利用三参数AVO近似方程的深层叠前地震反演

目的层埋藏深度的增加使地震波在目的层的入射角范围变窄,造成大入射角地震信息的缺失;深层更强烈的压实作用影响了常规流体因子对储层的敏感性,因此需构建对储层更敏感的流体因子并做相应的叠前地震反演方法研究。考虑到流体体积模量K_f对碳氢化合物的敏感度较高的特点,本文从岩石物理理论出发,推导了基于流体体积模量K_f、固体刚性参数K_m和密度ρ的三参数AVO近似方程和弹性阻抗方程,该方程满足窄角度入射时反演对精度和稳定性的要求;基于本文近似公式介绍了流体体积模量K_f的提取流程。模型试算和实际资料反演结果表明,流体体积模量K_f可从叠前地震数据中提取,且方法具有稳定性、实用性和精确性。     

基于无监督深度学习的多波AVO反演及储层流体识别

流体因子是储层流体识别中的重要参数,传统的流体因子不能较为准确地识别储层流体,等效流体体积模量对储层流体的变化更加敏感.多波AVO反演是从地震道集中提取等效流体体积模量的重要手段之一.常规的多波AVO反演基于最小二乘或贝叶斯理论,反演精度强烈依赖于初始模型,但大多数实际工区很难建立高精度、高分辨率的初始模型.为了进一步...     

等效流体体积模量直接反演的流体识别方法

流体因子构建对储层流体识别具有重要意义。基于等效介质理论,将体积模量中体现流体效应的部分定义为等效流体体积模量。岩石物理分析表明,等效流体体积模量对于岩石孔隙内流体类型更加敏感,叠前地震反演可以有效获得等效流体体积模量。借助多孔弹性介质岩石物理模型,建立了Gassmann流体项与等效流体体积模量的直接关系,推导了基于等效流体体积模量的Zoeppritz方程的近似方程以及弹性阻抗方程,实现了基于弹性阻抗的等效流体体积模量直接反演。模型试算验证了方法的可行性,实际资料应用表明基于等效流体体积模量直接反演提高了流体识别准确度。     

适于Russell流体因子提取的孔隙弹性介质反射系数近似方程

Russell流体因子是表征储层孔隙流体特征的重要敏感流体因子,其提取结果的可靠性是决定流体判识质量的核心问题之一。叠前地震反演是提取流体因子的主要途径,而反射系数近似方程是叠前反演的基础。结合Biot-Gassmann多孔弹性介质理论对反射系数近似方程进行了重新推导,得到了包含Russell流体因子的孔隙弹性介质反射系数线性近似方程;通过分析方程的精度和反演敏感特征,验证了新反射系数近似方程的可靠性和Russell流体因子项的高反演敏感度;最终基于贝叶斯反演框架的AVO反演实现了Russell流体因子的定量提取。模型试算和实际应用结果表明,基于新反射系数近似方程的叠前反演方法能够稳定可靠地从地震资料中提取Russell流体因子,为储层流体识别提供了一种新的流体因子计算方法。     

基于纵横波同步联合的孔隙模量三参数AVO反演方法

等效流体体积模量是一种较为敏感的流体指示因子,在复杂储层的含油气识别中具有重要意义,但仅利用纵波资料AVO反演Gassmann流体因子进行流体识别时存在精度低、多解性强,边界刻画不清晰等问题,制约了其在流体识别中的应用。依据双相介质岩石物理模型,首先推导了新的由等效流体体积模量、岩石骨架剪切模量和孔隙度组成的PP波和PS波Zoeppritz线性近似方程,然后结合PP波和PS波数据,在贝叶斯理论和柯西先验分布约束下进行同步联合反演。Marmousi2油藏模型测试结果表明：与仅利用PP波的反演方法相比,基于独立PP波与PS波的同步联合反演方法更加稳定,反演精度更高,地质体边界特征刻画也更清晰,A油田实例工区应用进一步证明了该方法的可行性与鲁棒性。本文提出的纵横波同步联合反演方法对提高储层流体识别有一定的可借鉴性。     

