基于时间—振幅双γ模型的PP-PS波联合反演

在常规PP-PS波反演中利用走时计算纵横波速度比(γ)模型以对PP波、PS波进行时间匹配,这在构造复杂或岩性横向变化剧烈区会引起严重误差;另外常规PP-PS波反演通常假设γ=2来进行,这往往导致反演结果不准确。因此,本文介绍一种利用时间走时和振幅能量计算的双γ模型方法来求取最佳γ,使得PP波和PS波得到最佳匹配;在此基础上利用纵波截距、梯度和横波梯度三个独立参数反演得到纵波速度、横波速度和密度及泊松比等岩性参数。反演过程使用模拟退火方法进行全局寻优,可以有效避免局部极值。将该方法应用到苏里格气田某区块,预测结果的总符合率达到80%以上。     

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。     

Application of prestack simultaneous AVA multiparameter inversion in gasbearing reservoir prediction

随着油气勘探的不断深入，叠前地震数据的反演和应用逐渐成为热点。叠前AVA同步反演可从小、中、大三个角度部分叠加数据体上同步反演出纵、横波阻抗和密度数据体。在此基础上，可提取出地层的组合弹性参数。通常砂岩储层含气后纵波速度明显降低，横波速度变化不大，同时密度也降低。与单纯应用纵波阻抗相比，纵、横波阻抗等属性联合可提高流体的识别精度。因而，应用同步反演技术进行含气储层识别是可行的。首先介绍了叠前AVA同步反演的基本原理，继而从地震和测井资料处理、角度子波提取和标定以及最终反演等方面，讨论了叠前AVA同步反演技术在胜利油田中层气藏勘探中的应用。结果表明该方法进行含气储层预测是有效的。     

叠前AVA多参数同步反演技术在含气储层预测中的应用

随着油气勘探的不断深入，叠前地震数据的反演和应用逐渐成为热点。叠前AVA同步反演可从小、中、大三个角度部分叠加数据体上同步反演出纵、横波阻抗和密度数据体。在此基础上，可提取出地层的组合弹性参数。通常砂岩储层含气后纵波速度明显降低，横波速度变化不大，同时密度也降低。与单纯应用纵波阻抗相比，纵、横波阻抗等属性联合可提高流体的识别精度。因而，应用同步反演技术进行含气储层识别是可行的。首先介绍了叠前AVA同步反演的基本原理，继而从地震和测井资料处理、角度子波提取和标定以及最终反演等方面，讨论了叠前AVA同步反演技术在胜利油田中层气藏勘探中的应用。结果表明该方法进行含气储层预测是有效的。     

纵波与转换横波联合AVO反演估计横波速度和密度

横波速度和密度是储层特征描述的重要弹性参数,然而,传统的仅用纵波资料三参数反演横波速度和密度的方法存在反演不稳定和反演结果不精确的问题。为此,文中提出纵波和转换横波联合AVO反演的方法来估计横波速度和密度,即推导出仅含有横波速度和密度参数的纵波反射系数近似式,该近似式和Aki-Richards的转换横波反射系数近似式有相同的目标参数。该方法充分利用了接收的多波多分量地震资料中的纵波、转换横波波场信息,减少了AVO反演结果的多解性,为储层特征描述提供更加准确的横波速度和密度参数。模型数据测试验证了该方法的准确性,在合成数据中加噪测试表明,该方法有较高的稳定性,同时实际资料测试表明该方法具有实用性。     

叠前综合反演技术在西湖斜坡WYT地区储层预测中的应用

西湖凹陷平湖构造带武云亭（WYT）地区储层厚度薄,横向变化快,常规叠后和单一叠前储层预测方法在该地区存在一定的局限性。针对WYT地区储层开展叠前综合反演技术,首先利用岩性-物性量板,采用Ipsom智能判别器实现岩相自动识别;采用BP神经网络算法,利用密度、伽马、纵波速度、电阻率,进行横波速度预测,降低了横波速度预测的不确定性;通过岩石物理分析发现,WYT地区砂岩具有较低的纵横波速度比和泊松比特点。在上面研究的基础上开展武云亭（WYT）地区叠前地震随机反演。利用最终反演的弹性参数属性及岩性数据体,精细恢复和反演了WYT地区平湖组和宝石组的砂岩厚度,实现了单砂组级别的砂岩空间展布分析,为WYT地区分析有利砂体展布特征及下步井位提供依据。     

