基于相控地质统计学叠前反演的致密砂岩薄储层含气性预测——以鄂尔多斯盆地临兴中区为例

鄂尔多斯盆地东缘砂岩储层厚度薄、纵向多期叠置、横向变化快,常规确定性反演结果的分辨率难以满足薄储层及其含气性预测的要求。为此,以鄂尔多斯盆地东缘临兴中区为例,根据已钻井资料和地质先验信息,利用贝叶斯判别原理,将地震数据驱动下叠前同步反演得到的敏感弹性参数体转换为砂岩储层岩相概率密度,并以此作为三维空间约束项,添加到三维地质统计学叠前反演过程中,得到更加符合地质、测井、地震认识的岩性预测结果,然后运用协模拟技术获取各个目的层段的孔隙度、渗透率和饱和度参数,形成了一种相控地质统计学叠前反演储层预测技术,最终实现了有利储层的含气性预测。研究结果表明：(1)相控地质统计学叠前反演薄储层预测技术特点在于利用岩性敏感弹性参数建立了三维空间储层先验约束,提高了岩性空间预测的准确性;(2)利用协模拟技术可以将相控地质统计学叠前反演得到的弹性参数体与储层参数孔隙度、渗透率、饱和度建立关系,能够更加直观地反映气层特征;(3)在鄂尔多斯盆地东缘的临兴中区推广应用,该方法实现了5 m薄气层的识别,有效地指导了该区致密气勘探开发。结论认为,在相控地质统计学叠前反演基础上进行协模拟,采用“逐步反演、分级预测”的思...     

正演模拟验证叠前弹性阻抗反演在碳酸盐储层预测中的应用

叠前弹性阻抗反演能够得到不同角度的弹性波阻抗体,对地下储层岩性及含流体性质的判别能力相对较强,但仍存在多解性问题。从实际的地质及地震资料出发,在测井资料约束下建立符合地下实际的缝洞型储层地震地质模型,首先从正演的角度分析目标储层的地震波场特征,然后对正演模拟结果及实际地震资料分别进行叠前弹性阻抗反演。正演模拟与实际资料弹性阻抗反演结果相互印证,综合判识缝洞型储层的岩性和含流体特性,提高了储层预测的精度。     

叠前反演结合地质统计模拟预测薄储层

渤海湾盆地黄骅拗陷JD油田A构造区东一段的中浅层砂岩固结程度较差,砂岩与泥岩的纵波阻抗值域范围完全重合,地震资料分辨率极低(主频约为15Hz),利用叠后波阻抗反演及叠前反演很难实现薄储层预测及流体识别。文中利用Greenberg-Castagna模型进行叠前反演,结合地质统计模拟预测薄储层,具体研究思路为:首先,应用岩石物理建模技术得到每口井的纵、横波速度和密度曲线,生成储层流体属性曲线,并建立储层流体属性与岩性、流体之间的概率统计关系,从而得到每种岩性和流体的累积分布函数和概率密度分布函数;其次,应用横波预测结果进行井约束稀疏脉冲叠前同时反演,得到纵波阻抗、横波阻抗、密度、纵横波速度比、泊松比、拉梅系数等叠前弹性属性体,进一步生成储层流体属性数据体;然后,把储层流体属性数据体作为约束数据,依据每种岩性和流体与储层流体属性的统计关系,应用Monte-Carlo模拟方法进行地质统计模拟,最终得到研究区岩性模拟数据的多个实现。     

灰质背景下浊积岩储层地震响应特征及识别方法 ——以东营凹陷坨71井区为例

东营凹陷发育的灰质背景下的浊积岩储层以薄层和薄互层为主。由于灰质泥岩与浊积岩储层波阻抗差异不大,导致二者难以识别,为此提出叠后弹性波动方程数值模拟和叠前地震反演相结合的方法。为摒除灰质泥岩的干扰,充分发挥叠前地震反演的弹性信息优势,在测井约束叠前地震反演的基础上,引入敏感因子开展弹性敏感性定量评价,提出多参数岩性信息融合构建数学模型,优选对灰质泥岩和浊积岩敏感的弹性参数。同时结合叠后弹性波动方程数值模拟,开展灰质背景下厚层浊积岩和薄互层浊积岩储层识别方法研究,以达到识别储层的目的。针对东营凹陷坨71井区灰质背景下的浊积岩储层,利用多参数岩性信息融合与弹性波动方程数值模拟相结合的方法,有效解决了储层识别与优选的问题。     

