叠前地震反演应用研究

叠前地震反演涉及地震采集(炮检距范围)、地震数据处理(保真度)、地震解释和测井解释、储层岩石物理以及反演算法本身与约束条件等方面,因此影响因素很多,此外还存在认识与观念上的差异,使其在实际应用中难以获得理想和真实的油藏描述结果。为此,仅限于地震叠前反演技术本身涉及的实际问题,分析了叠前地震反演在油藏地球物理应用中存在的问题,并对如何获得有效的反演结果展开了讨论。对大庆徐家围子火成岩储层进行叠前AVO反演和叠前弹性反演的结果表明:①叠前反演受输入数据的影响大,因此要做好AVO前期处理,如各向异性校正等;②不同炮检距范围叠加地震数据的弹性阻抗反演面临着各种因素的影响,如子波提取、井震标定和井约束等。     

叠前弹性波阻抗反演对地震资料处理的要求

叠前弹性波阻抗反演现在已成为利用地震资料进行储层描述的重要工具。随着多种新的反演方法的出现,对参与反演的地震资料的保真度和信噪比也提出了更高的要求。做为叠前反演的基础,角度子叠加道集的品质和数量等直接影响着弹性参数反演的质量和应用效果。本文介绍国外新近出现的几种叠前反演中地震资料的预处理方法,这些方法能够使资料在振幅、频率等方面具有更高的保真度和信噪比,从而为叠前弹性波阻抗反演提供较好的基础资料。这些有益经验可供我们借鉴。     

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。     

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。     

塔中10井区地震资料连片叠前深度偏移处理方法与效果

为了解决塔中１０井区地震剖面交点处闭合时差和小幅度构造精度成像的问题，本文沿用叠前深度偏移处理中模型建立的思路，对该区多期施工的二维测线工区，建立统一的时间模型和层速度一深度模型，并以此为控制，进行叠前深度偏移连片处理。处理结果，提高了剖面的深度闭合深度精度，落实了小幅度构造，提高了钻探成功率。     

石油地震勘探数据叠前速度反演稳定性初步分析

基于一维层状声学介质理论，对点震源激发的三维球面波反射波叠前数据（二维）的速度反演稳定性进行初步分析。笔者提出了一个反演方法，并在文中发表了用这个方法从海洋石油地震数据得到的叠前反演速度剖面，但这一方法的实现（计算数学上称之为递推，地球物理勘探上称之为剥层）是复杂的，稳定性分析这一关键问题也是复杂的，所以，初步分析集中于反演计算的核心步骤，在层状介质中平面波传播方程的计算，文中给出波阻抗函数的结构繁度的定义，并提出了一个涉及反演稳定性及波阻抗函数结构繁度的定理，阐明了何时及如何利用这个反演方法得到较精确的反演速度。     

叠前地震反演精度影响因素

叠前地震反演能够提供更加丰富的地球物理信息,但影响其反演精度的因素较多。设计了包含不同速度特征的地质模型,再对基于地质模型提取的地震模型数据体进行反演,将反演结果与理论值进行误差对比,分析了初始约束模型、信噪比、反演子波选取、反射系数计算公式选择对叠前地震反演精度的影响。结果显示,精度高的初始约束模型反演结果好于精度低的初始约束模型;信噪比大的地震数据体的反演结果优于信噪比小的地震数据体;选取的反演子波与地震数据主频的匹配程度越近似,反演精度越高;可以选取适用条件相对较合理的Zeoppritz方程作为反射系数计算公式。地质模型数据与实际资料反演结果对比表明,构建与实际地质模型弹性属性接近的反演初始参数模型,对采集数据进行滤波去噪和修饰处理提高地震资料信噪比,通过测井和地震资料提取主频与地震数据相匹配的反演子波以及反射系数计算公式等参数的合理选择有利于提高叠前地震反演精度。     

