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。     

AVO理论和方法的一些新进展

本文阐述了如下内容:①提出了平面弹性波反射和透射的统一公式,并阐明了转换波和非转换波动力学特征的差异。指出,“在不同弹性介质分界面上入射平面弹性波,转换波的反射系数和透射系数是射线参数p的奇函数;非转换波的反射系数和透射系数是射线参数p的偶函数”。②作为上述结论的直接应用,本文提出一组以奇偶幂级数形式表示的平面弹性波反射和透射的近似公式,包括目前广泛用于地震勘探的Aki公式和Shuey公式。与前人的公式相比,本文公式具有物理意义明确、岩性关系清晰、形式简洁和易于分离变量等优点。新的近似公式扩展了AVO分析的应用领域、易于实现更为全面的岩性参数反演,并可分离纵波和横波。③针对地震勘探中的水平叠加技术存在的问题,本文提出了AVO滤波的概念,发展了一种振幅保真、高分辨率、高信噪比的处理新方法——AVO曲线拟合滤波,并且指出更为真实的岩性分析方法必须抛弃传统的CDP叠加概念,这是地震勘探的必然趋势。文中最后以实例说明了这些新的处理方法的原理和应用。     

超声匹配层对油井超声透射系数的影响

文章提出了一种采用匹配层增大超声在油井中透射系数的方法,并利用声压及振动速度在介质分界处连续性的条件得到了声波在油井中的透射系数。透射系数的大小与匹配层、井液、套管、水泥层及岩层等的物理参数有关。根据数值计算得出：当井液密度、水泥层密度、匹配层半径增大时,透射系数增大;当匹配层的声速、密度增大时,透射系数降低。这说明能运用匹配层改变超声在油井中的透射系数。     

地震传播的透射损失补偿方法及正演模拟分析

为消除波通过一组反射界面时，由于上覆地层的透射损失对振幅的影响，根据广义O’DohertyAnstey公式，探索了一种利用声波曲线求取透射系数的方法，补偿上覆地层对主要目的层的地震反射振幅的影响，补偿后不仅主要目的层的反射能量增强，而且层间弱信息丰富，使目的反射层的振幅得到恢复。模型试算结果表明，随着地层品质因子Q的减小，透射系数曲线变陡；当地层吸收一定时，随着深度（时间）的增加，透射损失增大。     

地震传播的透射损失补偿方法

为消除波通过一组反射界面时,由于上覆地层的透射损失对振幅的影响,根据广义O' Doherty-Anstey公式,探索了一种利用声波曲线求取透射系数的方法,补偿上覆地层对主要目的层的地震反射振幅的影响,补偿后不仅主要目的层的反射能量增强,而且层间弱信息丰富,使目的反射层的振幅得到恢复.模型试算结果表明,随着地层品质因子Q的减小,透射系数曲线变陡;当地层吸收一定时,随着深度(时间)的增加,透射损失增大.     

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。     

横波各向同性对含气砂岩P波AVO的影响

在分析页岩中含气砂岩的AVO响应时,应当考虑速度各向异性的影响。本文概要介绍了横向各向同性(TI)介质中各向异性对含气砂岩AVO响应的影响。文中用基于射线理论的平面波公式计算了TI介质的反射系数,给出了对应特定勘探目的层的模拟结果。这些层位的反射系数分别为正、接近零或为负。在各向异性介质中,AVO反射系数可以分解为三个部分,即一部分对应于各向同性,另两部分对应于各向     

基于单相与双相介质拟海底反射的AVO研究

天然气水合物是一种潜在的巨大能源,目前普遍认为它存在的重要标志之一是地震剖面上的拟海底反射(BSR),因此研究天然气水合物层的物性和研究含天然气水合物层顶、底界面的AVO特征就有着重要的现实意义。目前的AVO方法主要是利用单相介质理论,但实际的地层都是含有流体的多孔隙介质,因此利用双相介质理论研究分界面上的AV0特征是非常必要的。Ecker提出了水合物沉积的3种微观模式：①水合物是流体的一部分;②水合物是固体骨架的一部分;③水合物胶结固体颗粒接触面。利用单相介质理论和双相介质理论分别计算了上述3种含天然气水合物地层,以及同样条件下不含水合物地层与含游离气地层分界面上的反射和透射系数,并对单相介质理论和双相介质理论的计算结果进行了对比。对比发现,在地震勘探的低频范围内,第1种和第2种模式的反射和透射系数非常相似,二者的差值随孔隙度的增大而增大,第3种模式的AV0曲线表现出和前2种模式完全不同的特点,可以根据这种特点把它与前2种模式区分开来。     

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。     

叠后地震信号透射损失的补偿

 为了恢复地震波的真振幅，提高叠后波阻抗反演的精度，尤其是在上覆层存在强反射界面的情况下，透射损失补偿是不可忽略的。为此本文通过对厚层模型和薄层模型分别用几何理论和波动理论计算相应的透射衰减系数，阐述了两者的物理本质差异。在此基础上，提出了直接利用速度谱和地震道计算透射衰减系数的叠后透射损失补偿技术，经过理论地震道数据验证和实际地震资料处理的应用，取得了明显效果。     

