Geophysical Prospecting NO.5,1992论文文摘

地震振幅随偏移距变化中含有弹性参数方面的信息。叠前振幅分析就是试图利用反射系数(入射角的函数)的变化来提取这种信息。通常采用近似公式来计算反射系数,而几何扩散随偏移距的变化和滞弹性衰减效应常常被忽略了。由于数据是作为偏移距的函数记录的,因而把入射角当作变量时的计算效率不高。本文提出了经过修改的近似公式,它可用于弹性反射系数、透射系数、几何扩散以及复旅行时(包括滞弹性衰减在内)的计算。对一维介质而言,综合运用这些近似公式可在偏移距坐标上计算出泰勒级数形式的地震反射振幅(P 波,S 波或转换波)。泰勒级数中的系数可以直接从介质参数中求出,而不需应用射线参数。对一次反射 P 波而言,利用动态射线追踪法计算出透射系数,反射系数,几何扩散和滞弹性衰减随偏移距的变化。透射系数随偏移距的变化较小,     

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。     

多波地震联合反演预测相对优质储层——以川西深层致密碎屑砂岩为例

川西深层上三叠统须家河组四段发育三角洲致密碎屑砂岩,砂体厚度大,但含气较好的相对优质储层厚度薄。相对优质储层与作为围岩的致密砂岩和泥岩波阻抗较为接近,利用常规地震方法很难预测该类优质储层分布,而且预测精度差。利用3D3C勘探优势,开展纵波及转换横波联合反演,在储层岩石物理参数敏感性分析基础上,采用"砂中找砂"的预测思路,优选泊松比、P波阻抗多波属性数据体,采用多体交会解释手段,剔除泥岩和致密砂岩,可较好地预测致密砂岩背景中相对优质储层的分布。     

全数字地震叠前储层预测技术及应用效果

针对苏里格气田盒8段砂岩储层厚度薄、有效储层和围岩波阻抗差异小的难点,在测井岩石物理分析确定储层敏感性参数的基础上,采用叠前反演和AVO属性分析技术,提取储层的弹性参数,对储层岩性、物性及含气性进行综合预测。研究表明,在该区横波阻抗、泊松比可以有效地识别岩性;纵波阻抗与泊松比交会以及不同角度间的弹性阻抗交会能够预测储层的含气性,提高储层的预测精度和钻井成功率。     

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     

用切变模量近似P-SV波反射系数及在多波AVO反演中的意义

本文从精确的P－SV反射系数公式出发,推导出了作为射线参数函数的近似公式。该式说明,在非法线入射时,P－SV波反射系数主要取决于两个弹性参数：①反射界面两侧介质体密度之差与平均体密度之比△ρ／ρ;②反射界面两侧切变模量差与平均体密度之比△μ／ρ。文中还给出了数值实例,以说明该式的计算精度,同时分析了其适用范围,并与Aki和Richards（1980）的近似式的数值结果作了比较。本文采用阻尼最小平方反演理论计算出的反演参数的结果表明,在AVO资料线性反演中,估算△μ／ρ比估算泊松比差△σ精度高。     

双相介质薄砂层的地震反射特征分析

针对含油气砂岩储层大多为双相介质薄储层的特点,利用薄层反射透射系数矩阵方程并结合Gassmann方程获得薄砂体储层的弹性参数、PP波及PS波地震响应,用以对比分析入射波频率、孔隙度、流体类型及流体饱和度对地震反射的影响。模拟分析结果表明:在薄层极性固定的情况下,薄砂层反射振幅随着频率的增大、孔隙度的减小而增大;中、低孔隙度下流体类型及饱和度的不同在地震响应上差异较小,高孔隙度下反射PP波振幅会显示出含气异常;相同孔隙度下,含气储层的泊松比较不含气储层的泊松比低,而在含油与含水情况下的泊松比相近。说明对于薄砂岩储层,利用反演泊松比的方法判别储层是否含气是可靠的,而区分油水层则缺乏足够的地震异常。     

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；在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。     

正交各向异性介质反射系数精确解

中国陆相沉积岩大多具有薄互层特征,当受到构造运动的影响时,会发育垂向或近似垂向的高角度裂缝,呈现出典型的正交各向异性,可看作是VTI和HTI各向异性的叠置。研究正交各向异性介质的AVO响应特征对裂缝型储层的精细刻画有重要的意义。针对VTI背景介质中发育的一组直立裂缝诱导的正交各向异性,采用Tsvankin提出的各向异性参数构建刚度系数矩阵,再根据Christoffel方程和边界条件推导了精确反射系数和透射系数的计算方法。理论模型试算表明：①若P波从低阻抗各向同性介质入射至高阻抗正交各向异性介质,背景介质VTI各向异性强度的增大会导致PP波反射系数增大、PS1波和PS2波的反射系数减小;而随着裂缝弱度的增强会导致PP波反射系数的减小、PS1波和PS2波的反射系数的增大。②若P波从高阻抗各向同性介质入射到低阻抗正交各向异性介质,PP波、PS1波和PS2波的反射系数变化规律与①相反。③PP波反射系数的方位各向异性远小于PS1波和PS2波。与Rüger反射系数近似公式计算结果的对比,验证了该反射系数计算方法的正确性。     

