高分辨率非线性地震波阻抗反演方法和应用

在岩性高度非均质的复杂储层横向预测中，由于可观测信息的重叠、缺失以及噪声的干扰，反演问题总是对应着不唯一、不稳定和不确定的解，因此基于线性假定的储层横向预测技术已不适应这类地区的岩性勘探。为此，提出了一种多井约束分频非线性地震波阻抗反演方法。给出了反演方法的基本原理和算法结构，详细讨论了方法中的关键技术——井旁多级地震反子波的提取、直接反演初始地震波阻抗、井旁多级地震子波的提取、间接反演最终地震波阻抗和大尺度地质模型约束等。在琼东南盆地和南黄海北部盆地，利用实际资料对多井约束分频非线性地震波阻抗反演方法进行了验证。首先对井的波阻抗曲线进行了多尺度分解，并进行了频谱分析；在此基础上，通过井约束波阻抗反演提取了多级统计地震反子波序列；然后分别利用井的不同尺度的频率分量作为约束条件，进行了地震波阻抗反演，获得了低频波阻抗剖面、中高频波阻抗剖面以及由低频和中高频波阻抗剖面合成的全频波阻抗剖面。对这些波阻抗剖面的分析表明，低频波阻抗剖面反映的是大套地层的岩性结构，中高频波阻抗剖面则很好地刻画了地层岩性的细节。因此，可以利用高分辨率的中高频波阻抗剖面识别砂体的边界以及进行含油气性判别。     

对测井约束地震波阻抗反演的理解与应用

分析了褶积模型和波动方程地震波阻抗反演方法的多解性问题,认为正确运用测井资料约束是解决该问题的有效方法:测井资料受井筒和测量仪器及环境因素的影响,不能完全真实地反映地质体的波阻抗特征,对其进行校正和匹配处理是建好波阻抗模型和约束运算的基础;井的合成地震记录与井旁地震道相干系数只有70%左右,不能满足求最优解的泛函,只有弱化高频约束才能保证反演数据体的真实性;在解释过程中,设定统一的储层门槛值,利用井的地质信息并通过二分内插法对波阻抗数据体进行强约束,可提高储层描述的纵横向分辨率。     

相对波阻抗数据体约束下的多井测井参数反演方法及应用

本文从理论上分析了基于模型的波阻抗反演主要存在的问题 :第一 ,初始波阻抗模型的建立基于经验而导致多解性 ;第二 ,合成地震记录与井旁地震记录拟合程度的不均匀性造成模型化现象。为此文中提出了一套基于相对波阻抗数据体约束的多井测井参数反演方法 ,其中相对波阻抗数据体采用道积分算法来获取。文中还解释了道积分算法在频率域的物理意义——在有效频带对地震记录做 - 90°相移。通过实例 ,分析了在相对波阻抗数据体约束下的多井测井参数反演方法 ,从而证明了该方法的实用性和可操作性。     

对测井约束地震波阻抗反演的理解与应用

 地震波阻抗反演方法像其他反演方法一样也存在多解性问题。本文认为正确运用测井资料约束是解决该问题的有效方法。测井资料受井筒和测量仪器及环境因素的影响，导致声波时差和密度资料的测量误差较大，因此对其进行校正和匹配处理是建好波阻抗模型和约束运算的基础。对济阳拗陷多口井的测井资料进行统计，其合成地震记录与井旁地震道的相关系数只有70%，不能满足求最优解的L2范数要求，只有弱化高频约束才能保证反演数据体的真实性。在资料解释过程中，可设定统一的储层波阻抗门槛值（储层的最大、最小波阻抗值），再利用井的地质信息并通过二分内插法对波阻抗数据体进行强约束，可提高波阻抗反演的分辨率。     

天然气储层综合预测技术在锦州27区的应用

锦州27区属于复杂断块区，地质建模比较困难，常规的储层预测方法效果不好。选用井约束稀疏脉冲反演技术与地震属性相结合的方法，对锦州27区储层进行了综合预测。介绍了约束稀疏脉冲反演技术的基本原理及其实现方法；用约束稀疏脉冲方法进行了波阻抗反演，得到了相对波阻抗剖面和绝对波阻抗剖面；并把波阻抗剖面转换成了砂泥岩剖面，其反演结果与井的钻探结果基本吻合；沿目的层（T₃u¹）顶面向下提取了波阻抗数据体和地震数据体的多种属性。根据多属性综合分析，圈定几个砂体发育带作为油气有利聚集区，并最终落实了钻井目标。储层综合预测技术在勘探程度比较低的地方可以较准确地预测储层岩性和展布规律，对油气田的进一步勘探开发以及降低勘探开发风险有一定的指导意义。     

