基于频变AVO反演的频散属性估算方法及其应用

地震波在含油气储层传播时会发生较强的能量衰减和速度频散,以特定的频散属性定量地表征速度频散程度,并可将其作为-种新的烃类指示因子用于储层预测。基于介质界面反射系数随频率变化的数学关系,本文研究了频变振幅随炮检距的变化规律;应用贝叶斯反演理论,可从分频叠前道集中反演出表征纵波速度频散程度和频散程度随炮检距变化的梯度等属性参数。模型测试结果验证了本文所述方法的可行性及频散属性识别油气的有效性,实际应用则进-步说明据此反演得到的频散属性可为储层烃类检测提供较可靠的数据支撑,有效地降低了烃类检测的多解性。     

频变AVO影响因素分析

常规AVO技术是在真振幅恢复后的动校正道集上通过分析振幅(反射系数)随炮检距的变化进行岩性识别和流体预测。因道集上表现出振幅随频率变化特征,且速度也随频率变化,故催生了频变AVO技术。本文对产生频变AVO的速度随频率变化、地层吸收衰减及动校正拉伸等诸因素进行了分析。在速度随频率变化方面,利用White模型,基于三类常见储层分析了频率对速度的影响,并借助弹性、黏弹介质中的AVO理论研究了频散现象对各类储层AVO曲线的影响;在地层吸收衰减方面,基于水平层状衰减模型,定量计算了吸收衰减对AVO曲线振幅、主频及频宽的影响,并分析了其对不同频率成分的影响;还分析了动校正拉伸对AVO曲线振幅、主频及频宽的影响及其引起的频变现象。经计算与分析得知:在地震频段内,地层吸收衰减、动校正拉伸是引起频变现象的主因;对实际地震资料未做吸收补偿、补偿不准或进行常规动校正,都会引起频变现象,只有消除这些影响因素,观测到的频变效应才是储层本身的真实反映。     

苏里格庙地区AVO气层类型及检测效果

提取包含在叠前地震数据中的大量气层有效信息是鄂尔多斯盆地苏里格庙地区天然气层预测成败的关键。为此，对苏里格庙地区重点进行了AVO气层预测方法研究。通过储层地球物理特征分析、AVO正演模型，及不同AVO属性参数处理分析表明，苏里格庙地区盒8气层属于第三类型低阻抗砂岩气层，在CMP道集上，其AVO响应特征表现为振幅随炮检距的增大明显增强，在全道迭加剖面上，气层并没有明显的强反射(亮点)特征，但在不同炮检距迭加剖面上，气层的振幅特征明显不同，在远道迭加剖面上，明显表现为强反射，而近道叠加则表现为弱反射。     

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正演模型研究是采用AVO方法进行气藏检测的基础。选择合适的井在合成地震记录层位标定的基础上，研究含气砂岩的地震反射振幅随炮检距的变化关系和各种AVO属性参数的特性，以及含气砂岩与非含气砂岩在各项特征上的差异和变化。含气砂岩AVO异常属性特征的确定可以指导利用地震CMP道集的AVO反演结果进行可靠的含气砂岩储层分布预测。正演模拟结果证实：苏里格庙气田二叠系盒8段含气砂岩主要为第Ⅲ类AVO异常响应，异常特征十分明显。     

利用叠前弹性参数反演储层参数

塔中北斜坡带TZ45—ZG8井区下奥陶统鹰山组碳酸盐岩储层的主控因素为沉积环境及断裂,储层类型主要可分为孔洞型、裂缝型、裂缝—孔洞型和洞穴型4类,储层在地震剖面上多呈强振幅串珠状反射结构,表现为层状反射、星点状反射、断陷式反射3种地震反射特征。岩石物理分析及叠前AVO反演结果表明:纵波阻抗及密度对储层响应最为敏感,下奥陶统鹰山组储层表现为低纵波阻抗与低密度值;当储层含有油气时,远炮检距叠加数据振幅明显强于近炮检距叠加数据振幅,流体因子表现为高值,P.G属性剖面上表现为明显的正、负异常;当储层含水或被泥充填时,远、近炮检距叠加数据振幅变化不明显,流体因子相对储层含油气时值偏低,P.G属性剖面在储层段只有负异常。本文在岩石物理分析及AVO模型正演的基础上,通过叠前弹性参数反演预测储层的分布,通过叠前AVO分析预测流体的性质,提高了储层预测的精度。     

AVO检测方法在广安气田须六段气层的应用

为了搞清楚储层含流体性质、指导四川盆地广安气田开发井位的部署,在已钻井储层岩石物理分析和模型正演研究的基础上,通过对实际地震资料近、远道叠加剖面振幅变化特征的对比和叠前道集分析,结合AVO属性反演剖面,总结出了广安气田上三叠统须六段储层含气的典型特征：①低密度和低泊松比;②在共中心点道集上反射振幅随炮检距的增大而增强;③远道叠加剖面上的振幅明显比近道振幅强;④AVO属性剖面上表现为强振幅。并预测出上述地区的气水分布关系,指出了该区的天然气富集区带,经多批开发井钻探结果证实,该方法对须六段气层及气水层分布的预测符合率在80%以上,为指导下一步开发井（特别是水平井）的部署提供了依据。     