纵横波联合反演在苏里格含气性检测中的应用

苏里格气田目的层属于辫状河和曲流河沉积环境下的多种砂体组合，而且含气层速度值与泥岩的速度值有较大的重叠。因此，单纯纵波反演在该地区不能有效地剔除低速泥岩，区分致密砂岩与有效砂岩。AVO理论和实践证明，含气砂岩随饱和度的下降，纵波速度明显变化，而横波速度变化较小。纵横波联合反演可得到纵波阻抗和横波阻抗，进而可有效区分岩性。纵波阻抗和横波阻抗的比值，可消除密度项得到纵横波速度比。根据Aki Richards公式可知，在纵横波速度比为1.5左右时，可确定砂岩含气。据此，在推导纵横波联合反演公式和确定反演过程的基础上，对苏里格气田某测线进行纵横波联合反演，得到纵波阻抗、横波阻抗和纵横波速度比，从而确定了低速泥岩、致密砂岩与有效砂岩的分布范围。     

基于各向异性岩石物理模型的页岩气储层横波速度预测

通过融合各向异性微分等效介质(DEM)理论和Brown-Korringa各向异性流体替换模型,建立了有机页岩各向异性岩石物理模型,提出了根据纵波速度反演岩石等效孔隙纵横比进行页岩气储层横波速度预测的方法。首先,利用各向异性DEM模型和Brown-Korringa模型建立有机页岩各向异性岩石物理模型,得到有机页岩纵、横波速度与密度、孔隙度、饱和度和矿物组分等参数之间的关系;其次,将岩石孔隙等效为具有单一孔隙纵横比的理想椭球孔,应用二分法来寻找最佳的等效孔隙纵横比使得理论预测与实际测量的纵波速度之间的误差最小;最后,将反演得到的等效孔隙纵横比代入到所建立的岩石物理模型中,构建横波速度。实验室岩样数据的应用试验结果表明,由纵波速度构建的横波速度与实测横波速度吻合良好,验证了基于各向异性岩石物理模型的有机页岩横波速度预测方法的有效性。     

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。     

叠前地震反演技术在气层预测中的应用

研究区目的层段砂泥岩间互,含气储层厚度横向变化大,储层与非储层的纵波速度特征差异不明显。我们利用叠前地震资料丰富的信息,反演得到了对储层及所含流体更敏感、更有效的包括横波速度在内的各类属性参数数据体。对这些反演数据体进行交会解释,提高了对气层的识别与描述精度。     

煤系地层地震岩石物理建模及横波预测方法

煤系地层油气资源发育潜力较大,现有地震岩石物理建模方法欠缺对储层含煤后岩石物理性质的系统研究。为此,利用自洽(SCA)模型耦合煤的影响,将其以包含物的形式加入背景介质中,构建一种适用于含煤储层的地震岩石物理模型;通过分析煤层占比、泥质含量、含水饱和度及孔隙度等微观物性参数对岩石弹性模量的影响,优选表征储层物性特征的敏感弹性参数;推导出以纵波速度为约束的岩石物理反演目标泛函,利用模拟退火全局寻优算法实现了横波速度的预测。将该方法应用于实际测井数据,预测横波速度与实测数据吻合度较高,证明了该模型对煤系地层的适用性。     

致密砂岩储层贝叶斯岩性判别与孔隙流体检测

应用统计岩石物理方法可以定量预测地下岩性和储层孔隙流体分布。根据川中致密砂岩储层的特点,本文选用纵波阻抗和横波阻抗进行二维贝叶斯分类。井数据分类结果表明,利用纵波阻抗和横波阻抗可以较好地区分各种岩性,甚至可以初步识别孔隙流体。因此,将该分类技术运用到反演的地震属性中,得到了目标层段、围岩及储层孔隙流体在横向上的分布。预测的岩性分布基本上反映了目标层位的沉积特点,含气砂岩主要分布在须二段砂体的内部并且在B井两侧富集。     

应用模拟退火法反演横波速度

为了能够直接从地震资料中获得横波速度，本文在一维层状介质假设条件下和已知纵波的速度和密度（纵波速度和密度可由文献２中方法获取，密度也可由该地区的经验公式求取），得用常规资料进行平面波分解后作输入记录，再应用模拟退火法反演横波速度。通过理论计算和井数据试算结果表明，在纵波速度和密度没有误差时能够准确的反演出横波速度；在纵波速度有误差的情况下也能得到较好的反演结果。     