纵横波联合叠前自适应MCMC反演方法

联合纵波（PP波）和转换波（PS波）地震资料进行AVO反演可降低解的非唯一性,提高反演的稳定性和AVO参数估算精度。文中提出了一种基于自适应马尔科夫链蒙特卡洛（MCMC）的纵横波叠前联合非线性反演方法,直接反演纵、横波速度及密度三个参数。该方法基于精确Zoeppritz方程,在贝叶斯框架下引入测井约束先验信息,在反演过程中使用自适应MCMC方法对贝叶斯后验概率密度进行抽样,并通过对收敛于后验概率密度随机样本的统计分析,获取表征纵、横波速度及密度参数的后验概率密度信息。同时对其AVO三参数反演结果进行不确定分析,可用于储层流体检测与岩性识别的风险评估。实际井模型数据测试结果表明,基于精确Zoeppritz方程的自适应MCMC法纵横波叠前联合反演精度较高、稳定性较好、抗噪能力也较强,验证了方法的可行性和有效性。     

基于空间协模拟的叠前地震随机反演方法

无论是迭代类随机反演还是线性贝叶斯随机反演,一般采用序贯类随机模拟表征油藏的非均质性。序贯类方法大多依赖变差函数或训练图像描述模型参数的空间相关性,需要逐点计算模拟结果,因此并行实现困难、计算效率低。为此,将一种条件化快速傅里叶变换滑动平均（FFT-MA）模拟引入线性反演框架,提出基于空间协模拟的叠前地震随机反演方法。首先,在贝叶斯框架下整合地震数据和测井低频信息,获得弹性参数的后验概率分布。然后,根据FFT-MA算法生成概率场,以测井数据为条件数据对贝叶斯后验应用概率场协同模拟,从而获得井震数据约束的叠前弹性参数高分辨率随机反演结果。该方法无需迭代更新模型参数,能极大地提高随机反演的计算效率。最后,由模型试算和实际资料应用测试方法的效果。模型试算表明,所提方法在高分辨率储层预测及计算效率方面均优于常规方法,可稳定、准确地描述小尺度储层特征。实际资料应用表明,所提方法得到的高分辨反演结果与测井数据契合良好,提高了随机反演在薄储层定量表征方面的实用性。     

叠前弹性反演技术在永安地区隐蔽圈闭砂体识别中的应用研究

通过叠前地震资料反演,获得反映岩性和流体成分的弹性参数（P波阻抗、S波阻抗、密度）模型,进行岩性和流体的预测,砂体展布特征、砂体厚度及储层物性预测,在永安地区隐蔽圈闭砂体预测中获得了较好的效果,反演剖面层次清楚,目的层属性特征清晰,预测结果与钻探结果基本吻合。     

基于混合高斯先验分布的地质统计学反演

传统的地质统计学反演利用地质统计学模拟算法来构建模型参数的先验信息,然后在地震数据的约束下利用优化算法来获得模型参数的后验解,通常忽视了岩性对模型参数的影响并且在优化过程中计算量大。为此,将模型参数的先验分布表示为受离散岩性影响的混合高斯分布,将线性混合高斯反演理论与地质统计学的序贯模拟相结合,最后通过序贯采样的方法直接获得模型参数和离散岩性的后验解,避免了优化求解过程,且反演结果具有较好的空间连续性和稳定性。模型测试和实际资料的应用表明该方法具有较好的有效性。     

多参数概率融合法在叠前地震储层预测中的应用——以苏里格气田苏194区块为例

砂岩和泥岩的纵波速度、密度和纵波波阻抗等常规参数的概率分布图常出现相互重叠的情况,使叠后波阻抗反演和传统的单参数储层预测难以解决储层预测和流体识别问题。由于地震数据的多解性,储层预测往往存在风险。因此,采用岩石物理参数和地球物理参数概率融合法,开展了以地震岩石物理参数分析为基础的叠前储层预测,利用叠前资料既可以大大减少储层预测的多解性,提高预测精度,降低勘探风险,同时又可揭示和表征储层预测中的不确定性。研究结果表明,叠前地震反演参数如纵波速度、横波速度、纵波波阻抗、横波波阻抗、纵横波速比和泊松比均能在一定程度上区分岩性和含气性,但无法给出高精度的含气性和岩性预测结果,融合多个地震反演参数的概率分布,充分提取反演参数中包含的储层岩性及含气性信息,既可有效识别储层岩性和含气性,又可提高储层预测精度。且多参数概率融合法预测砂层厚度和气层厚度的精度均高于传统的弹性反演转换方法。     

