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地震反演方法介绍及注意事项

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地震 反演 方法 介绍 注意事项
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地震反演方法介绍及注意事项汇报人:李建华东方公司研究院地研中心2009年 8月地震反演方法介绍及注意事项★ 波阻抗反演软件介绍★ 资料准备★对储层波阻抗分布的认识★ 认真做好反演的基础工作★ 基于地震的波阻抗反演★ 地质统计随机模拟与随机反演★叠前反演★结束语地震反演方法介绍及注意事项★ 波阻抗反演软件介绍★ 资料准备★对储层波阻抗分布的认识★ 认真做好反演的基础工作★ 基于地震的波阻抗反演★ 地质统计随机模拟与随机反演★叠前反演★结束语地震反演方法介绍及注意事项 一 波阻抗反演软件介绍自从我们这个行业诞生以来,地球物理学家就一直致力于求解反演问题。在地球物理勘探中,解释人员总是基于地面观测数据如地震记录或势场记录来推断地下地质特性。他们事先在头脑中形成一个粗糙的反映地面记录形成过程的模型,解释时通过这个粗糙的模型根据实际观测到的地面记录重构地下特性。按现代的说法,这种根据观测数据推断地下特性的工作就是求解所谓 “ 反演 ” 问题。相反, “ 正演 ” 就是在给定地下特征和特定的物理定律成立的前提下确定所能记录到的数据。 直到 20世纪 60年代初地球物理反演才真正在地球物理学家的头脑中扎下了根。从那时开始,人们就尝试开展定量的和通用的地球物理反演,所采取的方法是一方面求助于理论的扩展,另一方面借助于计算机的能力将这些理论付诸实际应用。应该指出,理论和计算机算法无论如何不可能替代最终裁决人 ——地震地质解释人员来决定最终反演结果是否有意义。 反演的含义就是:用一个正演模型(选择来模拟生成记录的特定物理过程)对各地球物理数据集进行转换。如此,重力模拟算法可能生成一个与一组实测重力读数相匹配的合成重力场,地震波传播模拟器同样可以生成一套与一组地震野外数据道相匹配的合成地震记录等等。很显然,反演就是对地球物理数据集进行转换,以获得额外的地下地质信息。地震反演方法介绍及注意事项 主要地震反演技术简介 反演技术主要分三大类: 1、基于地震数据的声波阻抗反演(其结果有两种:相对阻抗反演(常说的道积分)与绝对阻抗反演。主要算法有:递归反演(早期的地震反演算法)与约束稀疏脉冲反演(优化的地震反演算法)。这种反演受初始模型的影响小,忠实于地震数据,反映储层的横向变化可靠;但分辨率有限,对薄储层的描述精度不够。 2、基于模型的测井属性反演:此种反演可以得到多种测井属性的反演结果,分辨率较高;但受初始模型的影响严重,存在多解性,只有井数较多,才能得到较好的地质效果。 3、基于地质统计的随机模拟与随机反演:此种算法可以进行各种测井属性的模拟与岩性模拟,分辨率高,能较好的反映储层的非均质性,受初始模型的影响小,在井点处忠实于井数据,在井间忠实于地震数据的横向变化,最终得到多个等概率的随机模拟结果;但要求工区井数较多,且分布较合理,才能得到好的模拟地质效果。地震反演方法介绍及注意事项 主要地震反演软件简介 从八十年代末至今,地震反演方法的研究有了长足进展,在解释工作站上研制了许多反演模块 。 道积分(相对波阻抗) 递推法波阻抗反演大似然法波阻抗反演 ) 基于模型的波阻抗反演震岩性模拟)带约束反演)性波阻抗反演)地震反演方法介绍及注意事项 目前较常用的波阻抗反演软件 归反演 基于模型的波阻抗反演(神经网络法约束) 震反演 归反演 积分 叠前反演 归反演 约束稀疏脉冲反演 基于模型的测井反演 随机反演与地质统计随机模拟 震反演 从上可以看出: 早期反演软件都是传统的道积分、递归反演,效果较差。 