地震物理模型AVO分析中的开角补偿方法

地震物理模型实验室中采集所用震源激发的能量具有明显的方向差异性,这一特性称为物理模型的震源辐射效应。在进行地震物理模型数据的AVO处理分析时,震源的辐射效应会对分析结果产生较大的误差。本文根据实际物理模型的特点及AVO处理要求,对如何消除震源辐射特性的影响进行了理论和实验研究,提出了利用佐普里兹方程精确计算反射系数与补偿系数进行震源辐射方向性的能量补偿,并对实际采集的物理模型数据进行开角补偿,结果表明变化换能器的水平旋转角度对开角衰减几乎没有影响;在均匀性较好的模型中取得的开角衰减比非均匀模型稳定;换能器的大小对补偿因子影响很大,换能器越大,开角衰减越大。     

黏弹性介质多波振幅补偿情形下AVO反演的敏感性分析

黏弹性介质中多波AVO反演之前，必须作一系列的振幅补偿处理，其中波前扩散和介质吸收是振幅补偿的两个主要因素。为此，本文利用黏弹性层状介质中的多波波前扩散及介质吸收校正公式，确定出频率域一个黏弹性介质的半反射界面上的多波映射矩阵，进而定量地分析了映射矩阵特征值问题的敏感性。研究结果表明，在振幅补偿情形下，利用AVO反演可以确定两个最佳线性组合，并且多波AVO中包含了衰减参数的信息，但多波AVO反演对衰减参数的敏感性较小。     

径向井立体压裂裂缝扩展数值模拟

基于有限元-无网格法，考虑压裂液流动与岩石基质变形的耦合作用，建立了径向井压裂裂缝扩展数值模型，模拟了径向井压裂裂缝形态，定量表征了径向井对裂缝的诱导作用，揭示了方位夹角、水平主应力差与岩石基质渗透率等对裂缝形态演化的影响机制。研究表明，同层双分支径向井压裂时径向井间存在挤压作用，当径向井沿最小水平主应力方向对称分布且方位夹角大于15°时，挤压作用减小了径向井的裂缝引导长度，当径向井沿最大水平主应力方向对称分布时，挤压作用增大了径向井的裂缝引导长度。裂缝形态由径向井的纠偏作用、径向井间的挤压作用与最大水平主应力的偏转作用共同控制。当径向井沿最小水平主应力方向对称分布时，径向井的裂缝引导长度随着方位夹角的增大逐渐减小，当径向井沿最大水平主应力方向对称分布时，径向井的裂缝引导长度随着方位夹角的增大先减小后增大。径向井的裂缝引导长度随水平主应力差的增大而减小。岩石基质渗透率增大，径向井周围基质的孔隙压力增大，对裂缝的诱导作用增强。     

二维重力数据径向反演及应用

相对于直角坐标系下的反演方法,径向反演方法具有模型参数减少一半且反演参数具有同一量纲的特点,而Tikhonov正则化方法能方便地应用多种约束条件和引入场源先验信息。该方法对于近圆形、梨形或在某方向呈瘦长形的独立场源的反演效果较好。本文将正则化因子自适应选取引入径向反演方法中,提高了反演效率和数据拟合程度。自适应正则化径向反演方法在模型数据试算和实际重力数据处理中均取得了较好的效果。     

基于尺度约束项的AVO反演方法

AVO反演的实质是基于反射层AVO特征提取弹性参数。采用大炮检距数据可以弱化AVO三参数反演固有的病态特征,降低反演问题不适定性。但由于大炮检距数据受调谐效应影响严重,使得反射层AVO特征发生畸变,降低了反演精度。为此,本文深入研究了叠前道集调谐效应的产生机理,基于小波尺度分解的思想,在反演目标函数中构建尺度约束项,通过压制地震资料低频成分相对使用量,弱化调谐效应对反射层AVO特征的影响,从而实现提高反演精度的目的。模型试算和实际资料反演结果均表明,该方法具有一定可行性。     

上覆薄反射层标量波的AVO校正

上覆薄层对目的层反射响应有很大的影响,它可产生速度各向异性以及散射衰减引起的传播损失。在进行目的反射层成像和反射系数反演时,必须考虑这些影响。用等效介质理论来描述一套薄层中标量波(即声波或SH波)的传播可得出一个简单的一般O’Doherty-Anstey公式。该公式用几个取决于上覆反射层一维随机波动的统计参数来定义,它可与众所周知的针对目的层和保幅偏移/反演算法,以及AVO分析法综合应用。我们用弹性薄层介质中的SH波来说明该综合法的应用。结果表明,在补偿薄层对地震反射旅行时和振幅的影响方面,它是一种合适的方法 因此,目的反射层的薄层灵敏AVO参数(零偏振幅和AVO梯度)可得到更好的恢复。     