叠前密度反演在苏北盆地永区储层及烃类预测中的应用

永区位于苏北盆地东台坳陷中部,其油藏类型复杂,具有多样性。以岩石物理研究为基础,利用叠前地震反演技术对研究区的储层及烃类进行预测。通过测井曲线校正与标准化,进行有效的地层对比,最大程度反映地层岩石的真实物理特征,确保地质认识的准确性。通过对不同岩石物理弹性参数进行岩性及流体的敏感性分析,确定密度为叠前地震反演的最佳参数。采用近似Zeoppritz方程求解地震参数的方法进行叠前密度反演,结合井震对比表明,叠前密度反演结果的横向及纵向分辨率较高,能较好地预测研究区的储层展布; 受储层复杂性的制约,叠前密度反演难以完全揭示油气在储层中的分布特征,仅能预测部分烃类储层的分布。     

一种叠前地震多属性反演方法

介绍了一种借助于地震波弹性阻抗提高常规叠前地震反演的精度和可靠性,进而同时提取多种地层弹性属性参数的地震多属性反演方法。利用全波测井资料确定声波阻抗(AI)和弹性波阻抗(射线路径弹性阻抗)(REI);将共中心点(CMP)道集变换成角道集并进行部分角度叠加;利用常规叠前弹性阻抗反演流程分别对小角度叠加数据及中等入射角的部分叠加数据进行声波阻抗和弹性波阻抗(射线路径弹性阻抗)反演;对反演得到的声波阻抗和弹性波阻抗(射线路径弹性阻抗)数据进行道运算,得到与弹性密度比、储层岩性变化和孔隙流体成分密切相关的地震属性;确定储层岩性和孔隙流体性质。该方法仅需要近、中角度的地震数据,其他弹性属性参数是由弹性密度比与声波阻抗之间的关系通过道运算获得,提高了计算效率,可用于绝大多数采集条件下获得的地震数据叠前反演。     

层状半空间地震数据的弹性波方程反演

由于叠前地震数据同时含有丰富的纵波和横波信息，而且这些信息与岩性密切相关，因此根据叠前数据的反演可以得到比常规叠后波阻抗反演更丰富、更有效的岩性信息。由于层状弹性半空间的地震波传播规律具备模拟AVO分析的条件，所以可采用一种基于弹性波波动方程的方法来合成叠前记录。文中推导了球面波在层状半空间形成的反射公式，此式包含了波前扩散效应、层状地层的横波反射及自由表面的反射，以此正演模拟算法为基础，建立了一套叠前弹性波方程反演方法，其中反演问题的求解用遗传算法完成。为了能有效地搜索到最佳地层参数，遗传算法的具体实现完全依照叠前反演这一特定的多参数非线性优化问题而设计。由叠前弹性波反演得到的纵横波速度和密度可用来计算泊松比、弹性模量等岩石物性参数，为识别储层孔隙中的流体性质提供了新手段。     

叠前AVA同时反演的道集优化处理及应用效果

叠前AVA同时反演技术已在岩性预测和流体检测中广泛应用,其预测效果除了受反演方法本身影响外,最重要的是受到CRP道集数据质量的影响。地震勘探虽然已从构造勘探为主向构造勘探和岩性勘探并重转变,但目前地震成像仍以构造成像为主．很少为地震储层描述进行保持动力学特征的处理,尤其是对叠前弹性参数反演需要的CRP道集数据。文中从叠前AVA同时反演应用效果出发,针对CRP道集,重点考虑叠前去噪、道集拉平及剩余能量补偿等3个方面,提出了叠前CRP道集优化处理方法及流程。从正演道集、AVO子波、信噪比、反演残差等方面分析道集优化处理效果,及其对叠前反演的影响,海-塔盆地TN地区叠前AVA同时反演实例证明,道集优化处理提高了CRP道集数据质量,反演精度得到提高.储层预测结果表明,质量较差的CRP道集数据将会在叠前反演中引入较大误差,从而影响反演的储层预测效果。     

玛湖凹陷风城组页岩油地质工程甜点地震预测方法及应用

为了进一步加快准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组页岩油勘探开发进程,寻找页岩油赋存的甜点区。在明确地质甜点以岩性为主控因素,工程甜点以脆性指数和水平主应力差为主控因素的基础上,建立了基于叠前同时反演的地质工程甜点地震预测方法。在地质甜点方面,通过岩心、实验、钻井、测井等资料,明确了页岩油甜点优势岩性为白云质粉砂岩,优选出优势岩性敏感弹性参数,利用叠前同时反演和岩相概率分析技术,预测白云质粉砂岩的分布范围;在工程甜点方面,将叠前同时反演获得的杨氏模量和泊松比,通过Rickman脆性指数法和组合弹簧模型分别得到研究区脆性指数体和地应力体。预测结果与钻井实测结果相吻合,证实了地质工程甜点预测的准确性,可供其他地区页岩油气勘探参考。     