中期开发了基于模型的各种反演算法,试图提高分辨率,如相干法、神经网络、叠代等; 近期,开发了优化的地震反演(约束稀疏脉冲反演)算法;基于模型的奇异值分解,基于地震约束的空间权值优化反演;基于地质统计的随机模拟与随机反演算法;叠前反演算法( 利用角道集叠加数据进行弹性阻抗与横波阻抗反演等。地震反演方法介绍及注意事项★ 波阻抗反演软件介绍★ 资料准备★对储层波阻抗分布的认识★ 认真做好反演的基础工作★ 基于地震的波阻抗反演★ 地质统计随机模拟与随机反演★叠前反演★结束语地震反演方法介绍及注意事项 二 资料准备 各种反演软件需要综合应用多种信息,包括:地震数据、速度数据、地震解释数据(层位和断层等)、井数据(井的速度与密度、井的地质分层、测井数据、测井解释数据等)、地质分析数据(地震相、沉积相、沉积层序等)、地质统计数据(直方图、变差图)等等。这些都是该软件的输入数据。综合应用这些信息来开展油藏的精细表征工作。其中必不可少的地震数据与测井数据的紧密结合是关键。这两类数据的特点如下: 测井数据:硬数据 纵向分辨率高 横向分辨低(井间距离大) 地震数据:软数据 纵向分辨率低 横向分辨可拓宽(采集点密) 两类数据结合,利用各自的优势,克服各自的弱势,来完成较精细的油藏表征。其中,地震反演的分辨率虽然低,但决不可嫌弃它的这个弱点,因为它反映的储层(或油藏)的空间变化(横向变化)是可靠的,一定要认真做好地震反演,这对后边的随机协模拟有很大的帮助 。内外关于地震属性研究的发展现状996)地震属性分类图地震数据时间 振幅 频率 衰减叠前 叠后 叠前 叠后 叠前 叠后 叠前 因子总体特征 分布特征层位 均能量 . 大于门槛值 )百分比广义反演地震反演方法介绍及注意事项 声阻抗数据是应用地震数据、速度数据、时深转换数据和测井数据通过运算而得到的。可见声阻抗数据包含的信息要大于地震信息。声阻抗数据是岩性、孔隙度、含水饱和度的函数。在波阻抗剖面上,对于较厚的储层比较容易识别,比在地震数据体上的识别容易;但由于地震反演的结果受分辨率的限制,对于较薄的储层就不太容易识别 。狭义反演地震反演方法介绍及注意事项对输入数据的要求 : 1、地震数据:保幅处理(纯波数据), 16位或 32位数据。解释系统上加载的 8位数据,因为动态范围小,反演计算精度较低; 2、地震解释数据:层位与断面解释; 3、井数据:坐标,井斜轨迹,补芯海拔高程  4、各种测井数据: … 5、测井解释数据:  6、井的地质分层数据(  7、地层沉积条件与地震层序特征; 8、地质统计数据: 直方图与变差图分析; 9、其它数据:压力数据, 叠加速度 ……地震反演方法介绍及注意事项 测井曲线质量控制和储层评价对相关资料的要求 : 根据测井资料常规处理、解释、地层评价以及面向储层预测研究的需要,在开展测井曲线质量控制和储层评价时需要的相关数据类型如下: 每次测井的井头信息和比例尺情况,至少有电阻率曲线作为曲线间归位标志; 以 井位坐标; 井斜数据(  钻井信息(泥浆特征、地面及井底温度、泥浆电阻率、泥浆滤液电阻率和泥饼电阻率以及地层水矿化度、电阻率、温度等); 有关测井、测试、储层评价、地质背景以及录井情况的完井报告和地层评价报告; 泥浆录井、地质录井资料及测井曲线回放图,以此获得地质分层、钻井速率、油气显示以及地层岩性信息; 深关系数据; 井壁取芯和钻井取芯数据; 岩芯分析数据(岩芯孔隙度、颗粒密度、渗透率等物性分析数据); 流体类型及流体物性数据(比重、 度等)。