等效流体体积模量稳定反演方法

基于等效流体体积模量的反射系数近似方程,并结合Connolly弹性阻抗思想,推导了基于等效流体体积模量的弹性阻抗方程,并对弹性阻抗方程进行了归一化处理。在反演等效流体体积模量过程中,发现待反演参数的系数之间存在系数相关性,严重影响了等效流体体积模量反演的稳定性。首先采用贝叶斯框架下的弹性阻抗反演方法,进而将孔隙度反演结果作为已知信息加入到等效流体体积模量反演方程中,使待反演参数系数矩阵满秩,结合弹性阻抗反演结果,实现了等效流体体积模量的稳定反演。该方法有效地去除了系数之间的相关性,并将待反演参数减少为3个,所需要的角度个数也由4个减少为3个,提高了等效流体体积模量反演的稳定性。模型实验结果与实际数据应用均验证了方法的有效性。     

应用Lp拟范数稀疏约束的纵横波速比直接反演

纵横波速比(v_P/v_S)是识别气藏、描述储层特征和判别岩性的重要解释工具。目前主要是通过反射系数近似方程反演得到纵、横波速度,再进一步计算纵横波速比,但是这种间接计算方法会产生累积误差。为了直接从叠前地震数据反演纵横波速比,文中提出了一种新的广义弹性阻抗方程,再进一步推导出一个与纵横波速比、纵波速度、密度相关的纵波反射系数近似方程。为了得到精度较高的反演结果,基于推导出的反射系数近似方程,提出一种基于L_p拟范数稀疏约束的叠前地震反演方法,并通过交替方向乘子算法求解。将提出的直接反演方法应用于理论模型和实际数据,并与间接反演方法相对比,结果表明该直接反演方法的反演结果精度较高,对含气储层的边界刻画更清晰。     

深部储层流体因子直接反演方法

深层油气藏勘探是目前油气勘探的热点之一,但是由于缺乏高质量的大角度地震道集数据,基于叠前地震反演的储层流体识别难以有效实施。为此,从Zoeppritz方程的近似方程出发,结合弹性参数间的岩石物理关系,推导了包含Gassmann流体项和剪切模量项的两项地震反射系数近似方程。利用模型试验证明了该方程的精度与三项方程相当,可以用于叠前地震反演。在贝叶斯反演理论框架下,基于该近似方程建立了不需要大角度地震数据的概率化叠前地震反演方法,用于直接反演Gassmann流体项,并进行储层流体识别。模型试算结果表明,该方法具有较高的准确度和稳定性;实际资料应用结果表明,该方法具有一定的实用性。     

AVO叠前反演技术研究

AVO叠前反演技术是油气勘探领域正在兴起的一项新技术。AVO叠前反演所依据的是岩石物理学理论和振幅随偏移距变化理论,通过借助于Zoeppritz方程或近似式,对CDP道集反射振幅的变化作最小平方拟合,直至理论与观测值很好的拟合为止,最终导出泊松比、拉梅常数、体积模量、切变模量和杨氏模量等弹性参数,进而进行岩性识别。介绍了AVO叠前反演的理论,并结合实际对AVO叠前反演理论进行了分析。     

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。     

纵横波联合叠前自适应MCMC反演方法

联合纵波（PP波）和转换波（PS波）地震资料进行AVO反演可降低解的非唯一性,提高反演的稳定性和AVO参数估算精度。文中提出了一种基于自适应马尔科夫链蒙特卡洛（MCMC）的纵横波叠前联合非线性反演方法,直接反演纵、横波速度及密度三个参数。该方法基于精确Zoeppritz方程,在贝叶斯框架下引入测井约束先验信息,在反演过程中使用自适应MCMC方法对贝叶斯后验概率密度进行抽样,并通过对收敛于后验概率密度随机样本的统计分析,获取表征纵、横波速度及密度参数的后验概率密度信息。同时对其AVO三参数反演结果进行不确定分析,可用于储层流体检测与岩性识别的风险评估。实际井模型数据测试结果表明,基于精确Zoeppritz方程的自适应MCMC法纵横波叠前联合反演精度较高、稳定性较好、抗噪能力也较强,验证了方法的可行性和有效性。     

