横向约束分步叠前弹性参数反演

针对部分实际地震资料信噪比分辨率不高、PP波反演结果不稳定、反演过程不适定等问题,提出了横向约束分步叠前弹性参数反演方法。首先利用Stewart的PP波和PS波反射系数近似式得到纵、横波速度信息;然后将获得的纵、横波速度作为已知背景项代入传统的Aki-Richards PP波三参数反射系数近似式,并在卡尔曼横向约束下进行AVO反演获得密度信息。理论分析及模型测试结果表明,横向约束分步叠前弹性参数反演改善了三参数AVO反演不稳定的问题,在一定程度上压制了噪声,提高了密度等参数的反演精度。实际资料测试结果表明,在纵、横波角道集同相轴匹配一致的前提下,横向约束分步叠前弹性参数反演能获得较好的应用效果,反演的密度和纵波速度剖面很好地反映了储层特征。     

叠前同时反演方法在流体识别中的应用

基于多角度道集和多尺度信息约束的叠前同时反演方法是利用多个角度的叠加数据体,将叠后波阻抗和叠前AVO属性整合到反演流程中,并将地震、测井、地质(包括构造倾角)等多尺度信息作为软约束条件参与反演的方法。应用迭代算法,同时反演出与岩性和含油气性相关的纵波阻抗、横波阻抗和密度等多种弹性参数,综合判别储层物性和含油气性,降低单纯利用纵波弹性阻抗反演的非唯一性,增强反演结果的稳定性和可靠性。综合利用颜色编码交会分析和三维可视化技术对众多叠前同时反演属性三维数据体在剖面和空间上进行解释,提高了对弹性反演属性的解释能力。将该反演方法和技术思路应用于新疆某油田M地区,优选Xu-White模型估算S波时差曲线,对4个不同角度的叠加数据体进行了叠前同时反演,使用AVO颜色编码交会分析技术预测了工区中砂岩和含油气性分布。结果表明,利用该方法能有效识别储层和流体。     

纵波与转换横波联合AVO反演估计横波速度和密度

横波速度和密度是储层特征描述的重要弹性参数,然而,传统的仅用纵波资料三参数反演横波速度和密度的方法存在反演不稳定和反演结果不精确的问题。为此,文中提出纵波和转换横波联合AVO反演的方法来估计横波速度和密度,即推导出仅含有横波速度和密度参数的纵波反射系数近似式,该近似式和Aki-Richards的转换横波反射系数近似式有相同的目标参数。该方法充分利用了接收的多波多分量地震资料中的纵波、转换横波波场信息,减少了AVO反演结果的多解性,为储层特征描述提供更加准确的横波速度和密度参数。模型数据测试验证了该方法的准确性,在合成数据中加噪测试表明,该方法有较高的稳定性,同时实际资料测试表明该方法具有实用性。     

多尺度约束的叠前叠后联合反演方法和应用

常规叠后地震反演方法不能正确预测储层岩性和流体性质;而经典的叠前AVO反演技术在一定程度上利用了地震资料的叠前信息,能较好的区分含流体砂岩与泥岩的分布,但并不能有效区分油气水的分布。研究分析了叠后、叠前AVO反演的优缺点,讨论了多尺度约束的叠前叠后联合反演方法,可同时得到纵波阻抗、横波阻抗和密度数据体,进而计算泊松比等岩石弹性参数,通过井上测井响应特征的标定,利用AVO角度交汇技术进行纵波阻抗和泊松比交汇分析后,可准确、快速得到油气水的空间分布。实际资料应用表明,该方法具有很强的抗噪能力和较高的分辨率,能更准确地表征岩石孔隙中流体的性质,为识别储层流体性质提供了新的预测方法,也是地震反演技术新的发展方向。     

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.     

多分量地震联合AVO/AVA反演在垦71井区的应用

鉴于多分量地震联合反演同时利用纵波和转换横波地震信息,可提高反演的稳定性和准确性。本文提出一种纵波、转换横波联合AVO/AVA反演方法,该方法将纵波、转换波地震AVO/AVA分析与地震反演相结合,采用模拟退火全局优化技术,通过匹配纵波和转换波地震数据的振幅和时间信息估算地层弹性参数。将该方法应用于胜利油田垦71井区实际多波地震数据处理,得到了较高精度的弹性参数,为研究区岩性预测和流体检测提供了可靠依据。     

