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叠前地震反演方法综述

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地震 反演 方法 综述
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2009年第14期 内蒙古石油4L.9 叠前地震反演方法综述 黄新平 (中石化胜利油田测井公司,山东东营257000) 摘要:根据国内外大量的文献调研,总结了叠前地震的各种方法,认为叠前地震反演方法是将从 叠前地震资料得到一些定量的参数,用来描述地下储层的岩性、物性和含油气性等的一项新技术。叠前 地震反演的目标是获得岩石的密度、纵波速度和横波速度,叠前反演的方法可分为两类:基于波动方程 的反演、根据根据它们的优缺点进行详细的论述。 关键词:叠前反演;性阻抗反演 近年来,地震技术发展迅猛,其应用不再限于构 造形态的描绘,它在储层的评价,油藏的静态描述与 动态监测等方面的应用都有很大的发展,并己经取 得了不可替代的地位。地震技术的应用不再局限于 勘探阶段,而是不断向油气田开发阶段拓展与油气 田开发紧密结合,逐渐形成了一门新兴学科——储 层地球物理学。目前的地震技术不但重视对地震数 据中时间信息的利用,同时也重视对振幅,频谱以及 波形特征的综合运用;不仅重视对叠后地震数据的 运用,也重视对叠前地震信息的充分利用。 1叠前地震反演方法 经典的种途径,但是它只能定性地描述储层的类型。叠前 地震反演方法是将从叠前地震资料得到一些定量的 参数,用来描述地下储层的岩性、物性和含油气性等 的一项新技术。近年来,这项技术在国外发展很快, 国内也开始重视。叠前地震反演的目标是获得岩石 的密度、纵波速度和横波速度,叠前反演的方法可分 为两类:一类是基于波动方程的反演,这种方法计算 复杂,精度高,但计算效率低;另一类是根据 度不如前者高,但简单、 方便、效率高,更具有可操作性,在实际中得到了应 用。 目前,两参数987)等提出用加权叠加方法得到 纵波速度相对变化量和横波速度变化量,并从反演 结果估算流体因子和检测气层的方法。994) 用权叠加的方法得到了纵波阻抗的相对变化量和横 波阻抗的相对变化量。再用叠后反演的方法从纵波 阻抗变化量和横波阻抗变化量得到纵横波阻抗体, 这两个数据体是我们目前叠后反演中用于储层预测 的主要参数。996)提出了进行权叠加三参 数反演的思想。998)论述了提取密度参数存 在的困难。000)应用完全形式的 比较巧妙的参数组合方式进行的 反演出了密度的相对变化量,并用此相对变化量作 为气饱和度的第一个检测指标。合成数据的试验表 明,用大的入射角和非线性的近似公式可以比较准 确地反演出密度相对变化量。,而实际的资料由于各种原因,子波都随炮检距变 化。为了解决子波随炮检距变化这个问题,1999)提出了弹性波阻抗的概念。003) 分析了弹性阻抗的各种形式的精度,并且在国内首 先将弹性阻抗反演应用于岩性识别,并且取得了很 好的效果 ~ 。 2叠前地震反演的理论基础 2.1 地震波以非零入射角入射到反射界面上时会 产生四个波,以生的四个波分别 是:反射纵波和反射横波,透射纵波和透射横波。 1919年,射和透射公式,即描述了界面 两侧反射波与透射波,纵波与横波之间的能量。它假 定:反射界面是个无限大平面;界面两侧是充满各向 同性弹性介质的无限大空间;入射波是平面波。 边的弹性参数以及入射角的关系可以用公式(1) 表示: f 1 r ] 2.2 精确表达式由不但形式复杂,而且很难直接看出 其物理意义,不便使用。不少学者给出了其近似公 式。 收稿日期:25 作者简介:黄新平(1976一).女.工程师,现就职于中石化胜利油田测井公司,从事测井资料解释工作。 