横波预测技术在苏里格气田储层预测中的应用

横波资料的缺乏严重制约了苏里格气田A区储层岩性、物性及流体识别等工作的开展,以往横波预测结果精度低,识别能力差,已不能满足储层预测需求。为此,基于地质、钻井、测井、地震等资料,针对苏里格气田A区上古生界砂泥岩地层的实际情况,确定了构建Xu-White模型所需的各项岩石物理参数,进行了横波预测研究,结合岩石物理分析、叠前弹性参数反演等技术实现由点到面的储层预测,获得的预测横波曲线与实测横波曲线吻合度较高。结果表明:①使用纵横波速度比、剪切模量以及拉梅模量/剪切模量、体积模量/剪切模量可有效划分砂、泥岩,利用拉梅模量/剪切模量—纵波阻抗、体积模量/剪切模量—纵波阻抗、泊松比—纵波阻抗交会等是识别流体的有效手段;②利用文中方法预测的盒8段储层、气层厚度与实钻数据误差小,储层分布与该区地质规律一致。     

岩石物理分析在番禺天然气区含气性研究中的应用

番禺天然气区P目标主要目的层段是一个构造-岩性复合圈闭,使用常规的地震振幅亮点技术以及传统的AVO分析方法在预测储层物性和流体性质时失效。为了准确预测储层物性和流体性质,首先对研究区测井曲线进行初始校正,得到较准确的储层特征参数;然后基于岩石物理模型,根据Gassmann理论和Xu-White模型,通过测井曲线重构得到地下岩石在原始条件下的v_P,v_S和ρ。实际交会分析结果表明,经测井曲线重构得到的测井响应对储层物性和流体性质敏感,特别是v_P/v_S在区分气、水层方面效果明显。在此基础上开展了叠前弹性反演研究,反演结果清晰显示出A井和B井在目的层段因流体性质不同而产生的v_P/v_S差异。随后钻探的C井验证了反演结果,进一步证实了该方法在研究区储层反演和流体预测方面的有效性。     

惠西南地区储层含油气性叠前地震固液解耦识别

惠西南地区位于珠江口盆地珠一坳陷惠西半地堑南侧,主要以构造-岩性复式圈闭勘探为主,主力油气层为K08—K22,其砂体纵向变化大,常规的流体识别方法难以排除因孔隙度造成的假"亮点"。本文对Xu-White模型进行改进,建立了变孔隙纵横比的砂泥岩地震岩石物理模型,发展了基于测井约束反演修正的横波预测技术。基于地震岩石物理模型,进行地震岩石物理分析,优选弹性阻抗和固液解耦等效流体体积模量为敏感参数,为储层描述和流体识别工作提供有力支撑。利用贝叶斯弹性阻抗反演方法获取部分角度叠加的弹性阻抗数据体,推导了相应的弹性阻抗方程,对固液解耦等效流体体积模量进行直接提取。该方法综合利用了地质信息、测井数据以及叠前地震AVO信息,既保证了常规弹性阻抗反演的抗噪性,又避免了间接反演的误差累积和孔隙度等物性的影响。实际资料处理结果与测井解释结果和地质认识吻合较好,证明了方法的可行性和实用性。     

基于双差反演策略的时移地震AVO反演

叠前时移地震资料中包含着重要的振幅随炮检距变化(AVO)信息。对时移地震资料反演可以得到油藏开发前、后弹性参数的动态变化,进而能够勘探剩余油分布、优化注采方案、提高油田采收率等。但是由于不同年份时移地震数据间的反演不一致性常造成反演假象,导致不正确的解释结果。为解决上述问题,将时移全波形反演中的双差反演策略引入时移AVO反演;同时,使用改进的射线参数域地震纵波反射系数近似方程作为正演方程进行时移地震AVO反演。模型测试结果显示,所提的基于双差反演策略的时移地震AVO反演方法不易受基准模型的反演质量、基准模型反演和监测模型反演行为的不一致的影响,可以有效压制目标区域外的反演假象,使反演结果集中在目标区域,从而准确地反映储层变化,提高了目标区域的反演精度,并减小油藏解释的误差。该方法还具有较强抗噪性,可稳定、准确地反演储层的纵、横波阻抗变化,并有效地反映上覆地层压力变化造成的微小纵、横波阻抗变化。     

