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AVO叠前反演

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AVO 反演
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建国指导:李庆春 教授提 纲引言用振幅随炮检距变化 特征 分析识别岩性和油气藏 的地震勘探技术。 振幅随炮检距变化的缩写 振幅随入射角变化的缩写面波反射和透射系数是入射角的函数”。1955年 , 幅随偏移距变化 的主要因素,第一次提出了 1961年 , 一个区分流体和固体 的反射系数简化公式,使 1980年 , 982年 , 点”型含气砂岩,标志 着实用 1985年, 1987年, 1991年,郑晓东用射线参数的幂级数简化反射系数公式。叠后发展到叠前,从纵波勘探发展到多波多分量勘探, 前研究工作的重点将主要体现在:— 拉梅常数、弹性参量交汇图分析获取更多的流体性质信息将是 — 如何利用 分部分气饱和是 — 建立在 — 利用 复测量三维地震数据进行四维 — 定量反演多种地层参数将是今后 — 储层顶、底反射的调谐作用,强反射层附近或复杂储层内的干涉问题始终是 — 互为约束、互为补充的利用多波多分量地震资料进行 — 一种裂缝特征描述的工具;— 发展能够准确描述过临界角 — 考虑 余确的叠前偏移成像可改善信噪比、 对复杂构造 析尤为重要。弹性波理论为基础 , 利用叠前 析, 得到反射系数与入射角的关系 ,用以分析反射界面上下的岩性特征及物性参数 ,进而预测和判断油气储层流体性质、储层岩性等。主要有以下 特点 :⒈利用叠前 充分利用了多次覆盖的原始信息 ;⒉利用了振幅随入射角的变化特点, 解释岩性和储层流体性质更可靠 ;⒊基于 测岩性方面有重要意义 ;⒋用 要 地质、测井和钻井资料配合 ;⒌由于含气储层的 ⒍ 有明确地质含义的地球物理方法 。提 纲引言用前提 :⑴反射振幅强弱与反射系数大小成正比;⑵反射系数大小主要取决于界面上下岩石弹性参数的变化。理解 个过程 :⑴岩石的岩性参数是如何影响弹性参数的;⑵岩石弹性参数的变化是如何影响地震反射的;⑶如何处理才能使反射振幅与反射系数成正比;⑷ 如何解释 岩性、孔隙度、饱和度、渗透率等弹性参数 :纵波速度、横波速度、密度、泊松比、体积模量、剪切模量等常用的 岩石物理公式 :泥岩基线公式 (985):式 (1974):1956):1930):1965):1956):a V b     lo g lo g b      11m w w h c               1 o g K K  1nV i  11 n  1 ()2 M22(1 / )/ (1 ) / /f m d K K  d(1 )d f m f           4 / 3— 2 21 1 2 222 2 1 2 2 111 1 2 2221 1 1 2 1 11 2 2221 1 1 11 1 1 1 1c o s c o sc o s c o s c o s 2 c o sc o s 2 c o s 2 S P P P V V V V V                 1111o c o s 2 955), 961), 976), 985),郑晓东 (1991), 980), 993), 994), 997),杨绍国等 (1994), 997), 999), 999), 999)。980),郑晓东 (1991),杨慧珠等 (1996), 998), 李正文等 (1996), 2000), 2000), 001),孙鹏远 (2003)。法 :综合应用岩石物理、地球物理和地质学原理,结合已知油藏特征分析不同地质条件下油、气、水及特殊岩体 立 义 :⒈设计野外观测系统及采集参数,用以研究 分析研究区域主要目的层 研究区域目的层正演模拟指导 检验实际数据 验证 路 :B io a s s m a n nZ e o p p r D P/ C C P+ N M O D M O    方 程 射 线 追 踪 走 时 、 入 射 角方 程 算 反 射 系 数 褶 积 +流 体 替 代 模 型 弹 性 参 数 共 炮 点 道 集 角 度 道 集子 波流体替代模型的速度22(1 / )/ (1 ) / /(1 )m d f m K K             4 / 322(1 / )143 / (1 ) / /(1 )d df m d f m K                 (1 ) 1 /( (1 ) / / )2(1 ) 1 /( (1 ) / / )2(1 )s h m q s h s h s h m q s h s h m q s h s h s h m q s h s s h m q s h s V K V K V V               1 o g wf o o g g w K S       220 1 2 3 4( ) 10. 