地震反演方法介绍及注意事项★ 波阻抗反演软件介绍★ 资料准备★对储层波阻抗分布的认识★ 认真做好反演的基础工作★ 基于地震的波阻抗反演★ 地质统计随机模拟与随机反演★叠前反演★结束语地震反演方法介绍及注意事项 三 对储层阻抗分布的认识 : 过去,我们的工作往往只是在波阻抗剖面上,简单的认为低阻抗是储层,就把低阻抗范围一圈,就以为找到了储层的位置。 通过几年的工作实践,我发现自己过去的这种认识太肤浅。实际上,简单的用阻抗来识别储层,在某种情况下是对的,在某种情况下有可能不对 。 见下图(以碎屑岩为例)地震反演方法介绍及注意事项泥岩孔隙小,受压实作用小;砂岩孔隙大,受压实作用大。他们随深度的增加,阻抗的变化程度不同。深度声阻抗泥岩砂岩层从浅到深,由于受压实作用的影响和胶结的作用,地层的 中泥岩由于孔隙度小,受压实作用影响较小,泥岩的 砂岩由于孔隙度大,受压实作用影响较大,砂岩的 下所称阻抗为 地震反演方法介绍及注意事项 在浅层 (,砂岩阻抗小于泥岩阻抗,并且分布范围分离。在这种情况下,可以简单地把低阻抗区认为是储层 。频度(概率密度)岩地震反演方法介绍及注意事项 在 岩阻抗总的来说小于泥岩阻抗,但是分布范围有重叠部分。在这种情况下,就比较复杂,不能简单地用阻抗的范围来划定储层(可以用 频度(概率密度)岩地震反演方法介绍及注意事项 在 岩阻抗与泥岩阻抗的分布完全重合。在这种情况下就更复杂,完全不能用阻抗的范围来划定储层,这给储层的识别带来很大的困难。砂岩频度(概率密度)在 况与 岩阻抗总的来说大于泥岩阻抗,但是它们的分布范围也有重叠部分。在这种情况下同样比较复杂,不能简单地用阻抗的范围来划定储层(可以用 频度(概率密度)岩地震反演方法介绍及注意事项 在深层 (,砂岩阻抗大于泥岩阻抗,并且分布范围分离。在这种情况下,也可以简单地把高阻抗区认为是储层。频度(概率密度)从以上五种情况可以看出,由于埋深的不同,岩性的不同,波阻抗的结果是有多解的。如果不加具体分析,简单的在波阻抗剖面上解释储层(或油藏)会产生识别错误。地震反演方法介绍及注意事项 在同一深度的砂岩中(见下图):含水砂岩阻抗 > 含油砂岩阻抗 > 含气砂岩阻抗这样使问题又复杂了一层。比如,在深层 (,砂岩阻抗大于泥岩阻抗,本来可以比较容易地用高阻抗来识别储层,但是如果砂岩中含油,则含油砂岩的阻抗降低,可能与泥岩的阻抗范围有部分重叠,影响了对含油砂岩的识别;如果砂岩中含气,则含气砂岩的阻抗更低,可能与泥岩的阻抗范围完全重合,无法通过 时需要用 震反演方法介绍及注意事项 根据以上讨论,今后的工作思路,不能简单地用阻抗反演的结果来解释砂层。应根据井数据的分析,先了解本工区目的层储层与阻抗的关系,再决定工作思路和应用算法。频度(概率密度)油砂岩频度(概率密度)气砂岩地震反演方法介绍及注意事项★ 波阻抗反演软件介绍★ 资料准备★对储层波阻抗分布的认识★ 认真做好反演的基础工作★ 基于地震的波阻抗反演★ 地质统计随机模拟与随机反演★叠前反演★结束语地震反演方法介绍及注意事项 四 于模型的测井属性反演、基于地质统计的随机模拟与随机反演、叠前反演,并在各种反演基础上进行综合分析,最终得到对油藏的详细表征,包括:油藏的几何形态,油藏内流体的性质(油、气、水),油藏的的有效体积等,直接指导油藏的开发工作。 基本环境包括:平面图,剖面图,地震解释,合成记录制作,属性提取,沿层切片,三维可视化等; 无井的情况下,利用叠加速度建立速度模型,用于地震反演的低频补充,时深转换; 子波估算(理论子波与实际地震子波估算); 建立地层框架,利用井曲线插值创建初始模型,并用于以下的各主要模块; 基于地震数据的声波阻抗反演; 基于模型的测井属性反演; 基于地质统计的随机模拟与随机反演; 综合分析; 岩石物理学和流体替换; 叠前反演,基于地震的纵波阻抗( 横波阻抗( 密度的同时反演。