多井约束波阻抗反演在准噶尔盆地四2区的应用

测井约束波阻抗反演技术的最大特点是利用测井资料丰富的高频信息和完整的低频成分补充地震有限带宽的不足,用已知地质信息和测井资料作为约束条件,通过反演得到高分辨的地层波阻抗资料,为储集层的精细描述提供较为可靠的依据。利用多井约束反演方法对四2区含油砂体进行了精细描述和研究,丰富了地震资料的解释成果,从整体上提高解释精度,解决了薄互储层识别难的问题,并对地震反演原理、应用效果进行了讨论。     

地质模型反演预测隐蔽油气藏

常规波阻抗反演难以解决岩性油气藏勘探开发的难题。地质模型反演技术和方法是运用钻井、地质资料和参数建立地质模型,在地质模型的约束下进行反演,得到相应的地质数据体（密度、电阻率、速度数据体等）,根据数据体进行分析可以预测油气藏。准噶尔盆地白家海地区地质条件复杂、构造圈闭贫乏的C8 井区,侏罗系三工河组储层与非储层波阻抗差异较小,而密度和电阻率差异明显,经过地质模型反演,得到密度和电阻率数据体,进行交会预测油气藏分布,预测结果基本得到了验证。     

采用灵敏度矩阵特征值定量评价波阻抗反演的可靠性

波阻抗反演在储层横向预测和岩性识别中起着重要的作用, 客观地评价所反演的波阻抗的可靠性，可以给出储层预测的置信度。针对波阻抗迭代线性化反演算法，利用奇异值分解计算反演灵敏度矩阵的特征值，定量地分析了不同地质结构下波阻抗反演结果的可靠性。不同地质结构的模型计算结果表明，提高子波的主频，减少子波长度，可以提高波阻抗反演的稳定性，减少波阻抗反演解的非唯一性，为实际地震资料的波阻抗反演结果的评价提供定量指标。     

地质模型反演预测隐蔽油气藏

常规波阻抗反演难以解决岩性油气藏勘探开发的难题。地质模型反演技术和方法具有明显的优势,即运用钻井、地质资料和参数建立地质模型,在地质模型的约束下进行反演,得到相应的地质数据体（密度、电阻率、速度数据体等）,根据数据体进行分析可以预测油气藏。准噶尔盆地白家海地区地质条件复杂、构造圈闭贫乏的C8井区,侏罗系三工河组储层与非储层波阻抗差异较小,而密度和电阻率差异明显,经过地质模型反演,得到密度和电阻率数据体,进行交会预测油气藏分布,预测结果基本得到了证实。     

多井约束波阻抗反演在准噶尔盆地四2区的应用

测井约束波阻抗反演技术的最大特点是利用测井资料丰富的高频信息和完整的低频成分补充地震有限带宽的不足，用已知地质信息和测井资料作为约束条件，通过反演得到高分辨的地层波阻抗资料，为储集层的精细描述提供较为可靠的依据。利用多井约束反演方法对四2区含油砂体进行了精细描述和研究，丰富了地震资料的解释成果，从整体上提高解释精度，解决了薄互储层识别难的问题，并对地震反演原理、应用效果进行了讨论。     

多角度同步反演在南海西部气田开发中的应用

在海上开发的油气田中,由于钻井数量．地震资料的应用在气田的管理中具有非常重要的作用．特别是在气田开发的中后期。常规的烃类检测技术和波阻抗反演技术已经无法解决储层物性横行变化的问题和剩余气分布的问题。通过采用多角度联合弹性反演技术获得的弹性参数来描述储层的物性变化和剩余油气分布．基本达到半定量的水平。为气田的下一步开发调整奠定了基础。研究表明．多角度同步弹性反演（AVA反演）得到的泊松比、纵横波组速度比可以定性识别含气储层和含水储层。利用纵横波组速度比与纵波波阻抗进行交会的办法可以半定量解释出气层的饱和度．反演结果可以用于未知目标的预测。     

东营凹陷民丰断裂带地区地震反演及储层预测

储层地震预测技术以油藏描述理论为指导,利用由地震资料反演得到的波阻抗或波速数据体,准确地描述储层分布状态和油藏储量规模。研究中综合应用地震解释软件和反演软件各自的优点,针对东营凹陷民丰断裂带地区沙二、沙三段的具体地质情况,开展了全面而系统的研究。通过精细构造解释,建立精细地质模型,采用多井约束反演,进行砂体储层预测。对地震反演资料补充测井数据的高、低频成分之后,波阻抗数据体的频带显著拓宽,剖面内垂向变化趋势合理,分辨率高,据此预测的两个砂体经钻探均见工业油流。     

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。     

沉积规律控制下的测井约束波阻抗反演及其应用

为使反演结果符合地质规律,对多学科综合反演进行了技术实践研究,特别是沉积规律对反演结果的控制作用.以某三维地震工区为例,在资料分析的基础上,以层序地层学为理论依据进行研究区沉积规律分析,并以此规律为指导进行测井曲线处理、子波提取、波阻抗反演参数选取等方面的探讨.通过多学科一体化研究工作,得到了准确反映沉积规律的反演数据体,精确预测出了三角洲前缘浊积有利储集砂体的发育范围、展布方向,为该区滚动勘探开发井位部署提供了重要依据.该研究成果同样适用于其他的砂泥岩沉积地区,尤其适合于各测井资料间差异明显、地震与测井信息间矛盾较大的工区.     