拟合AVO属性反演

本文从Shuey的佐普里兹方程近似式出发，通过拟合随入射角变化的反射系数，获得较精确的零炮检距反射系数，提高了地震资料的信噪比；而且这种拟合方法不会从根本上改变原有地震资料CMP道集上反射振幅随炮检距变化的关系，进而反演出较准确的AVO属性剖面。通过理论模型和实际地震数据试算结果，表明该方法与以往采用的AVO反演的主要区别在于不仅能够反映炮检距上振幅能量随炮检距变化的关系，而且对入射角没有限制。     

基于Gray反射系数的频变AVO反演

地震波传播过程中的频散现象对于流体识别至关重要,而常规的AVO反演技术没有考虑地震波在传播过程中的能量衰减和速度频散,忽略了频率因素,影响流体识别效果。基于Gray的λ-μ-ρ反射系数公式,通过依赖频率的AVO反演,构建了新的频散属性I_λ和I_μ,将其作为新的流体识别因子可以识别出含流体介质所引起的频散现象。模型试算和实际数据处理结果表明,该频散属性可以较好地识别出含流体储层,并且对不同流体的敏感性存在差异,频散属性I_λ可以更加准确地识别出含气储层,且受背景干扰很小。因此,基于Gray反射系数公式的频变AVO反演方法得到的频散因子对于有效储层的识别具有重要意义,为利用频散属性进行流体识别提供了一条有效途径。     

准噶尔车排子地区沙湾组含油砂岩地震正演模拟

利用地震资料直接找油气的基础是通过精细岩石物理分析和精确正演模拟揭示储集层岩性、物性和流体与地震反射特征的关系。对车排子地区沙湾组储集层岩石物理参数的统计表明,该区油层、水层和干层之间物性参数存在一定差异,应用实际测井资料进行精细地震正演、流体替换和AVO模拟发现,沙湾组砂岩在含油饱和度大于70%时,表现为强振幅和振幅随炮检距增大而增大的AVO特征,含油饱和度小于40%时,则相反;含油饱和度为40%~70%时,其振幅随炮检距变化而基本不变。应用建立的虚拟测井曲线进行地震正演模拟,结合叠前、叠后地震属性分析,对钻探目标进行评价,实现了砂体含油性预测,预测结果与实钻吻合。图6参11     

基于模型的炮检距均衡方法

利用完全形式的Zoeppritz方程,制作了具有不同地层参数的理论模型,研究振幅随炮检距的变化特征.研究文中所提出的炮检距均衡方法,目的是要校正剩余振幅误差,即在做完与炮检距有关的处理后依然存在的振幅误差.炮检距均衡是通过确定实际背景地震反射的AVO响应与相应理论模型的AVO响应之间的关系,求取校正系数,然后对地震资料进行校正,校正后可以突出真正的AVO响应.     

时移地震AVO反演在油藏定量解释中的应用

时移地震叠前资料包含重要的振幅随偏移距变化(AVO)信息,能用于区分不同油藏参数变化及进行油藏定量解释。依据油田实际情况,确定适合计算疏松砂岩纵、横波速度和密度的岩石物理模型,并依据该模型通过求解精确Zoeppritz方程来正演模拟油藏含油饱和度与有效压力变化时的地震AVO响应,分析了利用时移地震AVO反演区分油藏参数变化、实现油藏定量解释的可行性。根据Aki和Richards的简化AVO方程,详细推导了利用岩石物性与地震属性的近似关系进行时移地震AVO反演的计算公式。试验结果表明,在S油田进行时移地震AVO反演是可行的,推导的时移地震AVO反演计算方法能有效地分离油藏含油饱和度和有效压力的变化,真正实现对油藏的定量解释。     

频谱成像技术在泌阳凹陷深凹区储层预测中的应用

针对泌阳凹陷深凹区砂岩储层厚度变化快、横向相变复杂、薄层储层精细刻画难度较大等特点,在泌204井井区应用了地震频谱成像技术,并对砂岩储层频谱成像响应特征进行了分析。阐述了频谱成像技术的基本原理,为克服离散傅里叶变换时窗长度选择上的困难,采用以小波变换为基础的时频分析技术,建立薄储层与频率之间的调谐关系。在精细层位标定的基础上,基于深凹区三维地震资料,采用分频技术生成了泌204井井区不同频段调谐频率下的地震能量数据体,并进行了薄储层分辨能力分析;然后基于地震能量数据体,进行了砂体储层的边界和空间分布检测,提出了有利目标区。预测结果与实际地质情况较为吻合。     