纵横波联合反演在储层预测中的应用 ——以沾化凹陷罗家地区沙一段生物灰岩为例

目前油气勘探中单纯依靠纵波数据反演的结果存在多解性。利用纵波和转换横波地震数据进行联合反演, 可以有效提高对横波阻抗的计算精度以及储层预测的可靠性。针对罗家地区沙一段生物灰岩储层岩性横向变化较大,常规纵波叠前反演难以准确预测储层及油水分布的问题,利用多波多分量地震勘探技术,开展纵横波联合反演研究,通过纵横波联合标定、转换横波压缩匹配,构造精细解释等方法建立联合反演初始模型,进而求取对岩性和流体敏感的纵横波速度比、密度等适用于储层预测与油藏描述的弹性参数。实际应用结果表明,纵横波联合反演得到的弹性参数能够识别沙一段生物灰岩储层变化,同时也能够反映储层流体分布,与研究区该层段56口井实钻资料的吻合率达到85%。     

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。     

基于最优输运原理的陆上单分量资料弹性波全波形反演

陆上地震单分量地震数据只包含纵波信息,没有横波信号。声波全波形反演是最常用的利用纵波数据反演地下纵波速度、密度的方法,但忽略了单分量资料的弹性AVO特征和转换纵波的存在。为此,基于弹性介质假设推导了伪压力弹性波方程,该方程数值模拟结果仍为标量波信号,但具备弹性AVO特征和转换纵波信息,能够指示横波速度的变化。在此基础上构建了利用纵波数据进行弹性参数全波形反演的理论框架。由于全波形反演的高度非线性,准确的初始速度建模尤为重要,引入基于最优输运理论的二次Wasserstein距离（W₂范数）,在不增加计算量的前提下优化了目标函数的凸性,克服了周期性跳跃导致的局部极值问题。在此基础上,再进行常规的基于L₂范数反演,克服了对初始模型的依赖。应用重采样的Marmousi模型验证了该方法仅用纵波数据反演纵、横波速度的有效性,以及避免周期性跳跃方面的优势。将该方法应用于中国东部M工区的实际地震资料,验证了该方法的实用性和稳定性。     

一种体现孔隙形态影响的四参数孔隙度反演方法

传统的测井孔隙度反演方法在反演复杂孔隙形态地层的孔隙度时往往存在偏差。孔隙形态的影响可以利用等效介质模型体现,提出了一种四参数孔隙度反演方法,即,引入差分等效介质(Differential Effective Medium,DEM)模型,将孔隙度反演与孔隙形态的影响相结合,利用中子、密度、纵波时差和横波时差四个参数实现地层的孔隙度和孔隙纵横比的同步反演。首先利用中子、密度和纵波时差反演地层孔隙度初值,通过DEM模型求取孔隙纵横比初值;而后利用纵波速度、横波速度和体积密度信息同步反演声学孔隙度和孔隙纵横比;最后综合利用中子、密度、纵波速度和横波速度数据,对地层孔隙度和孔隙纵横比进行同步反演。以西南某探区深层白云岩地层孔隙度反演为例,比较了不同孔隙度反演方法的效果,验证了四参数孔隙度反演方法的有效性。     

基于纵横波速度差异的裂缝预测技术及应用

本文以检测高角度的构造成因裂缝为目标,根据纵波通过裂缝速度和能量几乎不衰减,而横波垂直通过裂缝面时衰减明显这一规律,利用岩石物理分析和正演论证了本区致密砂岩储层中纵、横波差异大的主要影响因素是裂缝,不是储层孔隙度和流体.然后将叠前反演的纵、横波速度开展归一化处理,求取纵、横波速度的差异,二者差异较大的区域,代表发育裂缝...     

叠前弹性参数反演技术在识别白云岩储层中的应用

白云岩储层由于含有轻质原油组分,纵波阻抗往往与其他岩性的阻抗叠置,常规反演往往不易区分。以Zoeppritz方程为理论依据的多角度叠加数据体反演得到的纵、横波速度、密度数据体及其组合变换参数可以很好地区分白云岩储层;流体替换技术可以作为叠前反演的先导性试验。通过叠前弹性参数反演方法在实际识别白云岩储层的应用中取得了明显的效果。     

广安地区须四段气藏叠前地震反演研究

广安地区须四段储层非均质性强,气、水关系复杂,储层预测与气、水识别是勘探中最迫切需要解决的问题.利用叠前地震反演可获取纵波阻抗、横波阻抗与密度等多种信息,从而用于储层预测与气、水识别.文章通过岩石物理分析、AVO模型正演,论证了叠前反演技术用于该区储层预测与气、水识别具有可行性,并利用近、中、远3个偏移距的部分叠加数据体反演出了纵波阻抗、横波阻抗及密度,最后利用纵波阻抗、横波阻抗及密度计算出多种弹性参数综合预测了研究区域储层厚度展布及气、水分布.文章的研究表明叠前反演技术对于该区须家河组储层预测与气、水识别都有较好的效果,对须家河组储层预测及气、水识别有良好的应用前景.