基于拟牛顿法的随钻方位电磁波电阻率仪器响应实时反演与现场试验

为了利用随钻方位电磁波电阻率仪器的测量数据确定地层界面方位和距离,给地质导向提供决策依据,须采用准确可靠的反演方法。针对随钻方位电磁波电阻率仪器,建立了地质导向应用模型并模拟了其响应特征,研究了拟牛顿反演算法和流程,反演过程中只需要较小的计算量就可以得到Jacobian矩阵,大大提高了反演速度;并利用单界面和双界面地层的反演理论模型,验证了该算法的正确性和准确度。在胜利油田草XX井的现场试验结果表明,实时反演结果与方位电磁波电阻率成像显示及后期完井录井结果一致。该反演方法能满足利用方位电磁波电阻率进行地质导向的要求,为方位电磁波电阻率实时地质导向提供了一种高效、准确的计算方法。      

地震属性主组分预测技术在青西油田的应用

地震属性主组分分析预测技术是一种精细测井约束反演技术，其最大优点是以测井资料为基础，地震资料为桥梁，最终得到的波阻抗体几乎接近或达到测井分辨率，除可以提供岩性参数外，还可提供油藏参数。该技术应用于玉门青西油田取得良好的效果，为油田沉积相划分，井位论证，地质综合研究提供了一定的依据。2002年提供的6口井位已有4口井获工业油流，为油田的产能建设做出了贡献。     

重磁联合反演电震界面的统计建模技术

传统反演技术从理论模型出发,建立重震(电)、磁震(电)的单项反演剖面确定地质模型,而重磁联合反演电震界面的统计建模则是从随机模型出发,建立重磁电震联合反演平面统计地质模型。理论上,重力场、磁力场、电场、地震波场的原函数、逆函数及其复合函数,必然在定义域内皆可展成为泰勒(傅立叶)级数的无限连续可微函数,并可进一步将其简化为求解级数最佳逼近式的统计推断问题。本文以此理论为基础,以分布独立的地质(断裂)系统为控制单元,把反演界面深度作为与其对应的极值重磁异常的二元复合逆函数,利用已知电法—地震深度、极值重磁异常剖面等资料,统计推断其级数分布,构建了重磁震联合反演建模技术。该项基于高精度的重磁场论应用技术已成功应用于合肥盆地重磁电震联合地质勘探中。     

牛东区块石炭系卡拉岗组火山岩储层预测研究

三塘湖盆地上石炭系卡拉岗组火山岩风化壳储层是吐哈油田近年来油气勘探的重要目标。根据该区钻测井资料揭示的火山岩风化壳剖面以及其岩石学特征、物性特点,选取该区块火山岩储层较为敏感的自然伽马曲线、声波曲线、深侧向电阻率曲线,构建具有声波量纲的拟声波曲线,采用基于模型道的地震波阻抗反演,从地质模型出发,应用模型优选迭代扰动算法通过空间地质建模、波阻抗反演、参数反演和平面综合分析研究,预测有效储层的分布。地震反演和储层预测的结果认为：牛东地区火成岩有效储层分辨率中等偏下,常规波阻抗体能分辨出大套的低阻抗体,而对较薄的有效储层分辨率很差;而储层特征自然伽马反演体分辨率比常规波阻抗体的分辨率高,与钻井储层对应关系较好,能较好分辨出安山岩、玄武岩储层。     

模拟退火波阻抗反演及其应用

地震反演技术在油气地质储量研究及井位部署等方面的应用广泛。由于地震资料的带限性，使得反演时的目标函数在多处存在极小值，需通过在模型空间的广泛搜索寻求全局最优解。模拟退火波阻抗反演方法是寻找全局最优解的较好方法之一，它与约束稀疏脉冲反演及宽带反演方法不同，通过使全局最优对地震资料进行波阻抗反演。该方法综合利用石油地质、地球物理等进行约束反演，最终得到详细的储层模型，其波阻抗反演剖面的分辨率明显高于目前广泛使用的约束稀疏脉冲反演结果。     

油田早期评价阶段建模策略研究

根据地质概念模型,应用随机模拟理论,采用多学科综合和多种数据集成的建模策略及随机地震反演—随机建模一体化技术,利用地震波阻抗数据体进行约束,建立了相模型及相控储层参数模型。在随机地震反演过程中,应用地质统计学理论,将测井垂向采样密度与地震横向采样密度耦合,建立了一个高分辨率的波阻抗模型,并以其约束建立了三维地质模型,降低了井间储层预测的不确定性。