1 20(1 ) ( )sh m M a a a V a a V c dP             +++关键是保幅 。影响反射振幅的因素:⑴大地滤波因素 :波前发散、地层吸收、界面透射损失、薄层调谐、地震子波的变化、介质的各向异性、地质构造因素。⑵数据采集因素 :激发和接收条件、震源和检波器组合。⑶噪声: 按成因分主要有环境噪声、源致噪声、次生噪声、相干噪声和随机噪声等;按出现规律可以分为规则干扰和随机干扰两大类。面波和多次波是影响反射振幅的主要规则干扰波,虽然可以压制,但是这些压制方法都会引起反射振幅畸变。随机噪音对原始信号的信噪比影响很大。⑷处理流程和处理参数 :可能引起振幅补偿不足或过头,产生虚假的常;由于处理算法的局限性,也会导致振幅的畸变,如动校正拉伸。用 叠前地震数据中估算岩石的弹性参数,用以岩性分析和油气预测。属性反演:估算角度无关的参数反演,提取截距属性、梯度属性等;⒉岩性差异参数反演:提取纵波速度反射率、泊松比反射率、密度反射率等,用于定性岩性分析和油气预测;⒊弹性参数反演:提取纵横波速度、密度、泊松比、波阻抗等,定性和定量解释; k i& h a r d e yF a +S V      公 式公 式公 式+ + 叠 前 偏 移郑 晓 东 公 式郑 晓 东 公 式叠 前 三 参 数 反 演波 反 演 属 性 反 演阻 抗 反 射 率 反 演共 炮 点 道 集 道 集波 反 演 属 性 、 弹 性 参 数 反 演和 波 联 合 反 演 属 性 、 弹 性 参 数 反 演从炮检距道集转换为角道集使用直射线近似的方法可以很简单地从角度转换到炮检距,或者完全使用全射线追踪。有效 的方法之一,优点 快速 、 简单 和 稳定 。主要 步骤 :⑴模型构制 :将观测数据和模型参数联系在一起,线性或非线性的。目前,石油工业中使用最多的是线性模型,以   22222 2 2111 4 s i n 4 s i c o P P V V      构制岩性三参数模型为:   B C  ⑵ 入射角计算 :系数 、 、 ,反演输入量,入射角 的函数, 射线追踪计算⑶因子处理 :计算 、 、 ,还需要 , 泥岩基线公式计算⑷模型参数求取 :设某采样点的角度道有 道,则A B C A B C /   1 1 1 12 2 2 23 131m m mm C C C R          提 纲引言雷克子波 频率: 50 采样: 2 入射角: 0~30°射线追踪合成记录含气砂岩厚: 45m 顶部埋深: 2200m 泊松比: V  V    常造成 密度项反演不稳定 ,导致纵、横波速度反射率反演也不稳定。就目前大多数资料而言, 密度 项对振幅的影响 相对于速度项是 较小 的,密度一般对大炮检距的振幅有较大的影响。因此, 利用 取系数   ''''0 7 1 精度提高 2000 2          2 2 20 0 0 2001si n si 1 2, , 2 12 / / 1 A A B V                            演模型⑴ 截距属性⑵梯度属性⑶拟零炮检距横波反射系数⑷符号梯度属性⑸乘积属性⑹泊松比反射率属性⑺弹性模量属性 和/2 G   /    /  类 类 泊松比反射率曲线符号梯度、乘积梯度曲线压缩模量阻抗反射率、剪切模量阻抗反射率曲线截距、梯度属性曲线精度高误差较大 类 类 松比反射率曲线符号梯度、乘积梯度曲线压缩模量阻抗反射率、剪切模量阻抗反射率曲线截距、梯度属性曲线精度高误差较大 类 类 积梯度曲线截距、梯度属性曲线精度高 误差较大拟零炮检距横波反射系数、泊松比反射率曲线失败误差较大压缩模量阻抗反射率、剪切模量阻抗反射率曲线失败 类 类 松比反射率曲线符号梯度、乘积梯度曲线压缩模量阻抗反射率、剪切模量阻抗反射率曲线截距、梯度属性曲线精度高 误差较大   222 2 2 2111 t a n 4 s i n t a n 2 s i S S I V                             22211 si         类 波阻抗反射率曲线含气砂岩模型的纵、横波阻抗反射率曲线Ⅱ 类 波阻抗反射率曲线精度高 精度高 精度高精度较高误差较大误差较大Ⅲ 类 波阻抗反射率曲线Ⅳ 类 波阻抗反射率曲线精度高 精度高误差大 误差较大提 纲引言 3122133si n si 2 ] [ ]42 S S S S V V                               23231 3 1 ] 22 2 ]                              1111BA g      22221R A      33332 A      郑晓东 公式含气砂岩模型共反射点度较高Ⅰ 类 类 度较高Ⅱ 类 类 度较高类 切模型阻抗反射率、剪切模量反射率曲线精度较高 失败Ⅲ 类 切模型阻抗反射率、剪切模量反射率曲线精度较高 