基于广义弹性阻抗的流体识别因子反演方法研究与应用

常规叠前弹性阻抗(EI)反演识别流体的方法难以满足预测致密砂岩储层的要求,为此进一步推导了广义弹性阻抗(GEI)方程,表达为纵横波速度比v_P/v_S(可计算泊松比σ)和一种新的流体识别因子f/v_S(Gassmann流体项与横波速度的比值)的计算公式,可以直接反演出v_P/v_S(或σ)和f/v_S参数,避免了间接计算的累积误差。建立正演模型,分析弹性阻抗方程和广义弹性阻抗方程的精度可知,在鄂尔多斯盆地苏里格气田致密砂岩储层中,广义弹性阻抗方程的精度比弹性阻抗方程的精度高。分析测井资料多项参数后认为,泊松比σ为岩性识别最敏感参数,f/v_S为流体识别最敏感因子。对研究区进行正反演计算,通过正演模拟验证了广义弹性阻抗方程的精度,通过反演获得了v_P/v_S(或σ)和f/v_S数据,对反演数据进行分析研究,进一步验证了f/v_S对致密砂岩储层流体识别的可靠性;同时可知,流体因子f/v_S的识别精度虽受噪声影响,但可以清晰地检测出流体,具有一定的抗噪性。     

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。     

碳酸盐岩储层流体替换中混相流体体积模量的计算

流体替换是研究流体对储层岩石物理参数影响的重要手段。在流体替换过程中,通常使用Woods方程计算混相流体的体积模量,但对于碳酸盐岩储层,由于其基质孔隙度低,岩石内存在不均匀充填的情况,Woods方程不再适用,为此,对斑块充填(Patchy)条件下混相流体体积模量的计算方法进行了更为深入的研究。通过对Patchy模型极端情形的研究,得到了饱和斑块充填情况下混相流体的计算模型。混相流体均匀充填和饱和斑块充填模型分别对应于混相流体充填的两种极端情况,所计算的结果分别是实际混相流体体积模量的上限和下限。考虑实际储层中混相流体的复杂充填状态,将利用Woods方程和Patchy模型计算的流体体积模量取算术平均(VRH模型),所得结果作为近似的混相流体体积模量。南方某探区碳酸盐岩储层实际流体替换结果表明,利用Woods方程和Patchy模型计算的结果有明显差异,利用VRH模型计算的结果是较为可信的。     

叠前地震流体识别技术在碳酸盐岩缝洞型储层中的应用

针对塔河油田外围地区深层碳酸盐岩缝洞储层流体识别的问题,首先基于实际测井数据,通过井旁地震道集分析与岩石物理建模,分析了研究区地震AVO反射特征,在此基础上开展了AVO截距梯度积(P×G)属性分析、频变AVO反演、流体因子反演等方法试验,通过测井数据交汇、井旁地震道反演、地震与测井解释综合分析等综合评价,评价了采用AVO属性分析、频变AVO反演流体因子反演等单一方法识别本区目标储层流体具有一定的效果;然后,基于最小二乘方法以测井、钻井解释结果(漏失、油气解释成果)作为期望输出数据,通过求解超定方程组,给3种地震属性赋予不同权值,获得研究区缝洞储层油气综合识别结果,提高了碳酸盐岩缝洞储层含油气性识别可靠性;最后,在多数据融合及阈值判定的基础上,对工区每一口井位置的异常体积进行统计,将统计结果与井稳产日产量进行对比分析,结果表明,两者相关系数达到0.77,实现了缝洞储层流体定量识别。建立了应用流程,分析了方法应用关键参数。研究结果证明了叠前地震流体识别技术在碳酸盐岩缝洞型储层中流体识别的有效性,为类似地区流体识别提供了依据。     

P-P波AVO近似对比研究:定性分析

根据已发表的 AVO(Amplitude versus offset)文献资料 ,对基于 Zoeppritz方程的 13种 P- P波反射系数近似进行了系统归纳和总结 ,将其分成了 8大类 ,并讨论了各种近似的内在联系。同时 ,对各种近似的实质、产生背景、假设条件、特点及其在参数反演中的作用等进行了详尽的对比和评述。通过定性分析对比发现 :基于射线参数、幂级数及基于拉梅常数的近似公式可以描述具有大反差的弹性参数界面上的 P- P反射 ,特别适合于弹性参数的定量反演 ;AVO属性提取中所使用的背景速度信息的精度将影响反演的精度和可靠性。另外 ,根据弹性参数和波速之间的关系 ,可以在各种近似公式之间进行一定的转换。这些结论将对合理地利用 AVO信息来反演地壳岩性参数和进行油气储层预测有所帮助