多波联合反演研究进展

纵波和横波虽然同为地震弹性波,但是动力学特征差异显著。与地震纵波相比,地震横波对地下介质的横波速度和密度更为敏感,因此联合反演地震纵波和横波有助于更好地估算速度和密度参数,提高储层描述和流体检测的精度。回顾了多波联合反演的发展历程,其中纵横波旅行时反演具有较高的计算效率,但由于反演结果精度有限,难以直接用于油气检测;多波AVO反演利用地震波振幅信息反演多个弹性参数,有效提升了横波速度、横波阻抗、密度等参数的反演精度。大量实际应用结果表明,多波联合反演为提高储层定量化预测精度提供了有效途径,而多波数据匹配是保证多波联合反演结果可靠性的重要基础。继续发展深度域反演技术、智能化反演算法将有助于推动多波联合反演的应用。近年来横波可控震源技术的快速发展,极大地提升了纯横波地震数据的品质。最新现场试验结果表明,纯横波地震数据已具备与纵波地震数据相当的品质,并在实际生产中显示出较好的应用前景:SH-SH波可用于疏松砂岩气云区的高精度成像,SV-SV波可用于准确、可靠的高分辨率密度反演。因此基于横波震源的九分量地震勘探将是未来多波勘探技术的重要发展方向,需要进一步提升和完善对地震横波响应特征的认识,明确横波与纵波的动力学特征差异,为地震纵、横波油气直接检测提供重要的理论依据和方法支持。     

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。     

叠前同时反演在碳酸盐岩储层流体识别中的应用——以塔河油田6区和7区为例

塔河油田6区和7区奥陶系次生碳酸盐岩溶蚀孔洞储层极其发育。无论溶蚀孔洞储层内部包含流体与否,纵波阻抗都表现为低阻抗特征,所以叠后反演得到的单一纵波阻抗并不能有效识别流体。叠前同时反演能够获得除纵波信息外的横波信息,纵横波信息联合更有利于对流体进行区分。将叠前同时反演应用到塔河油田6区和7区,得到纵波阻抗、横波阻抗及纵横波速度比(vp/vs)等弹性参数,经过岩石物理分析,最终选取纵波阻抗和vp/vs交会可划分出含油储层和含水储层,从而得到该区流体分布特征。预测结果与实际钻井信息吻合度达到72.7%,反演可靠性较强。     

纵横波联合反演在储层预测中的应用 ——以沾化凹陷罗家地区沙一段生物灰岩为例

目前油气勘探中单纯依靠纵波数据反演的结果存在多解性。利用纵波和转换横波地震数据进行联合反演, 可以有效提高对横波阻抗的计算精度以及储层预测的可靠性。针对罗家地区沙一段生物灰岩储层岩性横向变化较大,常规纵波叠前反演难以准确预测储层及油水分布的问题,利用多波多分量地震勘探技术,开展纵横波联合反演研究,通过纵横波联合标定、转换横波压缩匹配,构造精细解释等方法建立联合反演初始模型,进而求取对岩性和流体敏感的纵横波速度比、密度等适用于储层预测与油藏描述的弹性参数。实际应用结果表明,纵横波联合反演得到的弹性参数能够识别沙一段生物灰岩储层变化,同时也能够反映储层流体分布,与研究区该层段56口井实钻资料的吻合率达到85%。     

层状半空间地震数据的弹性波方程反演

由于叠前地震数据同时含有丰富的纵波和横波信息，而且这些信息与岩性密切相关，因此根据叠前数据的反演可以得到比常规叠后波阻抗反演更丰富、更有效的岩性信息。由于层状弹性半空间的地震波传播规律具备模拟AVO分析的条件，所以可采用一种基于弹性波波动方程的方法来合成叠前记录。文中推导了球面波在层状半空间形成的反射公式，此式包含了波前扩散效应、层状地层的横波反射及自由表面的反射，以此正演模拟算法为基础，建立了一套叠前弹性波方程反演方法，其中反演问题的求解用遗传算法完成。为了能有效地搜索到最佳地层参数，遗传算法的具体实现完全依照叠前反演这一特定的多参数非线性优化问题而设计。由叠前弹性波反演得到的纵横波速度和密度可用来计算泊松比、弹性模量等岩石物性参数，为识别储层孔隙中的流体性质提供了新手段。     

基于Zoeppritz方程的纵横波联合反演方法及应用

利用叠前道集数据进行叠前地震反演已经成为油藏储层预测及流体检测常用的技术手段。特别是对于致密油气、页岩油气等非常规油气藏的勘探开发,利用叠前地震反演进行地球物理“甜点”储层预测与描述是研究的热点及难点。常用的叠前地震反演方法是基于Zoeppritz方程的线性化近似式,且主要利用反射纵波数据。考虑到近似方程有着小角度入射的条件限制,对远偏移距数据不适用,而远偏移距数据有利于提高弹性参数反演精度,正演时近似方程与精确Zoeppritz方程存在误差,反演过程中累计误差会降低反演精度,因此使用精确Zoeppritz方程可以有效提高反演精度。为了提高叠前地震反演的适定性,本文提出了利用精确Zoeppritz方程解析表达式的反演方法,避免引入Zoeppritz方程近似式的限制条件,极大提高了叠前地震反演的精度,同时反演中联合使用了反射纵波及转换波数据。联合纵波与转换波数据进行反演,通过增加地震叠前反演中的输入信息,提高反演结果的准确度。而且,基于精确Zoeppritz方程的纵横波联合反演得到更准确的纵波速度、横波速度和密度三个参数,可以更好地对油气藏储层进行描述,确定油气藏的有利“甜点”区。同时,...     