P波反射系数的一种简易近似算法及其在AVO资料反演中的意义

本文推导出作为射线参数函数的平面Ｐ波反射系数的一个近似公式，该近似公式说明，在非法线入射时，Ｐ波反射系数主要由两个参数决定：（１）Ｒｆ，液体－液体反射系数（即Ｓ波在两种介质中速度为零时的反射系数）和（２）Δμ／ρ，切变模量差与平均体密度之比。同时，本文还阐明了由Ｒ。Ｂｏｒｒｆｅｌｄ和Ｒ。Ｓｈｕｅｙ给出的其它Ｐ波反射系数公式也可由本公式推导出。文中还给出了数值实例以说明该式的计算精度。本文采用最小平     

P-SV波反射系数的一种近似算法及其在AVO资料反演中的意义

本文推导出作为射线参数函数的平面转换横波（Ｐ－ＳＶ）反射系数的一个近似公式，该近似式说明在非线入射时，Ｐ－ＳＶ波反射系数主要取决于两个弹性参数；（１）△μ／ρ反射界面两侧切变模量差与平均体密度之比；和（２）△ρ／ρ，反射界面两侧介质密度之差与平均体密度之比，文中还给出了数值实例，以说明该式的计算精度，同时分析了其适用范围，并与△ｋｉ和Ｒｉｃｈａｒｄｓ（１９８０）的近似式的数值结果作了比较。本文采用     

薄层评价技术在Y气田大一亚段的应用

Y气田大一亚段主要储层为薄层介壳灰岩,测井评价技术显得尤为重要。由于受围岩的影响,测井信号易发生畸变,测井数据失真,这给测井解释带来极大的困难,主要表现为:薄储层识别困难,薄储层参数计算精度不高,薄储层位置及厚度确定不准。薄层测井解释的困难的解决办法是提高测井曲线纵向分辨率。本文通过总结提高纵向分辨率方法并进行比较,找到适合Y气田大一亚段薄层介壳灰岩提高纵向分辨率的方法,能有效解决薄层介壳灰岩储层评价。     

应用周期性成层Patchy模型分析薄层反射特征

针对地下薄储层的物性对地震波的传播和储层厚度的定量预测影响大的问题,基于周期性成层Patchy模型对薄层进行描述,详细推导了地震波在孔隙薄层介质中的传播规律,给出了薄层反射波的振幅和相位的表达式。针对不同物性参数,进一步分析薄层内地震波多次反射叠加后的振幅谱和相位谱特征,发现薄储层的渗透率、孔隙度和饱和度对薄层多次反射波的振幅和相位的峰值频率均有影响,因此,利用薄层厚度对峰值频率的影响规律预测薄层厚度时,必须考虑薄层的物性参数。利用周期性层状Patchy模型建立的薄层介质,克服了均匀各向同性完全弹性薄层介质的局限性。数值分析结果为薄储层的地震资料解释提供了理论依据。     

一种新的各向异性弹性阻抗近似公式

弹性阻抗是声波阻抗的拓展，可以更好地反映储层的性质。忽略各向异性影响的各向同性弹性阻抗公式不能正确地描述各向异性介质中弹性阻抗随入射角和方位角的变化。为此，在方位各向异性（HTI）介质模型的基础上，利用Connolly推导弹性阻抗的思想，根据各向异性反射系数近似公式，推导出了适合非零炮检距的各向异性弹性阻抗近似公式（简称新近似公式）。通过数值模拟，对纵波弹性阻抗随入射角和方位角的变化特征进行了描述，分析了各向异性参数对不同方位纵波弹性阻抗的影响，以及新近似公式的精度。分析结果表明，在弱各向异性介质且横波分裂参数γ不为0时，新近似公式比Martins近似公式的精度高。     

P波反射系数的一种简易近似算法及其在AVO资料反演中的意义

本文推导出作为射线参数函数的平面P波反射系数的一个近似公式。该近似公式说明,在非法线入射时,P波反射系数主要由两个参数决定:(1)R_f液体-液体反射系数(即S波在两种介质中速度为零时的反射系数)和(2)△μ/ρ,切变模量差与平均体密度之比。同时,本文还阐明了由R.Bortfeld和R.Shuey给出的其它P波反射系数公式也可由本公式推导出。文中还给出了数值实例以说明该式的计算精度。本文采用最小平方反演理论计算出的反射系数的结果表明,在AVO资料线性反演中,用估算△μ/ρ值要比估算泊松比差∧σ值的结果好。最后,在典型页岩和第一类气砂岩模型上,用精确的反射系数与Shuey近似式计算的结果作的比较表明,用Shuey的近似式对该反射估算的|△σ|值是低了。     