时频域谱模拟反褶积方法研究

由于地层的吸收衰减作用,地震波在传播过程中不断衰减,振幅谱有效频带变窄,降低了地震剖面的分辨率。 经窗函数能量归一化后的广义 S 变换能在保持时间分辨率不降低的前提下,提高频率域的分辨率。将改进广义 S 变换与谱模拟反褶积方法相结合,克服了傅里叶变换中复杂的时窗大小问题,能更好地适应地震信号是平稳信号的假设条件。 通过模型试算和实际地震资料处理,有效地提高了地震资料的分辨率,以及薄储层的识别和精细储层的描述能力,验证了该方法的可行性。     

基于正演模型的砂泥岩薄互层AVO特征分析

对薄互层地震反射和波场特征的研究是进行薄储层描述和油气预测的基础。文中从薄互层地震反射特征的理论研究出发,剖析了四类AVO响应特征;通过构建不同厚度、速度、密度及层间组合关系的砂泥岩薄互层理论模型,利用反射率法对不同的模型进行波场正演,探究了影响薄互层垂直反射特征（主要是薄互层调谐曲线的变化规律）的主要因素以及不同薄互层结构对AVO响应特征的影响;总结出砂泥比和互层结构等因素对薄互层AVO反射特征的影响规律,可用于实际地震资料的薄互层精细解释。     

分频解释技术在储层预测中的应用

分频解释技术将地震数据体从时间域转化到频率域,可实现在频率域内通过调谐振幅的对应关系来研究储层横向变化规律。黄河口地区明化镇组地形平缓,储层薄,横向变化快,依据常规地震属性以及波阻抗反演技术很难准确地进行储层预测。运用连续小波变换实现频率域对储层横向变化的研究,确定了油藏的边界,计算出了砂体的厚度,为储层预测提供了依据。     

频率域拉东变换加权约束反演压制层间多次波

松辽盆地拗陷期地层的多个强反射界面产生大量层间多次波,降低了地震成像的振幅保真度和垂向分辨率,影响中深层目标储层的预测精度。有效压制多次波是提高地震成像品质的重要环节,本文研究应用频率域拉东变换加权约束反演方法,实现层间多次波的叠前压制。“两宽一高”地震数据和测井资料的多次波分析表明,研究区多次波的数量多、阶次高、周期不同、能量各异,且多次波之间以及多次波与一次波干涉叠加,致使多次波的叠前时距特征不明显,有效压制难度大。在动校正后的CDP道集上,采用频率域抛物线拉东变换实现多次波与一次波快速分离;加权约束反演重构多次波,解决小炮检距多次波重构及有限炮检距引起的拉东域能量模糊现象;由实际地震道自适应减去重构的多次波,避免损伤有效信号。叠前压制层间多次波提高了研究区地震成像的振幅保真度和垂向分辨率,有利于薄层砂体预测。     

薄层多波AVO效应研究

ＡＶＯ效应反映了地震反射振幅随炮检距变化的特征。在一定条件下，利用ＡＶＯ效应可以预测出储层参数并识别油气异常。然而，引起ＡＶＯ效应的原因是多方面的，很难唯一地确定储层参数或判断油气的存在。多波ＡＶＯ效应的研究有利于解决这种检测结果的多解性问题，尤其对薄储层，这项研究更有意义。本文选择含气和不含气的薄储层模型，利用完全形式的Ｚｏｅｐｐｒｉｔｚ方程，进行多波ＡＶＯ效应的研究。认为对Ｐ－Ｐ波而言，不论薄     

井资料约束的地震资料高频恢复

本文提出一种利用井震频谱关系恢复地震资料的高频信息、拓展带宽、提高分辨率的方法.首先利用匹配追踪方法提取井资料中地面地震数据能恢复频段的信息;然后利用高斯振幅谱拟合算法得到与井资料和地面地震资料振幅谱对应的稳定振幅谱,并在频率域建立高斯拟合振幅谱之间的映射关系,同时加入柯西约束项以增加此算法的稳定性;最后将此映射关系应用到整个地震数据体,进行频带拓宽处理,在保存原信号的前提下,增强了高频弱信号的能量,从而提高地震资料识别薄层的能力.应用结果表明,经频带拓宽处理后的地震数据可以获得比原始地震数据更高分辨率的地层参数反演剖面,证明了该方法是识别薄层及其他复杂储层的有效手段.     

时频域零炮检距地震道拟合

如何提高地震资料的信噪比和分辨率。是地震资料处理中的关键。本文在分析地震共中心点道集的AVO特性。以及不同炮检距信号经过不同路径的地层吸收的基础上。发现对于某一时刻的不同炮检距地震信号的不同频率成分。可以用多项式描述其与炮检距aT的关系。进而提出了基于信号时频分析和多项式拟合的时频域零炮检距地震道拟合技术。司时。利用多道信号估算的信噪比来设计的时频域Wiener滤波器。克服了常规多项式拟合技术压制噪声能力不足的缺陷。