移地震刊论文]005(04); 文期刊] 2002(06)兴耀;张繁昌 弹性波阻抗反演及应用研究[期刊论文]005(01) N 文期刊] 1999(04)性波阻抗反演在稠油热采地震监测中的应用[期刊论文]007(01)诚 刊论文]003(02)九拴;邵林海 叠前弹性波阻抗反演技术及应用[期刊论文]006(03)晓东 弹性波阻抗反演 2003(03)震波阻抗反演技术的现状和发展[期刊论文]002(04) T 文期刊] 1985(04)本文读者也读过(10条)1. 前弹性阻抗反演及其在含气储层预测中的应用[期刊论文]4(2)2. 性波阻抗反演技术的应用[期刊论文]2(. 性波阻抗反演技术在辽东湾隐蔽油气藏勘探中的应用[期刊论文]9(3)4. 进的模拟退火算法及其在叠前储层参数反演中的应用[期刊论文]3(1)5. 前道集地层约束反演技术在砂砾岩储层预测中的应用[期刊论文]3(2)6. 于贝叶斯估计的叠前反演技术在平湖油气田的应用[期刊论文]7(4)7. 于叠前地震反演的储层流体识别方法[期刊论文]2(6)8. 前刊论文]6(1)9. 前弹性参数反演方法及其应用[期刊论文]8(5)10. 刊论文]2(4)引证文献(3条)前无井弹性参数反演技术及其应用[期刊论文]013(1)种地震共反射点道集数据的叠前反演方法[期刊论文])前同时反演在砂岩油藏预测中的应用[期刊论文]013(1)本文链接:
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