5O 内蒙古石油化工 2009年第14期 数v v P1,v。 和p 六个弹性参数中只有四 个独立变量。他们在假设界面两边的弹性参数变化 不大,从去高阶项得到,纵波 反射系数表示为 , , 的线性组合的形式, 尺)≈ (1—4 + 一 ; " 这个公式不适用于反射界面两边岩石属性变化 较大的情况,和入射角较大的情况,但因为它具有明 确的物理意义,清楚地描述了各弹性参数的变化量 与反射系数之间的关系,而且其形式简单,便于使 用,因而它是目前适用最普遍的一种近似公式。 3 着勘探程度的提高,单纯的构造油气藏已经 越来越少,而构造岩性油气藏、岩性油气藏的勘探则 越来越显得重要。因而,地震资料的反演显现出实际 意义。演的参 数考虑了入射角因素,并与纵波速度、横波速度、密 度参数有关,这样就包含了大量的地震信息,从而使 反演获得的岩性、物性信息更加丰富、可靠。 3.1 中的岩性参数,它通常是采用表达式,根据振幅随入射角变化关系,由实际地震 道集记录估算岩石的地震参数。根据反演算法的不 同,可分为非线性反演和线性反演。由于后者的简单 有效,通常情况下都是运用线性方法来进行。 3.2 本过程如下:首先自动生 成一个地质模型,然后采用一些特定的算法使之产 生合成记录,并且通过迭代该合成记录,使之在一定 误差范围内与真实的地震记录相拟合。 ①迭代性。该算法从一个初始模型开始,通过逐 步迭代,使初始模型与实际模型的差别趋于最小; ⑦意味着存在 一个值可以使目标函数最小化; ⑧与别的反演一样,这是由我们所用的地震资料的特性一带限据一所决定的; ④必须要有约束条件 4弹性阻抗反演 地震数据反演已经成为寻找岩性油气藏最有效 的方法之一。地震数据反演种类有很多,叠前弹性波 阻抗反演只是诸多反演方法中的一种,也被称为弹 性参数反演。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。其理论基础是地震反射和透射理论,即地震反 射振幅不仅与分界面两侧介质的地震弹性参数有 关,而且随入射角变化而变化。因此它能充分利用不 同炮检距道集数据及横波、纵波、密度等测井资料, 联合反演出与岩性、含油气性相关的多种弹性参数, 综合判别储层物性及含油气性。正是由于叠前弹性 波阻抗反演利用了大量地震及测井信息,所以进行 多参数分析的结果较叠后声阻抗反演在可信度方面 有很大提高,可对含油气性进行半定量一定量描 述[川。 4.2弹性阻抗反演技术实现 实现弹性阻抗反演的关键在于求取角道集叠 加,它可以看作是弹性阻抗的反射系数。求得角道集 之后就可以将它与从测井曲线计算的到的弹性阻抗 曲线进行结合,用叠后反演的方法得到弹性阻抗的 反演结果。 实现弹性阻抗反演的一般流程:首先需要对弹 性参数进行分析,以确定哪个角度的弹性阻抗最能 说明地质问题。知道需要反演哪个角度的弹性阻抗 之后就可以从测井曲线计算相应的弹性阻抗曲线用 于建立初始的弹性阻抗模型。其次要叠前地震道集 上提取相应角度的角道集叠加剖面。由于弹性阻抗 和波阻抗与反射系数之间关系的相似性,有了初始 的弹性阻抗模型和角道集叠加剖面之后,就可以用 叠后的方法进行反演得到弹性阻抗体。 [参考文献] [1] [2] [3] [4] [53 [6] [73 , J,et a 1.an VO J]. 7 005.,.VO ]. 7 005.n in ].006 886~1870. .,.005,in at c]:at 5蒋鸿亮,陈湛文,陈小宏.高分辨率术研究[J].地球物理学进展,2006,21(2): 478~482. 李邗,何诚.]. 物探化探计算技术,2003,25(2). 潘仁芳.].石油天然气 学报(江汉石油学院学报),2006,28(2).
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