叠前AVA广义非线性纵、横波速度反演

利用叠前AVA地震资料反演地下介质的纵、横波速度，可以为地层岩性、储层物性及含油气性解释提供丰富的弹性参数信息。本文以Aki和Richards近似公式为基础，将最小平方问题转化匆大型稀疏矩阵的求解问题，直接反演出纵、横波速度；根据建立的反演目标函数导出了广义非线性矩阵反演方程；噪声协方差矩阵和模型协方差矩阵的加入，使叠前反演稳定性增强；通过AVA合成记录标定、AVA反演子波佶算以及测井、构造层位信息的共同约束，有效地降低了反演的多解性问题。理论模型试算和实际资料处理结果均表明，该方法处理效果良好。     

基于频变AVO反演的深层储层含气性识别方法

地震波在地下含油气介质储层中传播时会发生地震振幅的衰减与弹性特征频散现象,造成深层含油气储层地震流体识别困难。为此,基于Chapman裂隙—孔隙微结构衰减理论模型,分析多种频变弹性参数的流体敏感程度,优选出Gassmann流体项的频散程度作为深层储层含气性预测的识别因子;联合连续小波变换时频谱分解方法对部分角度叠加地震数据展开频谱分析确定参考频率;在此基础上,研究基于贝叶斯Cauchy约束准则的叠前地震频变Gassmann流体项反演优化方法,利用频变Gassmann流体项反演结果指导储层的流体检测,并在我国近海某盆地P探区对该方法进行了深层储层含气性预测验证。研究结果表明,该方法可以实现基于叠前地震资料的频变Gassmann流体参数的可靠提取,由其所得到的深层储层流体识别结果与实际测井解释结果吻合度较高。结论认为,频变Gassmann流体项能够有效识别深层储层的流体类型,为深层天然气层的识别提供了新的技术思路和方法。     

泊松阻尼因子在平湖地区储层流体检测中的应用——一种定量地震解释的新方法

详细介绍了泊松阻尼因子(PDF)的概念,分析了泊松阻尼因子的若干特性,并经实际应用表明泊松阻尼因子对储层流体性质相当敏感,与含水饱和度关系密切,非常适合用于检测储层流体性质和预测含气饱和度。由于泊松阻尼因子仅与纵波阻抗和横波阻抗有关,没有显式的密度项,因此,不需要高角度的叠前道集资料,在一般地震资料品质条件下就可以获得比较稳定的叠前反演结果。在平湖地区的实际应用表明该技术应用效果好,是一种定量地震解释的新手段。     

TI介质多波AVA联合反演岩性参数方法及应用

AVA岩性参数反演方法大都是基于各向同性理论的近似公式利用P-P波单分量资料来反演。对于大角度入射的地震资料，基于各向同性理论的AVA近似公式与基于各向异性理论的AVA精确公式的计算结果存在较大差异。仅利用P-P波振幅反演地层岩性参数无论在理论基础还是反演精度上都存在不足，而同时用P-P波和P-SV波振幅联合反演岩性参数，可增加约束条件，提高反演结果的可靠性。以TI介质中的振幅特征方程为理论基础，进行多波AVA联合反演纵、横波速度、地层密度和地层各向异性系数。实际资料计算结果表明，此方法不仅能够可靠的求取地层岩性参数，还能得到与地层裂缝有关的各向异性系数。联合反演结果比单分量反演的结果更稳定可靠，是一种行之有效的叠前弹性阻抗参数反演方法。用反演得到的岩性参数求取对油气反应敏感的弹性阻抗，进而可以利用不同角度弹性阻抗的梯度变化进行油气水的识别。     

基于贝叶斯分类的储层物性参数联合反演方法

应用地球物理资料进行储层物性参数反演是储层预测及综合评价的重要步骤。基于贝叶斯分类的储层物性参数联合反演方法综合应用统计岩石物理模型和蒙特卡罗仿真模拟技术,在贝叶斯反演框架下,基于贝叶斯分类算法计算储层物性参数后验概率分布,实现多种储层物性参数的联合反演。该方法不需要进行复杂的模型初始化,而是通过统计岩石物理模型建立储层物性参数与岩石弹性参数之间的关系,进而与叠前地震反演相结合,不仅能模拟地球物理随机特性,还能解决常规物性参数反演方法对测井资料过度依赖的问题。海上某区块实际资料应用结果表明,该方法能为储层精细描述提供多种物性参数,并可对反演结果的误差进行定量评价。