地震反演方法介绍及注意事项★ 波阻抗反演软件介绍★ 资料准备★对储层波阻抗分布的认识★ 认真做好反演的基础工作★ 基于地震的波阻抗反演★ 地质统计随机模拟与随机反演★叠前反演★结束语地震反演方法介绍及注意事项 五 认真做好反演的基础工作: 只有得到好的反演结果,才能对地质研究与油藏的开发有较大的贡献与帮助。而为了得到好的反演结果,必须认真对待以下几项基础工作。 (一)井数据的准备: 为了提高合成记录的制作质量和层位标定精度,必须消除或尽量减少外部因素(例如井的测量环境、仪器设备影响等)对测井数据的影响,需要对使用的测井资料进行必要的校正。这些校正主要有以下几项: 资料的深度归位; 井曲线的深度对齐; 井资料的环境影响校正(如:井径对声波曲线的影响等); 井数据标准化(不同公司的仪器差别,测井系列的不同,仪器刻度的差异,操作人员的操作熟练程度,以上因素都可能使测井的测量结果存在刻度误差或系统误差)。 以上原始测井数据准备好后,还需要测井解释的结果,如:孔隙度曲线、渗透率曲线、含水饱和度曲线、泥岩百分含量曲线等。 这里还要注意的一个问题是,当进行基于模型的测井反演或地质统计随机模拟时,需要一定数量的井,这时要求井的分布要合理。通常我们打井都沿着构造高点布井,这样的井位平面分布有偏,会影响反演结果向某个方向偏,。最好是在构造高点、构造低点、有油的地方、没油的地方都有测井数据,用这样的井数据参与反演,结果才会比较正确,不容易产生偏差,为下边的各种反演做好准备。地震反演方法介绍及注意事项 多井测井数据的标准化处理实例含油气层段测井响应特征 连井地震剖面地震反演方法介绍及注意事项 多井测井数据的标准化处理实例标准化前模型剖面地震反演方法介绍及注意事项 多井测井数据的标准化处理实例标准化后模型剖面最终反演剖面地震反演方法介绍及注意事项 (二)精细解释: 构造的精细解释,包括常规的层位解释与断层解释。精细解释要求: 尽量减少层位解释的闭合差: 一般构造解释,只要同相轴不串,闭合差较小也允许,不影响构造成图。因为数据网格化后生成等值线,当对等值线进行编辑时,即消除了这些闭合差的影响。而在反演软件中,解释层位是用来建模的,如果层位解释不闭合,测线交点存在闭合差,用这样的数据建模,则构造模型呈锯齿状(当然也可以通过平滑来处理 )。 断层解释要求对断面的解释闭合:对断面的解释,要求断面的闭合,即把断层的空间形态解释合理,便于建立地层框架和构造建模。 对砂体如何解释?当我们没有进行反演时,特别是薄砂层是无法在地震剖面上解释清楚的。有些人企图把某地层中,一油组顶面、二油组顶面、三油组顶面等都解释出来,用于反演,这样做是不可行的。理由是:第一,一般不存在全区的油组顶面;第二,如果有人在井点处,把一油组顶面标定为波峰,二油组顶面标定为零值点,三油组顶面标定为半波谷,用这种特征来全区追踪,通常是行不通的,如果硬性追踪也会产生追踪错误。所以,针对此种情况 ,希望在油组的顶与底 ,分别追踪好的地震反射标准层 ,把要预测的油组包含在内即可;然后通过随机模拟或测井反演,自然会把小油组反演出来;最后在这些反演的数据上,才有可能把小油组解释清楚。地震反演方法介绍及注意事项 (三)子波估算:子波是做好地震反演的重要参数之一。子波估算得合适与否,直接影响地震反演的结果。 1、子波的相位:首先说说子波的相位问题,即地震数据的极性问题。美国地球物理学会规定:地震数据的正常格式( 谷对应正反射系数。