基于岩石物理的致密砂岩油藏叠前优势储层预测——以渤海湾盆地南堡凹陷4号构造东营组二段为例

针对致密砂岩油层与围岩波阻抗叠置严重、油层与围岩区分难度大等问题,应用岩石物理建模与分析、地震正演模拟、叠前弹性参数反演、贝叶斯岩相判别等技术对渤海湾盆地南堡凹陷4号构造东营组二段致密砂岩油藏优势储层进行预测。在测井资料预处理基础上,依据Biot-Gassmann理论,对Xu-White模型所需岩石物理参数进行计算,并正演估算弹性参数。采用Biot-Gassmann方程与Brie经验公式进行流体替换,建立岩石物理解释量版,进而优选出致密砂岩储层敏感弹性参数;同时根据不同地质模型与AVO正演模拟,确定储层预测极限厚度、有效目标和反演方法。最后利用贝叶斯判别方法计算叠前弹性参数反演成果的岩相类型概率分布,对有利孔隙砂岩分布进行预测。结果表明:油藏状态下纵横波速度比和纵波阻抗为最敏感的岩石弹性参数,对砂岩、泥岩具有区分能力;储层预测的有效目标是地震可识别层段内具有厚度比例优势的有利孔隙砂岩,叠前弹性参数反演和岩性与流体概率分析是解决研究区优势储层预测的有效方法;应用该方法预测的有利孔隙砂岩分布与实钻井吻合度高,储层分布规律与研究区地质规律一致,提高了油层识别能力及预测精度。     

薄互层油气藏AVO特征模拟分析

通过求解基于点震源的完全弹性和粘弹性波动方程获取地震波场完全解(包括了一次反射波、多次反射波和转换波信息),有效消除了高阻抗条件和临界角条件下基于射线追踪计算反射系数的误差。利用该方法研究了薄层厚度、层间多次波和衰减等因素对薄互层油气藏地震AVO变化规律的影响,其结论与认识可为利用地震AVO进行薄互层油气藏识别提供理论依据。     

涩北气田薄储层解释方法

薄储层目前已成为挖潜增产的主要对象，其中测井与评价技术处于重要的地位。由于受围岩的影响，使测井信号易发生畸变，测井读数失真，这给测井解释带来了极大的困难，主要表现为：薄储层识别困难，泥质夹层响应模糊，薄储层流体性质判别困难，薄储层位置及厚度确定困难，储层参数计算不准确。针对这些问题，认为薄储层解释应在薄层校正的基础上，以解决薄储层测井解释中的困难为目标做储层评价。为此提出了涩北气田薄储层解释方法是薄层校正、薄储层识别、泥质夹层的剔除、薄储层位置及厚度的确定、薄储层流体性质的判别和测井资料数字处理。     

转换波AVO反演速度比和横波反射系数

速度比是油藏描述和储层预测的重要属性,但是目前的纵波和转换波AVO反演不能直接得到储层速度比参数。为此,通过研究转换波AVO曲线极值点位置与界面两侧速度比平均值的关系,在忽略密度项的前提下,极值点位置只是速度比平均值的函数,且随速度比的增加而减小。另外,转换波AVO曲线的极值和极值点曲率是速度比平均值和横波反射系数Rss0的函数。利用提出的三个转换波新属性可以很容易地反演速度和横波反射系数,从而得到泊松比等其它储层弹性参数。     

鄂尔多斯盆地中东部盐下储层预测关键技术

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系膏盐岩下发育白云岩储层,由于储层薄,非均质性强,与围岩阻抗差异小,致使利用地震方法预测储层难度较大。为此,结合前人的研究成果,在奥陶系碳酸盐岩内幕高精度成像资料的基础上,形成了模型正演、岩石物理建模、基于敏感参数的叠前弹性参数反演、含气性检测等针对性储层预测关键技术,在储层预测和井位部署中获得了较好的效果,获得以下认识:①盐下有利储层的地震反射特征为弱复波反射;②选取Brie指数等于2时的Brie方程计算研究区混合流体的体积模量,能较好地表征盐下储层弹性参数与含气性的关系,可用于岩石物理建模和横波预测;③气层的泊松比小于0.27,它与纵波阻抗交会可以较好地圈定有效储层,流体活动性属性的高频"小负异常"指示含气储层。