与炮检距有关的地层吸收对AVO分析的影响及其补偿方法

地震波在黏弹性介质中的吸收效应严重影响了地震波的动力学特征。对叠前地震数据而言,这种影响可以分为两部分：一部分是与深度有关的吸收影响;另一部分是与炮检距有关的吸收影响,其中对AVO分析的影响主要来自于与炮检距有关的吸收作用。在CRP道集中,通过计算非零炮检距地震道与零炮检距地震道的吸收差异,进行与炮检距有关的吸收补偿,消除了地层吸收对CRP道集横向反射特征的影响,提高了AVO分析和叠前地震反演的精度。     

基于变子波反演的透射损失补偿方法北大核心CSCD

地震波穿过介质分界面时,会产生透射损失。当上覆地层存在强反射界面时,这种透射损失是不可忽略的,它会影响叠后地震属性提取及波阻抗反演的精度,影响油气预测的准确性。本文提出了一种基于变子波反演的叠后地震数据透射损失补偿方法。首先研究了包含透射损失的叠后变子波地震道模型,在此基础上,研究了稀疏约束下的反射系数反演方法。利用反演得到的反射系数实现了透射损失的补偿。数值模拟实验及实际资料处理均取得了良好的效果。     

AVO技术原理及应用简介

AVO（Amplitude versus offset)技术研究地震反射振幅与炮检距的关系，是检测储层含气特征，进行岩性解释的有效工具。它以模型为基础，分析CDP道集上振幅随炮检距的变化，并应用Zoeppritz方程或其近似式，做广义线性反演，定量给出界面两侧弹性常数之差及在该界面上反射、透射和转换能量间的关系。该方向问世以来，得到广泛应用并获得很多成功的实例，为油田开发提供了靠井位。但振幅与炮检距的关系是由多种因素决定的，AVO解释中陷井的出现，除噪音因素外，还有波的传播效应的影响等，这就需要对采集到的资料进行各种校正和补偿，以减少影响AVO效应的非地质因素，突出其油气效应，使之在油田勘探与开发中发挥更大作用。     

基于变子波反演的透射损失补偿方法

地震波穿过介质分界面时,会产生透射损失。当上覆地层存在强反射界面时,这种透射损失是不可忽略的,它会影响叠后地震属性提取及波阻抗反演的精度,影响油气预测的准确性。本文提出了一种基于变子波反演的叠后地震数据透射损失补偿方法。首先研究了包含透射损失的叠后变子波地震道模型,在此基础上,研究了稀疏约束下的反射系数反演方法。利用反演得到的反射系数实现了透射损失的补偿。数值模拟实验及实际资料处理均取得了良好的效果。     

组合震源对AVO的影响及校正方法

组合激发技术被广泛应用于地震勘探野外数据采集中,在陆上低信噪比地区和海域的应用更为频繁。但组合激发的地震波在空间不同方向上传播时能量具有差异性,这与AVO理论的单震源假设条件相矛盾。本文采用将相控理论与波动方程数值模拟相结合的方法,探究组合激发时地震波在各方向上的传播特点及其AVO曲线变化规律,总结出组合激发条件下的AVO曲线校正方法。理论模型试验结果表明,利用本文方法可有效消除由组合激发造成的AVO分析误差,提高AVO分析的精度并扩展其适用范围。     

层状介质AVO叠前反演

本文基于贝叶斯理论的框架,联合应用似然函数及先验随机约束信息进行AVO地震参数反演,所获取的反演参数是后验概率分布函数(PPDF)的最可能解。在反演中,假定噪声及模型参数是高斯分布的,采用岩石物理的研究方法及结果建立模型参数协方差矩阵以约束反演。反演采用非线性迭代的方法,不依赖初始模型的选择,反演的速度较快,适合于叠前AVO反演。在忽略了地震数据的带限特性所引起的动校正拉伸及调谐效应的影响后,对合成记录及实际资料进行AVO反演,得到了P波阻抗反射系数、S波阻抗反射系数及密度反射系数,进而计算其他岩性参数,为识别孔隙流体性质提供了新的手段。     

基于双差反演策略的时移地震AVO反演

叠前时移地震资料中包含着重要的振幅随炮检距变化(AVO)信息。对时移地震资料反演可以得到油藏开发前、后弹性参数的动态变化,进而能够勘探剩余油分布、优化注采方案、提高油田采收率等。但是由于不同年份时移地震数据间的反演不一致性常造成反演假象,导致不正确的解释结果。为解决上述问题,将时移全波形反演中的双差反演策略引入时移AVO反演;同时,使用改进的射线参数域地震纵波反射系数近似方程作为正演方程进行时移地震AVO反演。模型测试结果显示,所提的基于双差反演策略的时移地震AVO反演方法不易受基准模型的反演质量、基准模型反演和监测模型反演行为的不一致的影响,可以有效压制目标区域外的反演假象,使反演结果集中在目标区域,从而准确地反映储层变化,提高了目标区域的反演精度,并减小油藏解释的误差。该方法还具有较强抗噪性,可稳定、准确地反演储层的纵、横波阻抗变化,并有效地反映上覆地层压力变化造成的微小纵、横波阻抗变化。     