对这个规定,我的理解是这样的:野外检波器规定极性下跳,而地面这个速度界面是由空气进入大地,为正反射系数,所以下跳波谷对应正反射系数。根据这个规定,负 180度相位子波 (下跳子波 )与反射系数褶积得到地震道数据,波谷对应正反射系数;相反,波峰对应负反射系数;示意如下(例 1): ( ρ2 ρ1(ρ2 ρ1 ρ1 ρ3从这个图可看出,反演的结果应该是波谷对应由低速进入高速的反射界面。地震反演方法介绍及注意事项 如果是零相位子波 (上跳子波 )情况就完全相反了 ,波峰对应正反射系数(例 2) :  从这个图可看出,反演的结果应该是波峰对应由低速进入高速的反射界面。地震反演方法介绍及注意事项 影响子波相位的因素 : 上边说到子波相位的重要性,可是影响子波相位的因素很多,给我们确认子波相位造成了极大的困难。这些因素主要有以下几方面: a) 大地吸收的影响:在地面放炮时激发的是下跳脉冲,但当地震波在地下旅行一圈回到地面检波器接受时,由于大地的吸收作用,地震波经过波前发散和吸收衰减,子波的相位发生了极大的变化。不同的沉积条件、不同的岩性、不同的深度都对子波有很大的改造。所以,地震子波回到地面检波器被接收时,子波的相位被改造成什么样是很难估计的,一般是混合相位。 b) 野外激发接受的影响:包括检波器的极性、激发的极性(比如:放炮激发的子波极性与可控震源激发的子波极性是不同的)、 … ,这些极性都不相同,给处理的极性统一提出问题。 c) 不同年份施工、不同仪器施工、不同处理参数,也会造成子波相位的混乱。 d) 有一些处理模块会改变子波的极性,但目前在处理中,没有全程对子波相位进行监控,所以最后出站的结果,不知道子波相位被改造成什么样。 e) 目前的处理技术还很难解决子波的零相位化。通常,子波的相位谱和反射系数的相位谱总是混在一起,很难把它们严格区分开来。如果子波没有零相位化,子波极性问题也无法讨论清楚。地震反演方法介绍及注意事项 如何对所提取的子波进行质量控制 : 在地震反演系统过程中,根据测井资料提取的子波对于反演结果的可靠性、合理性影响非常大。那么,在子波提取过程中,需要根据如下原则,对所提取的子波进行质量评估和质量控制: 将每口井提取的子波和所有井的子波进行交互检查,所提取的子波在多井间应具有一致性; 子波估算的时窗长度应是子波长度的 3且选取的时窗段尽可能地靠近目的层; 所提取的子波长度应在 100果地震数据的频率比较低,则设置的提取子波长度还应该更长; 提取子波的地震道应尽量远离断层和质量较差的地震道; 当地震资料显示地层倾角比较大时,在子波估算过程中,需应用实体模型以提取更加精确的子波; 在开始估算子波时应将 样子波的形态会更易于对比; 尽量避免采用 “ 空变子波 ” ,如果必须采用 “ 空变子波 ” ,需要首先确认应用这种子波类型的原因; 不要将质量好的子波与质量差的子波进行平均,推荐应用多井资料来提取子波,而不是将提取的各井子波进行平均,在多井子波提取过程中,应剔除测井资料品质较差的井; 评价所提取子波质量好坏的原则:应用质量好的子波可以使得合成地震记录与地震数据匹配的更好。地震反演方法介绍及注意事项 (四) 合成地震记录的制作 : 制作合成记录时,往往发现合成记录与实际地震记录的波组特征(例如:反射同相轴个数、波组时间间隔、纵向上反射振幅强弱变化等)不完全相同。产生这种现象的原因有以下因素: 1、层位界面的不稳定性和不确定性; 2、 井资料质量有问题; 3、井位投影有误差; 4、斜井轨迹有问题; 5、地震资料质量有问题; 6、地震资料分辨率不高; 7、地震处理的反射波极性的不确定性; 8、地震子波的近似误差。 