塔中地区碳酸盐岩储层地震资料叠前处理技术

 针对塔中地区碳酸盐岩储层埋藏深、非均质性强,地震资料信噪比低、分辨率低、多次波发育等特点,采用多域去噪、叠前去多次波、保持振幅处理、串联反褶积、浮动基准面叠前时间偏移等关键技术,形成了一套适合于碳酸盐岩缝洞型储层精细目标的处理方法和流程,改善了该区的地震资料品质和成像效果,为提高塔中碳酸盐岩储层预测精度和开展烃类检测提供了可靠的地震资料。     

叠前地震反演道集数据的预处理

随着叠前反演技术的推广应用,提高叠前反演质量成为关键,针对叠前反演输入的CRP道集数据开展预处理研究,通过道集水平性和去噪处理,将叠前反演输入地震数据质量明显提升,为后期叠前地震反演提供了的可靠资料基础,起到间接提高反演精度的作用。     

导致叠前反射地震资料畸变的原因

透射效果对地震资料的保真度具有很大影响。浅层气层反射空白带和断层阴影是地震资料中常见的假象。局部畸变在共中心点(CMP)一偏移距域反射振幅(或到达时间)的显示上,产生特征的图形。     

叠前地震资料的去噪处理

目前,有多种去噪方法适用于叠后资料的处理,相对来说,叠前资料的去噪工作研究得不够。文中结合李庆忠先生提出的一维迭代去噪方法,重点讨论叠前资料的去噪问题。通过处理实例分析,叠前去噪要比叠后去噪的效果有明显的改进。因此,在重视叠后资料去噪处理的同时,应加强对叠前资料去噪方法的研究与应用。     

混合概率模型驱动的叠前地震反演方法

叠前地震反演是获取复杂油气储层弹性参数、岩性及含流体性质的主要途径。常规的叠前地震反演往往将“弹性参数”、“离散岩性”和“流体因子”三者独立预测,通常忽视了储层岩性差异对弹性参数的影响,由此引入的先验信息误差会严重影响弹性参数、离散岩性及流体指示因子预测的精度。为此,考虑待反演模型参数的先验概率服从混合型概率密度分布,基于贝叶斯框架推导了由时域、频域地震、低频整合先验信息及已知模型数据点四类数据集协同约束的后验混合概率分布的显式解,将非线性边界约束算法引入叠前地震弹性参数反演中,缓解了模型反演出现不稳定解的问题;利用序贯模拟算法对后验概率密度函数随机采样,且对不同后验概率分量的模拟结果进行分类,发展了对地层连续“弹性参数”、“离散岩性”及储层“流体因子”的叠前地震同步预测方法。理论测试和实际应用验证了该方法在岩性预测和储层孔隙流体识别中的有效性和实用性。     

叠前地震反演技术的应用条件及难点分析

叠前地震反演技术可以通过数学运算,从未叠加的叠前地震资料中获得速度、密度和泊松比等弹性参数。通过弹性参数可识别出油气勘探开发过程中所关注介质的岩性、物性及流体等特征,能够大幅度提高储层描述精度,减少多解性;但叠前地震反演技术具有一定的应用条件,对地质、地震和测井资料有适应性的要求,其反演结果的应用效果受多方面因素影响。为此,在分析叠前地震反演技术优势的基础上,应用模型数据和实际地震、测井资料,确定该技术的应用条件,并分析应用过程中存在的难点问题;结果表明,叠前地震反演具有资料多样性和技术本身的优势,且可获得丰富的反演成果数据;但应用该技术时,须采用高品质的地震资料,进行岩石物理可行性分析以及合理的叠前地震反演过程控制和成果应用。目前叠前地震反演技术存在的难点有反演结果存在多解性、须解决多种资料的匹配以及反演结果的纵、横向分辨能力与勘探开发需求的一致性等。     