AVO技术的新进展

介绍了67届EAGE年会上AVO技术的进展情况，主要涉及AVO理论新进展、AVO正演模拟技术、AVO参数反演技术及应用实例等。其中，利用改进的近似公式提高AVO分析及参数反演的精度依然是AVO理论的研究热点，多尺度速度函数及薄层AVO模拟方法在AVO模拟中得到了充分的重视。在反演方法及应用实例方面，主要讨论了弹性参数反演、同步反演、随机反演技术的方法原理及实际效果。从这些方法的思想和应用效果上可以看出AVO技术的发展现状及其在油气检测中的应用前景。     

小尺度体反射系数近似公式研究

AVO技术经过几十年的发展已成为石油勘探中的一种重要技术,针对非均质性油气藏的储层预测,AV0方法具有其他方法不可替代的作用。应用波动方程差分数值解方法．研究了横向变速小尺度体的AVO特征,讨论了横向小尺度体的宽度和速度变化对反射系数的影响,然后应用最小二乘法原理拟合出了反射系数变化量与小尺度体宽度和速度的数学表达式,并结合测试数据进行了误差分析。结果表明：拟合公式与测试数据之间的误差小于0．5％,较好地反映了小尺度体宽度及岩石弹性参数对反射系数的影响。该公式可为利用AVO异常来预测小尺度体的宽度和岩石弹性参数奠定基础,同时也为下一步横向小尺度变速情况下反射系数精确表达式的验证提供保障。     

稳健估计算法求取AVO截距和梯度

准确地求取截距(A)和梯度(B)对于AVO分析具有重要意义。在实际应用中,不同类型地震噪声的存在给截距和梯度的可靠估计带来了很大困难。本文针对地震记录存在异常噪声时用传统的最小二乘算法求取的截距和梯度不可靠这一问题,提出了一种应用稳健估计算法来计算AVO截距和梯度的方法。最小二乘法是基于数据的测量误差呈正态分布,而稳健估计算法可适用于数据的测量误差呈尾部外露的柯西分布。实际模型的估算结果表明:当局部异常噪声使得AVO响应特征发生严重畸变时,利用假设噪声具有高斯分布特征的最小二乘回归算法很难得到截距和梯度的合理估计,而稳健估计算法则可以给出比较精确的计算结果。因此,本文给出的计算方法对于多参数AVO反演及其他一些地球物理反演有一定的借鉴意义。     

裂缝介质的纵波方位AVO反演研究

基于Zoeppritz方程的地震波反射系数解析式是非线性的，而利用地震波反射系数公式来反演介质的弹性参数，或是直接利用非线性反演方法，或是对复杂的反射系数公式进行线性化近似。首先，从理论上讨论了各向异性介质中的反射和透射系数方程，给出了裂缝介质的线性近似反射系数公式；然后，利用ISO／HTI模型对Vavrycuk和Ruger的近似反射系数与真实反射系数进行了对比，得出在大角度情况下Vavrycuk近似比Ruger近似更逼近真实值的结论。因此．选择Vavrycuk纵波近似反射系数公式对纵波方位AVO线性反演公式进行了推导；最后，用模型对反演公式进行了验证，反演结果能满足精度要求。     

基于佐普里兹方程的高精度叠前反演方法

本文利用佐普里兹方程及其近似公式计算了四类具典型AVO特征地层模型的反射系数曲线,计算结果表明:在小角度(小于30°)入射时,利用Aki-Richards、Shuey近似公式计算的反射系数精度较高,与佐普里兹方程计算的反射系数非常接近;当入射角大于30°时,利用近似公式计算的反射系数与佐普里兹方程计算的反射系数的差别较大。为此,本文提出了直接利用佐普里兹方程进行叠前反演,并通过引入广义线性反演理论和贝叶斯方法详细推导了叠前反演算法。理论模型试算结果表明,基于佐普里兹方程的叠前反演能够获得精度较高的反演结果。     

基于岩石物理的页岩储层各向异性表征

针对罗家地区A井测井数据,应用Backus平均方法将模型从测井尺度粗化至地震尺度,应用各向异性传播矩阵模拟页岩含油储层的地震AVO响应,并结合实际地震资料进行井震标定;基于VTI介质反射系数理论公式进行VTI介质参数AVO反演,并应用井中岩石物理反演结果进一步计算页岩含油储层的裂缝空间分布。结果表明：①随着模型中各向异性参数ε数值的增大,远炮检距反射振幅逐渐减小;②由地震反演得到的各向异性参数和水平缝密度与岩石物理的计算结果一致,由反演得到的水平缝的空间分布与油气产量具有相关性,证明了反演方法的有效性。