海底多波多分量AVO反演岩性参数的敏感性分析

海底多波多分量地震资料能够提供含气高压地 地质信息,这些分量对利用振幅随偏移变化（ＡＶＯ）进行岩性参数反演的敏感性是不同的。利用正演技术分析研究氏多波地震资料中岩性参数反的敏感性,有助于充分利用海底多波地震资料提高ＡＶＯ反演性参数的可靠性。本文应用计算反射系数的Ｚｅｐｐｒｉｔｚ方程,实施海底多波多分量合成数据的岩性参数ＡＶＯ反的敏感性分析,确定哪些岩性参数或它们的组合关系能最佳地从ＡＶＯ资料中反演     

海上多波勘探装备关键技术的突破

海上多波勘探仪器能称涨底电缆采集系统,是利用置于海底的四分量检波器接收的地震信号,经过数字包转换成高精度的２４位数字信号,通过海底数传电缆传输到海面仪器船记录。综述了海上地震数据采集单元、海底数传电缆及海底卤分量检波器的功能原理和特性及在关键技术上的突破。展示了国产海上多波勘探器具有优势及推广前景。     

海底多分量数据的弹性参数多尺度反演

海底多波分量地震资料，能够提供含气高压地层的地质信息，提高AVO反演岩性参数的可靠性。应用计算反射系数的Zoeppritz方程，实施海底多波多分量数据的弹性参数的多尺度AVO反演。考虑的弹性参数是介质两侧速度及密度比，在时空域内建立多波AVO联合反演的目标函数；应用小波多尺度分析，对目标函数进行多尺度分解，并通过奇异值分值（SVD）实现每一尺度内极值点的弹性参数求解。采用剥层法逐层多尺度反演多个地层弹性参数。合成及实测数据的试算结果表明，该方法不仅稳定性高，抗干扰性强，而且速度快、精度高。     

多分量地震联合AVO/AVA反演在垦71井区的应用

鉴于多分量地震联合反演同时利用纵波和转换横波地震信息,可提高反演的稳定性和准确性。本文提出一种纵波、转换横波联合AVO/AVA反演方法,该方法将纵波、转换波地震AVO/AVA分析与地震反演相结合,采用模拟退火全局优化技术,通过匹配纵波和转换波地震数据的振幅和时间信息估算地层弹性参数。将该方法应用于胜利油田垦71井区实际多波地震数据处理,得到了较高精度的弹性参数,为研究区岩性预测和流体检测提供了可靠依据。     

横向各同性介质走时反演

本文利用有偏垂直地震剖面Ｐ波、ＳＨ波走时曲线，研究层状横各向同性介质参数的反演方法。对于ＳＨ皮走时曲线，用双曲线拟合法确定两个弹性参数；对于Ｐ波走时曲线，则利用双曲线拟合和遗传算法相结合的方法反演其余三个弹性参数。     

各向异性介质三维纵横波联合叠前反演方法及应用

 为了提高储层预测精度,本文利用三维三分量资料及前期处理结果,以各向异性(TI)介质弹性波传播理论为基础,研究了多波精确振幅特征方程,进而推出三维各向异性介质纵横波联合叠前岩性参数反演方法。该方法利用叠前NMO道集,将5个岩性参数在同一方程联合求解,可同时获得5个反演参数。为保持反演参数的独立性,可直接反演地层纵波速度、横波速度、密度及另两个各向异性系数,进而计算出地层的弹性参数、弹性阻抗(EI)及弹性阻抗梯度(EIG)等共13个岩性、弹性参数,用于对岩性及流体的识别和描述。文中采用的纵横波联合叠前反演方法可提高反演的可靠性和精度,经实际三维多波地震数据处理证明了方法的适用性。     

P-SV转换波AVO加权叠加反演

本文从P-SV转换波反射系数幂级数近似公式出发，给出了多个由不同参数组合表示的P-SV转换波反射系数近似式，并探讨了利用这些近似式进行AVO加权叠加参数反演的理论和方法。不同理论模型的加权叠加反演结果表明，在利用P-SV转换波AVO进行加权叠加反演时，直接反演纵横波速度、密度以及波阻抗信息具有较大的误差；若直接反演剪切模量△μ／μ和△(μδ)／(μδ)型流体因子，则不仅具有很高的精度，而且反演结果稳定，适用于P-SV转换波和多波AVO参数反演。     

弹性波在海底多分量记录上的特征

本文针对由水层及弹性基底组成的筒化海洋模型，解出弹性波入射时的海洋波场，然后导出海底多分量的接收特性。该特性随到达弹性波的频率和波数而改变，并与海水－基底的密度比、海水的深度以及基底的纵横波速度比有关，即可看成与海洋模型参数有关的ｆ－ｋ滤波器。若到达的弹性波场，就能通过傅里叶法最终合成海试全场的多分量理论记录。该方法易于数值实现。研究表明：⑴海底的压强分量及质点运动垂直分量中都含有到达弹性波及其引     