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。     

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。     

一种叠前地震记录的全波场正反演方法

利用叠前地震数据的振幅及旅行时信息进行叠前地震记录的全波场反演，可以得到比常规叠后波阻抗反演更丰富的储层物性参数。同其它地球物理反问题类似，叠前地震全波场反演也需要某种正演算法来合成叠前记录。因为层状弹性半空间的地震波传播规律足以模拟通常的AVO分析，这样就可用慢度法作为叠前地震记录的正演模拟方法。慢度法能够提供地震波场的完全解，其结果包含了一次波、多次波和转换波。叠前反演问题由遗传算法实现，并根据叠前反演这一特定的多参数非线性问题，设计了遗传算法的所有算子，使其能够最大限度地搜索解空间并有效地搜索到最优解。叠前反演得到的纵波速度、横波速度和密度可用于指导岩性和流体的识别。     

基于贝叶斯理论的VTI介质多波叠前联合反演

以VTI介质Ruger近似反射系数公式为基础,研究了多波叠前多参数联合反演方法。该方法以VTI介质Ruger近似公式为AVO正演方程,联合应用转换波和纵波数据,利用最小二乘原理构建目标函数来反演密度比、速度比、各向异性参数差等5个参数。在反演过程中引入贝叶斯理论,假定先验信息服从高斯分布,待求参数服从改进的Cauchy分布,并对待求参数去除相关性。对某地区地层模型正演的多波数据和含噪声数据分别采用本文方法进行了反演,与单独利用纵波数据反演的结果相比,联合反演的结果精度更高、抗噪能力更强、稳定性更好。模型数据测试结果验证了本文方法的可行性和有效性。     

Application of prestack simultaneous AVA multiparameter inversion in gasbearing reservoir prediction

随着油气勘探的不断深入，叠前地震数据的反演和应用逐渐成为热点。叠前AVA同步反演可从小、中、大三个角度部分叠加数据体上同步反演出纵、横波阻抗和密度数据体。在此基础上，可提取出地层的组合弹性参数。通常砂岩储层含气后纵波速度明显降低，横波速度变化不大，同时密度也降低。与单纯应用纵波阻抗相比，纵、横波阻抗等属性联合可提高流体的识别精度。因而，应用同步反演技术进行含气储层识别是可行的。首先介绍了叠前AVA同步反演的基本原理，继而从地震和测井资料处理、角度子波提取和标定以及最终反演等方面，讨论了叠前AVA同步反演技术在胜利油田中层气藏勘探中的应用。结果表明该方法进行含气储层预测是有效的。     

几种P-SV转换波反射系数近似公式的比较

多波多分量勘探利用了纵波和转换波的AVO属性来了解复杂的构造、岩性、裂隙裂缝的情况,以及确定地下流体的性质等。影响AVO属性的因素有很多,其反演的多解性很强,将纵波和转换波的AVO属性综合起来应用,就会大大减少多解性,还可以得到更多的岩石物理参数,并能提高一些参数的精度。AVO近似方程可以对单一的纵波、转换波,或纵、横波联合进行AVO岩性参数拟合反演。为此,对P—SV转换波反射系数近似公式进行了讨论和总结,并用理论模型对近似公式的特点和精度进行了分析。     

叠前AVA多参数同步反演技术在含气储层预测中的应用

随着油气勘探的不断深入，叠前地震数据的反演和应用逐渐成为热点。叠前AVA同步反演可从小、中、大三个角度部分叠加数据体上同步反演出纵、横波阻抗和密度数据体。在此基础上，可提取出地层的组合弹性参数。通常砂岩储层含气后纵波速度明显降低，横波速度变化不大，同时密度也降低。与单纯应用纵波阻抗相比，纵、横波阻抗等属性联合可提高流体的识别精度。因而，应用同步反演技术进行含气储层识别是可行的。首先介绍了叠前AVA同步反演的基本原理，继而从地震和测井资料处理、角度子波提取和标定以及最终反演等方面，讨论了叠前AVA同步反演技术在胜利油田中层气藏勘探中的应用。结果表明该方法进行含气储层预测是有效的。     

基于流体替换的横波速度反演

在叠前弹性阻抗反演中,由于常常缺乏横波时差测井资料,导致叠前AVO分析和反演不能正常进行。针对该问题,在流体替换的基础上,综合利用纵波速度、密度、岩石骨架、流体饱和度、泥质含量等弹性参数,通过Xu-White模型来计算横波速度。利用该方法对TP区块的S102井和T750井的砂泥岩地层进行了横波时差曲线计算,结果表明,该方法的计算效果较好,与实测曲线符合度高,具有良好的推广应用价值。