也就是说,当合成记录不好时,要从井的信息和地震信息两方面来查找原因。过去往往认为井数据是正确的,不容修改;而地震数据要向井数据看齐;但修改地震数据又太不容易,要从处理着手,因此对合成记录就凑合着用,没有太认真。对于构造解释来说,合成记录有点误差问题不大;而对于反演来说,合成记录的精度至关重要。因此,在进行反演计算前,要制作高精度的合成记录,对井和地震数据都要认真对待。地震反演方法介绍及注意事项 当前合成记录制作中存在的问题 : 要求井的分层必须与地震解释层位对齐,这个要求有时是不可行的,因为地质分层有时不一定与地震的波阻抗界面一致; 只注意局部强轴对齐。而没有兼顾浅中深的各波组关系; 强行拉伸与压缩,人为使合成记录与井旁地震道相关,会严重歪曲速度曲线。 制作合成记录应注意以下几点: 1、用井径曲线检查声波的可靠性; 2、拉伸与压缩时要用慢度曲线监控声波曲线的变形情况; 3、如果需要拉伸与压缩,要远距离调整。绿色:声波曲线红色:慢度曲线子波 井旁道 合成记录 井曲线地震反演方法介绍及注意事项 在合成记录制作中 ,需要适当的拉伸与压缩,使合成记录与井旁道匹配,这个调整实质是修改声波曲线,注意用慢度曲线监控声波的修改程度。原则是:慢度曲线的相对高低趋势应与声波曲线的相对高低趋势保持一致,且慢度曲线的大小与声波曲线的大小不能相差太多 。 如果只注意让合成记录的每一个轴与地震记录匹配,强行拉伸与压缩,如下图中:让合成记录的三个强波峰与井旁道的三个波峰对应 ,去压缩合成记录合成记录压缩的结果 , 表面上看 , 合成记录与地震道相匹配 ,但这种方法很危险 。地震反演方法介绍及注意事项 如果没有慢度曲线监控,所有的合成记录都可能用这种方法使之与地震数据相匹配。但是如果有慢度曲线监控,就会发现,这种方法已经使声波曲线严重扭曲,拉伸产生假的低速层,压缩产生假的高速层,严重扭曲了地下速度的变化。见下图: 结果表现在慢度曲线(红色)被严重扭曲,人为造出两个低速层。这样的调整是不可行的。地震反演方法介绍及注意事项 ( 五)初始模型的建立 : 初始模型的创建主要分两个步骤:构造建模与属性建模。 构造建模:用解释的层位与断层面(包括正断层与逆断层),对各层位之间的地层给出大致沉积形态(顶超、底超、河道、礁、削蚀 …… )搭建构造模型。 属性建模:在构造模型的基础上,利用各井的空间权值分布对测井数据进行插值,得到属性模型,这就是初始模型。 对于特殊地质体(火成岩、岩盐、礁体等)要进行特殊处理。 初始模型在井点处,肯定与井数据吻合,井间用插值算法对测井曲线插值。关键是检查模型的空间变化是否合理。在连井剖面上,属性的横向变化应符合地质沉积规律;如果有单井异常,说明该井的合成记录有问题,需要对该井合成记录进行检查并修改;然后重新建模。地震反演方法介绍及注意事项 初始模型的建立 、初始模型的创建:、初始模型的创建:  o d e o d e l 构造建模:需要精细解释的层位与断面构造建模:需要精细解释的层位与断面 属性建模:需要多井的有效测井曲线属性建模:需要多井的有效测井曲线 (警惕单井(警惕单井 异常)异常)需要精细的解释层位与断层地震反演方法介绍及注意事项 初始模型的建立地震反演方法介绍及注意事项 初始模型的建立常规反演模式波阻抗模型 常规反演模型模式波阻抗剖面地震反演方法介绍及注意事项 初始模型的建立加上火山体解释模式后波阻抗剖面加上火山体解释模式后波阻抗模型地震反演方法介绍及注意事项★ 波阻抗反演软件介绍★ 资料准备★对储层波阻抗分布的认识★ 认真做好反演的基础工作★ 基于地震的波阻抗反演★ 地质统计随机模拟与随机反演★叠前反演★结束语地震反演方法介绍及注意事项 六 基于地震的波阻抗反演(简称地震反演, (一)地震反演的简单原理 :(见下图):主要分两步: 基于地震数据,计算相对波阻抗(递归反演、约束稀疏脉冲反演等方法),相当于道积分结果; 通过对井阻抗曲线的低通滤波来补充地震数据缺少的低频成分,得到反演的绝对阻抗。