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。     

叠前地震资料的广义线性反演

广义线性反演是地震资料反演中经常采用的方法之一。这一方法要求反复计算雅可比矩阵。而雅可比矩阵的形成依赖于所采用的地球物理模型和制造人工合成记录所用的数学公式。对于声学层状介质来说，由点震源激发的地震波的传播问题可有解析解。在该问题的反演中，基于这一解析解可得到计算雅可比矩阵的递推公式，从而简化了计算程序，节省了时间。对于模型数据来说，用广义线性反演可以改进平面波延拓反演的结果。特别是较大地提高了反演密度的精度。但是，对于实际地震资料，或加有噪音的模型数据，反演就极难成功。     

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。     

基于Zoeppritz方程的叠前和叠后混合多参数非线性地震反演

目前通过Shuey近似式或Gray近似式及基追踪理论反演泊松比,或依据叠前反演获得的纵、横波速度计算纵横波速度比,但不可避免地降低了参数反演精度.为此,尝试通过精确的Zoeppritz方程直接反演纵横波速度比或泊松比.基于垂直入射反射系数和精确Zoeppritz方程的褶积模型,结合边界保护正则化建立叠前和叠后地震反演的...     

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。     

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.     

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。     

基于正交匹配追踪算法的叠前地震反演方法

为了给地质解释提供更为有利的反演数据,本文提出一种基于正交匹配追踪算法的叠前稀疏反演方法.采用正交匹配追踪算法先搜索稀疏的反射系数位置再计算大小,利用L₀范数对反射系数的稀疏性进行约束,构建基于正交匹配追踪算法的叠前地震反演目标函数,并加入模型约束以增强反演的稳定性.由于L₀范数具有较强的稀疏性,反演结果界面块化,地层界面清晰.反演得到的反射系数可通过积分的方式转化为地层弹性信息.模型测试表明该方法稳定可靠,抗噪能力强.实际地震数据反演的井旁道与测井资料匹配较好,与常规反演方法相比,提升了反演结果对地层的分辨能力.     

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。     

基于遗传算法的叠前地震波形反演构建虚拟井曲线

 鉴于叠前反演分辨率高，叠后反演速度快、稳定性好，所以叠前和叠后混合反演正成为人们研究的热点。其关键技术是叠前地震波形反演构建虚拟井曲线，在此基础上以虚拟井作为控制信息进行叠后反演。本文采用遗传算法（GA）全局寻优的非线性反演方法构建虚拟井曲线，成功地解决了叠前地震波形反演面临的数据和模型之间高度非线性及目标函数具有多个极小值问题。文中给出了利用GA地震波形反演的计算步骤及关键步骤的注意事项。实例结果表明该方法可行。     

基于量子退火Metropolis-Hastings算法的叠前随机反演

传统的Metropolis-Hastings （MH）算法是一种常见的随机反演方法,可以得到大量来自于后验分布的样本,从而得到更可靠的参数估计和反演结果的不确定性信息,但对于较为复杂的参数空间,MH算法往往不能对其充分搜索。为此,针对该问题提出了基于量子退火MH算法的叠前随机反演方法,主要通过调节算法的接受概率提高算法的计算效率和稳定性。模型试算与实际数据反演结果表明,相较于传统的MH算法,该方法具有更高的收敛效率。     

叠前弹性波阻抗反演技术及应用

叠前弹性波阻抗反演技术是油气勘探领域正在兴起的一项新技术。叠前弹性阻抗反演是利用不同炮检距道集数据及横波、纵波、密度等测井资料,联合反演出与岩性、含油气性相关的多种弹性参数,综合判别储层物性及含油气性。该方法也被称作弹性参数反演。由于叠前弹性波阻抗反演利用了大量地震及测井信息,较叠后声阻抗反演在可信度方面有很大提高,并能对含油气性进行半定量-定量描述。本文在简要论述叠前弹性波阻抗反演的基本原理及方法的基础上,给出了该方法的反演实例。     

概率神经网络技术在非均质地层岩性反演中的应用

提出了一种由多测井和多地震属性参数组成的概率神经网络方法,来进行非均质性较强的油气储层的预测.介绍了该方法的网络模型构建和地层岩性预测的过程.利用该概率神经网络方法,研究了我国西南某一岩性油气田沙一段湖滩砂及河道砂体.运用测井响应特征、地震属性特征与地质岩性特征的相关性对概率神经网络进行了培训,从而对地层特征进行了预测和识别,并取得了较好的应用效果.     

论常炮检距地震剖面叠前偏移方法

本文对共炮检距地震剖面叠前偏移方法的几何原理进行了分析,并阐述了叠前全偏移方法的新思路,进而提出了实现手段与成像点的位置均与DMO方法有所不同的叠前全偏移波动方程法。该方法是将多次覆盖中不同炮检距的地震反射波通过坐标变换及相应的波动方程法外推波场,使之一次偏移到它们自身的反射点上,然后进行叠加,即得最终结果。此法适用于任何倾角。对物理模型试算的结果表明,本文提出的叠前全偏移波动方程法是可行的,并能用于实际地震资料的处理。     

PP波与P-SV波叠前联合反演研究与应用

基于各向异性介质理论和Zoeppritz方程,利用PP波与P SV波叠前地震资料能够反演纵波速度、横波速度、密度及各向异性系数,能够进一步计算得到弹性阻抗、泊松比、体积模量、剪切模量和拉梅常数等多种弹性参数。结合地质、测井、岩石物理等资料,对反演获得的各种参数进行优化,归纳总结其变化规律,提炼岩性判断和流体识别的各种敏感参数,实现含油气异常区域的准确圈定。综合分析多种参数异常的交叉分布区域,能够更准确地实现有利储层及油气分布的预测与评价。基于新场3D3C地震资料,将这套方法和技术思路应用到川西坳陷深层须家河组超致密非常规天然气藏储层预测与含气性检测中,获得了良好的实际应用效果。     

层状介质AVO叠前反演

本文基于贝叶斯理论的框架,联合应用似然函数及先验随机约束信息进行AVO地震参数反演,所获取的反演参数是后验概率分布函数(PPDF)的最可能解。在反演中,假定噪声及模型参数是高斯分布的,采用岩石物理的研究方法及结果建立模型参数协方差矩阵以约束反演。反演采用非线性迭代的方法,不依赖初始模型的选择,反演的速度较快,适合于叠前AVO反演。在忽略了地震数据的带限特性所引起的动校正拉伸及调谐效应的影响后,对合成记录及实际资料进行AVO反演,得到了P波阻抗反射系数、S波阻抗反射系数及密度反射系数,进而计算其他岩性参数,为识别孔隙流体性质提供了新的手段。     

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。     

地震反演储层描述精度影响因素分析

在油田高效勘探、开发过程中,迫切需要提高储层描述精度。地震反演储层描述是一项综合性强的油气勘探技术,其精度影响因素复杂。为此,首先分类介绍了地震反演方法,明确各种地震反演方法特点和优势,然后利用实际资料和模型分析反演效果,对储层特征分析、测井标准化、井震标定、模型构建以及地震数据品质等技术环节产生的影响进行了分析,得出以下认识:储层特征认识、反演子波提取、约束模型构建及地震资料品质是影响地震反演精度的主要因素;实际应用过程中,需要针对主要影响因素,开展精细研究,减少储层辨识多解性,提高储层描述分辨力,对地震反演技术在油气勘探、开发中高效精细应用具有重要意义。