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。     

多波联合反演研究进展

纵波和横波虽然同为地震弹性波,但是动力学特征差异显著。与地震纵波相比,地震横波对地下介质的横波速度和密度更为敏感,因此联合反演地震纵波和横波有助于更好地估算速度和密度参数,提高储层描述和流体检测的精度。回顾了多波联合反演的发展历程,其中纵横波旅行时反演具有较高的计算效率,但由于反演结果精度有限,难以直接用于油气检测;多波AVO反演利用地震波振幅信息反演多个弹性参数,有效提升了横波速度、横波阻抗、密度等参数的反演精度。大量实际应用结果表明,多波联合反演为提高储层定量化预测精度提供了有效途径,而多波数据匹配是保证多波联合反演结果可靠性的重要基础。继续发展深度域反演技术、智能化反演算法将有助于推动多波联合反演的应用。近年来横波可控震源技术的快速发展,极大地提升了纯横波地震数据的品质。最新现场试验结果表明,纯横波地震数据已具备与纵波地震数据相当的品质,并在实际生产中显示出较好的应用前景:SH-SH波可用于疏松砂岩气云区的高精度成像,SV-SV波可用于准确、可靠的高分辨率密度反演。因此基于横波震源的九分量地震勘探将是未来多波勘探技术的重要发展方向,需要进一步提升和完善对地震横波响应特征的认识,明确横波与纵波的动力学特征差异,为地震纵、横波油气直接检测提供重要的理论依据和方法支持。     

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。     

基于共转换点道集的二参数转换波速度分析及动校正方法

在不引入介质的各向异性参数并认为共反射点处同时产生波场的反射与转换的状况下,推导P波与P-SV波之间的运动学关系,进而得到转换波时-距曲线方程--转换横波叠加速度分析公式。借助地震全波场数值模拟技术,进行多波波场响应特征的分析研究及多波多分量地震模拟记录的生成,使用计算机C语言编程技术和SU编程技术实现了该方法的软件化。通过模拟数据和实际资料的验证与测试,结果表明所提出的转换波二参数方程精度高、经济实用、效率高,解决了转换波地震资料处理中叠加速度场建立和叠加成像的问题,对多波用于油气勘探具有指导作用。     

储层参数对多波AVO效应的影响

AVO效应反映了地震反射振幅随炮检距的变化 ,利用AVO效应可以预测储层参数并识别油气异常。综合应用纵波AVO与横波AVO ,不仅有利于解决由单纯的纵波AVO检测油气异常产生的多解性问题 ,而且还可以得到更多的岩石物性参数。以三层介质模型为基础 ,对不同储层参数的介质模型进行了多波AVO效应分析。结果表明 ,AVO效应与泊松比、速度、储层厚度等参数之间有一定的规律性 ,这为利用AVO效应反演储层参数提供了理论依据     

叠前弹性参数反演方法及其应用

叠前时间偏移和AVO反演相结合的叠前弹性参数反演技术为岩性和隐蔽性油气藏勘探提供了较为有效的储层识别方法。依据弹性波传播的基本理论和平面纵波入射的反射和透射Zoeppritz方程,给出了计算弹性参数的公式。算法实现的基本原理是：首先将叠前时间偏移的共反射点（CRP）道集转化为角道集;然后基于角道集应用最小平方方法进行优化求解,得到各弹性参数剖面;最后通过计算结果建立地质模型,并进行反演,进而进行储层描述和含油性预测。利用理论模型对叠前弹性参数反演方法进行了验证,结果显示方法的计算误差较小。将方法应用于复杂陆相断陷盆地地震资料反演,并与商业软件的反演结果进行了对比分析,结果表明,叠前弹性参数反演方法的分辨率较高,钻井资料证实其储层预测精度也较高。     

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。     

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。     

多波多层AVO数据反演

作为笔者提出的Ｚｏｅｐｒｉｔｚ方程级数表达式的直接应用，本文讨论了临界角内ＡＶＯ的信息是，提出了一种多波多层ＡＶＯ反演方法，由于采用了Ｚｏｐｐｒｉｔｚ方程级数表达式解析计算反演中是Ｊａｃｏｂｉ矩阵，因而使ＡＶＯ反演的速度和精度均有改善。文中用理论模型分析了多层Ｐ－Ｐ波ＡＶＯ反演，多层Ｐ－Ｐ波和Ｐ－ＳＶ波联合ＡＶＯ反演、Ｐ－Ｐ波和Ｐ－ＳＶ波循环迭代ＡＶＯ反演方法，并对野外实际资料进行了计算，取得了一     

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。