地震反演方法介绍及注意事项 上图从右向左看 : 1、稀疏反射系数序列 2、子波(相位 0度) 3、反射系数与子波褶积的结果,即地震响应,振幅有正有负;波峰对应正反射系数界面;波谷对应负反射系数界面;频谱为有限带宽( 10 4、对地震数据用相应的方法运算得到相对阻抗,相当于道积分,阻抗值有正负;阻抗值由负值变化到正值的零值点,对应正反射系数界面;阻抗值由正值变化到负值的零值点,对应负反射系数界面;频谱为有限带宽( 10 5、由于地震数据缺少低频成分,所以利用井的波阻抗曲线进行低通滤波,把从井的阻抗曲线得到的低频成分( 0充到相对阻抗中,得到反演的绝对阻抗;频谱有所拓宽( 0分辨率略有提高; 6、井的的阻抗曲线(黑),井的阻抗曲线低通滤波的结果(兰),地震反演的绝对阻抗结果(天兰),三个结果比较:井的阻抗曲线:分辨薄层能力强井的阻抗曲线低通滤波的结果反映井阻抗曲线的大趋势,即低频成分;地震反演的绝对阻抗结果反映大的波阻抗地层,只能分辨 10辨率有限。地震反演方法介绍及注意事项 从上图看出:由于野外采集时,检波器的接受频带就是有限带宽,所以经过数据处理后,地震数据的频带也为有限带宽,一般为 10绿色)。通过约束稀疏脉冲反演得到的相对阻抗,其频带略有拓宽(见左上图);当利用井数据把地震数据缺少的 0到绝对阻抗,其频宽拓展为 0右下图)。由此可见,地震反演的结果,其频带比地震数据略宽,其分辨率也比地震数据略要高一些。相对阻抗的带宽相对阻抗的带宽绝对阻抗的带宽绝对阻抗的带宽地震反演方法介绍及注意事项 (二) 地震反演算法简介: 1、递归反演:离散状态的反射系数计算公式 :此种算法需要给出初始阻抗值,然后逐次向下累计计算阻抗值,计算速度较快,但累计阻抗的误差不好解决。地震反演方法介绍及注意事项 2、约束稀疏脉冲反演的简单原理: (地震的褶积模型理论中,假设反射系数是白噪的,即反射系数为随机的和无穷多的,这个假设对地震数据的实际情况是不符的。因为在地震剖面上,由于它是有限带宽的数据,所以我们只能观察到有限的波阻抗界面反射,而看不到无穷多个反射系数界面。约束稀疏脉冲反演算法就是设法找到可观察到的有限的稀疏脉冲。其假设前提是:地下的反射系数序列是由一系列大的或较大的反射系数叠加在高斯分布的小反射系数背景上。 该算法的公式如下:地震反演方法介绍及注意事项 其中: 反射系数绝对值的近似线性求和 q(q 地震 (合成记录 ( 的均方差的总和 2( 趋势协调的补偿, 反射系数 : 控制稀疏脉冲因子 地震数据 : 数据匹配的权因子 合成道数据 井阻抗曲线的趋势 ( 实际的阻抗 (  P – q: p=1: 针对反射系数的 省 p=9 q=2: 针对地震匹配的 省 p=震反演方法介绍及注意事项 通过调节参数 , 来调节稀疏脉冲的个数; 值高,脉冲个数多, 值低,脉冲个数少。示意如下 : 当 =1,在地震道数据上找到最大一级的振幅值(包括正负振幅),得到最少的反射系数1(反射系数 1与子波褶积,得到模型 1;模型 1与地震数据的差值为误差 1,误差较大; 当 =2,在地震道数据上找到次一级的振幅值(包括正负振幅),得到小一些的反射系数2(反射系数 2与子波褶积,得到模型 2;模型 2与地震数据的差值为误差 2,误差减少;如此叠代,直至所找到的稀疏脉冲与子波褶积的结果,与地震的差值很小为止。此结果就是所找到的有限多的稀疏脉冲个数。然后根据有限的稀疏脉冲(反射系数序列),计算相对阻抗。