黏弹性介质叠前地震反演方法

前人只是从理论上分析了黏弹性介质中各种波的传播特征和衰减特征,并未对黏弹性介质精确的Zoeppritz方程进行近似,无法用于实际反演;沈章洪等以完全弹性介质为背景,推导了黏弹性介质反射系数近似方程,由于该近似方程的实部为完全弹性项,虚部为黏弹性项,因此也无法用于实际资料。为此,本文以黏弹性介质为背景,推导了黏弹性介质反射系数近似公式,以此为基础,基于贝叶斯理论的叠前地震反演,将纵横波速度、密度的反演推广到纵横波速度、密度和地层品质因子(Q值)的联合反演,建立了黏弹性介质近似方程,再根据贝叶斯理论建立反演方程,最终利用共轭梯度法对方程进行求解,得到纵横波速度、密度和地层Q值。模型试算与实例分析结果表明,根据联合反演所得的纵横波速度、密度和Q值进行储层描述,可提高储层预测精度。     

基于小波变换的叠前地震弹性参数反演

 常用的叠前反演方法是对目标函数的非线性做近似线性化处理，使反演结果接近全局最优解，否则易陷入局部极小。此外，叠前反演是针对地震道或者反射系数的拟合，其目标函数中存在许多局部极小，这些都直接影响到迭代反演达到全局极小。为此本文提出基于小波变换的叠前地震弹性参数反演方法。由于小波多尺度反演是一种加快收敛速度、克服局部极值影响、搜索全局最小值点的有效反演手段，因此具有很强的抗噪能力及较高的分辨率。模型试验和实际资料处理结果表明，本文方法不仅能提高解的稳定性、加快求解的速度，而且具有较高的纵、横向分辨率。     

《基于信噪比分析的叠前叠后地震储层反演方法研究》国内领先

2013年4月24日,《基于信噪比分析的叠前叠后地震储层反演方法研究》在京通过成果鉴定,项目整体达到国内领先水平,部分达国际先进水平。项目系统研究了信噪比和分辨率对储层评价的影响、敏感弹性参数和地震属性优选、反演参数控制等技术内容,建立了基于叠前地震资料的定性定量评价技术体系,以及复杂二维地质建模和反演等相关软件的研发。获计算机软件著作权1项,登记专有技术1项,发表论文8篇。项目研究成果陆续指导了高邮永安地区、海安李堡地区、高邮永安联盟庄地区、高邮黄珏地区等勘探井位部署工作,涉及的储层类型包括隐蔽油气藏、非常规油气藏以及常规油气藏的勘探,取得了较好的勘探成果。新增油气储量较为可观。     

叠前地震道集AVA多频信息同时反演

叠前地震反演在储层预测与流体识别中起到了非常重要的作用,但常规振幅随角度变化(Amplitude Variation with Angle,AVA)三参数反演结果由于分辨率的限制已满足不了隐蔽油气藏勘探的高精度要求。为此,提出了一种综合利用隐含在叠前地震道集中的AVA信息与振幅随频率变化(Amplitude Variation with Frequency,AVF)信息的AVA多频信息同时反演的方法。首先对各入射角地震道集进行谱分解,得到振幅随角度和频率变化(Amplitude Variation with Angle and Frequency,AVAF)三维数据体,然后利用该数据体进行AVA多频信息同时反演,得到高分辨率的岩性参数反演结果。模型和实际资料应用结果表明,叠前AVA多频信息同时反演结果比常规AVA反演具有更高的分辨率,能更精细地刻画砂泥岩薄互层等隐蔽油气藏。     

利用模型指导复杂构造地震资料的叠前处理

在做地震资料叠前处理时，由于处理人员对复杂构造带的构造形态掌握较少，加之复杂构造带的各种波(如：反射、绕射、回转、断面波等)的相互干涉，使成像带有一定的盲目性，且质量也不高，从而给地震资料的解释也带来很大的困难。对此，本推出了利用模型研究和反偏移技术相结合改善地震资料叠前处理的方法，即把基于不同模型的反偏移结果与不同参数的叠加剖面相比较，不断对二进行修正，最终确定合理的构造模型用于指导地震资料的叠前处理和解释工作。目前，该方法在四川南门场地区的实际应用早已取得了较明显的效果。