失败含气砂岩模型密度反射率、横波速度反射率曲线失败含气砂岩模型纵波速度反射率、横波速度反射率曲线失败含气砂岩模型纵波阻抗反射率、横波阻抗反射率曲线失败含气砂岩模型剪切模型阻抗反射率、剪切模量反射率曲线精度高 精度高提 纲引言30 2 3322 0 3304 2 1 2 81 2 22 3 2 82 1 2 22 1 2                                                   23381 2 2     方案 1  23202220213132 2221 3 12 , [ 2 ] [ ]2 4 2P P P S S S S S P P P V V V V V V V V V V V V                                                               3312 213213284212 3 2 1 2212 1 2 21                                /属性联合反演 、 、含气砂岩模型属性联合反演方案 2失败含气砂岩模型属性联合反演方案 1失败Ⅰ 类 失败Ⅱ 类 失败Ⅰ 类 误差较大Ⅱ 类 误差较大  ''222222'3'1 4 si n / 2112 c si 1si n si 22 si n 2 B                                         23si     11''11' ' '11' ' '1 14,4 / 2 /2 A B A B B C B A B                             22''2222'''2222''''224 1 2 1 210 10,42 5 2 5 C A C A                                                                             33''3322''''33'''3 34, 25////254 4 410 10 C A                                  合反演误差分析联合反演剪切模量阻抗反射率、剪切模量反射率曲线联合反演压缩剪切模量比反射率、压缩模量阻抗反射率曲线联合反演剪切模量阻抗反射率、压缩模量阻抗反射率曲线精度高 精度高 精度高精度高精度高精度高气层指示联合反演剪切模量阻抗反射率、剪切模量反射率相对误差分析联合反演精度优于单波联合反演压缩剪切模量比反射率、压缩模量阻抗反射率相对误差分析联合反演精度优于单波、稳定联合反演剪切模量阻抗反射率、压缩模量阻抗反射率相对误差分析联合反演精度优于单波、稳定4类 曲线   / / /    / Ⅰ ⅡⅢ Ⅳ反演稳定、精度非常高4类 曲线/ / Ⅰ ⅡⅢ Ⅳ反演稳定、精度非常高— 岩性分布图波速度及密度A、 B、 置分别为 3025m、 4850m、 103503025m C: 103504850V  095 995036井资料 度属性误差大切模量反射率曲线联合反演剪切模量阻抗反射率、压缩模量阻抗反射率曲线气层指示联合反演压缩剪切模量比反射率、压缩模量阻抗反射率曲线气层指示气层指示井资料 度属性误差较大切模量反射率曲线联合反演剪切模量阻抗反射率、压缩模量阻抗反射率曲线油层指示联合反演压缩剪切模量比反射率、压缩模量阻抗反射率曲线油层指示油层指示井资料 度属性波速度反射率曲线联合反演剪切模量阻抗反射率、压缩模量阻抗反射率曲线气层指示油气层指示体因子曲线气层指示油气层指示联合反演压缩剪切模量比反射率、压缩模量阻抗反射率曲线气层指示油气层指示气层指示油气层指示提 纲引言度项不稳定、不适合用于实际资料反演;借助 演精度高,流体因子有效反映了油气的存在,表现为明显的异常值。⑵以 距属性非常精确,梯度属性均存在一定误差;反演稳定,弱反差假设对反演误差有决定的影响。⑶以 波阻抗反射率的反演精度非常高,横波阻抗反射率存在一定的误差,原因是 助 切模量阻抗反射率和剪切模量反射率的弹性参数演模型精度高、反演稳定。⑸利用 波反射率和密度反射率在理论上是完全可行的,但模型测试结果并不乐观,不能有效的解决密度项问题。⑹ 切模量反射率和剪切模量阻抗反射率、压缩模量阻抗反射率和剪切模量阻抗反射率、压缩剪切模量比反射率和压缩模量阻抗反射率三种联合反演模型稳定可靠、反演精度高,能适应物性变化剧烈的界面,保持良好的反演精度;压缩剪切模量比反射率和压缩模量阻抗反射率属性流体敏感;经联合反演相对误差分析可知,联合反演比单波反演更加稳定、精度有明显的提高。不同的模型存在不同的反演误差,合理的地层参数决定着 分析,反演的误差主要来源于两部分:一是公式的近似误差;二是不满足弱反差的假设而引入的。经对比,发现各弹性模量建立的模型,精度高、反演稳定,能适应强反差的界面。
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