横向各向同性介质中的AVO

介质各向异性是影响振幅随炮检距变化的重要因素之一。本文将Ａｋｉ和Ｒｒｃｈａｒｄａ的方法进行推广，推导出两个弹性横向各向同性介质密接条件下平面波反射和透射系数，并给出弱弹性ＴＩ假设下的近似式。近似式的物理意义明确，而且精度明显于前人的结果。     

基于反射率法的TTI介质正演模拟

本文在平面波入射和全固态各向异性介质的假设条件下,推导了水平层状TTI介质中的频率—慢度域纵、横波反射/透射系数表达式,合成了截距时间—慢度(τ-p)域地震记录,分析了各向异性参数对反射纵、横波AVO特性的影响;利用τ-p变换和迭代相似系数加权相结合的方法合成了球面波,压制了积分截断效应。研究结果表明:①τ-p变换和迭代相似系数加权相结合的方法压制截断效应效果良好。②对于反射纵波,TTI介质中的θ、ε、δ参数既控制大角度入射,也控制小角度入射,VTI介质中ε控制大角度入射,δ控制小角度入射;对于反射横波,各向异性参数对AVO特性的影响规律还有待进-步研究。③受地下介质的各向异性影响,用不同的各向异性参数进行反射率法正演模拟得到的合成记录是不相同的,并且TTI介质反射率法得到的纵、横波合成记录不涉及解耦问题。模型测试证明本方法具有较高的精度和效率。     

各向异性含气砂岩模型正演及AVO响应特征分析

为认识和研究各向异性含气砂岩储层中弹性波的多波波场特征,以利于多波地震资料解释。在各向异性弹性波方程基础上,采用高阶交错网格有限差分技术模拟地震波在各向异性含气砂岩模型中的传播,得到该类储层的弹性波场。同时结合AVO分析技术分析了各向异性系数对多波波场特征的影响,比较了地震波在各向同性含气砂岩模型和各向异性含气砂岩模型中的波场响应异同。对比研究结果表明,地层的各向异性对波场特征和AVO响应有明显影响,并且这种影响在纵波和转换波上表现不一致;正演记录中的振幅特征与AVO异常响应是吻合的,说明将正演模拟与AVO分析相结合可为准确识别多波波场提供一种思路。     

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。     

基于逆算子估计的高阶AVO非线性反演

Zoeppritz方程线性近似式已被广泛应用于AVO反演方法研究中,但在界面差异明显时线性近似式难以满足精度要求,而高阶非线性近似式有助于解决此类问题。鉴于大多数优化算法并不太适用于求解非线性反演问题,本文提出一种新的AVO非线性反演方法：利用逆算子估计算法求解AVO反演问题,其直接求逆的思路有别于传统优化类反演算法的搜索方式,多解性显著减弱;应用Zoeppritz方程高阶近似式建立反演目标函数,提高了界面两侧差异明显时线性近似精度,还兼顾了纵横波速度比对AVO反演的影响。模型试算得知反演结果与模型值相符;实际应用结果表明,三参数反演结果与地震、测井信息吻合较好。这套基于逆算子估计的AVO反演方法具有较强的稳定性和可靠性,运用高阶近似式及选取合适的纵横波速度比是确保反演结果具有高精度的关键。     

各向异性介质中的方位AVO

本文从各向异性介质的弹性波波动方程方程出发,推导出各向异性介质界面上３６个反射和透射系数的计算公式。裂隙介质中Ｐ－Ｐ波系数计算结果表明,在垂直裂隙与方位各向同性介质所构成的界面上,Ｐ－Ｐ波反射系数在平行于裂隙方向达到极大值,在垂直于裂隙方向的出现极小值。     

AVO反演预处理中的检波器非径向接收能量补偿.

 在地震勘探中，当炮检距非零时，检波器接收方向与反射波传播方向的夹角是非零的（即非径向接收），这一非零夹角必将产生能量损失，进而对AVO反演产生显著影响。为此本文根据Snell定律导出非径向损失补偿公式，以模型实例讨论了非径向接收对反射系数的影响，并提出了一种简单而有效的非径向能量损失补偿方法。对比用该方法做非径向损失补偿前后的AVO反演结果，其差异显著，说明本文方法能够明显改善AVO反演的质量。     

稠油油藏AVO影响因素分析

由于特殊的温压环境和形成机制，稠油油藏的密度与水非常接近，导致含稠油地层与含水地层的地震响应特征十分相似，致使应用AVO技术识别稠油的效果并不理想。为此，在稠油油藏AVO敏感因素分析的基础上，提出了一种利用AVO技术开展稠油油藏储层物性分析的新方法。首先通过基于Zoeppritz方程和Biot-Gassmann理论的岩石物理分析，以岩石弹性参数为桥梁建立反射系数与储层物性（孔隙度）、含油气性（含油饱和度）之间的关系；进而通过基于流体替换和孔隙度替换的AVO正演模拟，依次分析了含油饱和度、孔隙度对饱和稠油模型AVO特征的影响。结果表明，孔隙度是影响AVO响应特征的敏感因素，含油饱和度的影响可忽略不计。通过在锦州A油田的应用，对目的层孔隙度横向变化进行了研究，结果与钻井数据较为吻合，证实了文中方法的有效性。