地震 * 子波 R C 1 模型 1 误差 1 R C 2 模型 2  s pi = = …… 地震反演方法介绍及注意事项 (三)不同地震反演算法的结果与分辨率:下边用一个模型来说明不同算法的地震反演结果。e i sm i e i i cW e d g e M o d e le d g e M o d e 岩速度低 ,围岩速度高 。地震响应:砂体顶界反射为红色波谷 ,砂体底界反射为兰色波峰 ,1/4波长以左 ,看不到砂体尖灭的情况 , 砂体内部反映不清 。rs n v e rs rs n v e rs v e rs n s i n e d S p a r e n s i n e d S p a r e Sp n v e rs n v e rs 体外形相象 ,砂体中心出现高速层 , 砂体内部反映不清 ,1/8波长以左的薄层分辨不清 。约束稀疏脉冲反演结果:砂体外形与内部结构与模型一致 ,1/8波长以左的薄层识别不清 。地震反演方法介绍及注意事项 可见通过地震反演可略提高分辨率:黄线: 1/4波长红线: 1/8波长地震响应只能识别厚度大于 1/4波长的砂体 , 且对砂体内部识别不清反演结果能识别厚度大于 1/8波长的砂体, 对砂体内部能识别地震反演方法介绍及注意事项 (四)进行地震反演的要求: 1、进行地震反演的条件: ( 1)二维或三维地震数据(相对保持振幅的数据); ( 2)地震层位解释结果(层位和断层解释); ( 3)工区内至少要有一口井,多口井更好; ( 4)测井曲线要有纵波的声波( 和密度( 如果没有密度曲线,可通过已知井的声波与密度交会图来求取,或通过经验公式求取; 满足以上条件,即可进行地震反演的计算。 2、需要的数据: ( 1)经过准确的深时转换并精细标定过的井数据; ( 2)地震数据与合适的子波; ( 3)地震解释结果与合理的时间域的初始模型。地震反演方法介绍及注意事项 (五)地震反演过程介绍(以约束稀疏脉冲反演为例) 1、井阻抗曲线的趋势与约束:在地震反演过程中,需要用井的阻抗曲线来约束,主要是井阻抗曲线的趋势与数据范围的约束。s De ne d U g A I m We s De ne d U g A I 两边的线段为约束带趋势就是井阻抗曲线的大趋势,即低频成分;人工编辑约束带,保证地震反演的数据范围与井的阻抗范围保持一致。以某口井波阻抗曲线作为趋势线 以井旁道波阻抗模型数据作为趋势线 应用约束稀疏脉冲算法将地震数据转换为波阻抗;它使用的约束条件并非数学上的约束条件而是地质上的约束条件;其它反演算法则倾向于使用稀疏脉冲反演方法( 递归反演算法。 反演过程中,可应用更多的地质信息,在服从地震资料数据约束的同时,能够生成更具连续性、更具地质意义的反演数据体。 而增大了地震数据本身的权重,使得生成储层特性参数在空间上的分布状态更加合理,横向的连续性得到很大提高。 以对低频趋势进行优化。在反演时能够将低频趋势模型和地震道的高频地震成分进行合并,以生成全频带的反演成果。 总之, 能够在反演过程中应用更加精细的波阻抗趋势,并且这个趋势对反演结果的影响更加合理。另外 而降低了随机噪音对反演结果的影响。地震反演方法介绍及注意事项 2、 参数的确定(质量控制): 左上图:横轴: 值,纵轴:信噪比;期望随 值的增加,信噪比提高。 左下图:横轴: 值,纵轴:地震与合成记录的误差;期望随 值的增加,地震与合成记录的误差减少。 右上图:横轴: 值,纵轴:反演的阻抗与井的阻抗曲线的相关性;期望随 值的增加,反演的阻抗与
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