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。     

AVO 技术在铁匠炉地区油气检测中的应用

勘探开发实践证实,铁匠炉斜坡带沙河街组岩性－地层油气藏油水关系复杂。由于叠前相对振幅 保持处理的地震资料比叠后地震资料包含更丰富的岩性和流体信息,因此利用叠前地震资料进行油气检 测的敏感性更强。该文主要基于Zoeppritz 方程的Aki & Richards 和Shuey 近似公式,利用叠前地震资料 开展了油气检测方面的研究,即在进行AVO 正演模拟确定流体响应的AVO 异常类型基础上,提取过井 点的角道集并识别AVO 异常,最后对AVO 反演的属性体进行解释,识别油气异常分布区域。该方法很 好地指导了铁匠炉地区的勘探部署工作。     

多波叠前联合反演方法

叠前参数较好地弥补了叠后参数信息模糊和多解性强的弱点,若同时对转换波的叠前信息进行解释,将增强解释成果的可靠性。多波叠前联合反演同时使用纵波和横波数据的AVO信息,通过近似处理,将反问题简化为线性问题,进行纵横波速度、密度和阻抗比值参数反演。对常用的3种方法进行了对比分析,归纳了其适用条件,通过实验,数值上验证了纵波信息比横波信息反演精度更高,密度信息误差最大;大角度的AVO观测数据、大的上下层差异更有利于反演;指出了Fatti近似公式能稳定地获取阻抗信息。实际资料试算表明方法是可行的。     

转换波叠后联合反演技术在川西须家河组气藏的应用

川西坳陷上三叠统须家河组气藏为超致密超高压非常规近源气藏,具有地质条件复杂、成藏机理不清、地震资料有效频带窄与主频低等不利因素,勘探开发难度极大。常规纵波反演技术不能够充分地利用横波信息,无法提供与储层预测、含气性识别等相关的精确参数,难以有效地解决致密气藏的勘探难题。而转换波叠后联合反演技术同时利用全波测井、地震、地质等综合信息,反演出泊松比、纵横波速度比、纵横波阻抗、密度等与岩性和物性相关的重要参数,为致密油气藏的描述提供了更准确、有效的依据。进行转换波叠后联合反演之前,还需要对PP波与PS波进行匹配处理,消除反射波组的频率、相位、波形等差异,以建立准确的反演初始模型。将该技术应用到川西新场地区须家河组气藏描述,获得了良好的储层预测、岩性识别及含气性检测效果。     

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%。     

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。     

利用不同角度域P波资料反演纵、横波速度

基于反射P波垂直入射假设的常规地震道反演方法不能得到可靠的速度或其他岩性信息，而利用叠前地震资料按部分角度道集叠加后，可以获得多个具有AVO特性的地震剖面，信噪比也得到显著改善，因此角度部分叠加道集可以作为弹性阻抗反演或纵、横波速度同步反演的基础道集记录。对每个角度范围的部分叠加剖面进行反演处理都会得到该角度范围内的阻抗或纵、横波速度值，但是不同角度范围内反演结果之间的关系以及如何求取零入射角的纵、横波速度值仍然是难以解决的问题。为此本文提出利用地震波传播速度在各向异性介质中随入射角变化的理论，由各个角度范围的纵、横波速度反演结果求取地震波零入射角的纵、横波速度的方法，实现了利用叠前P波资料同步反演地震纵、横波速度，进而可以求得纵、横波速度比和泊松比剖面，为解释人员进行岩性及含油气性解释提供可靠的依据。     

川西深层致密气藏多波地震预测技术及应用

四川盆地西部深层致密气藏普遍具有低孔、低渗透、非均质性的特征,气水关系复杂,油气高产对储层裂缝发育的依赖性强,常规地震技术手段难以解决其储层预测、裂缝检测及含气性识别难题。为此,对川西地区实施三维三分量地震勘探,针对川西地区深层致密气藏预测难题,利用P波叠前同时反演及纵横波叠后联合反演技术进行储层预测,利用纵波各向异性及转换波横波分裂技术进行裂缝预测,利用多波频率衰减属性及流体密度反演技术进行含气性预测。通过对多波信息的挖掘利用,提高了储层预测反演的精度,增强了小-微尺度裂缝检测的能力,拓展了含气性检测的手段,实现川西深层致密气藏较全面的多波预测及应用,为川西深层致密气藏的勘探和开发提供了重要的支撑,也为其他地区的多波地震研究提供了经验。     

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。     

AVO技术在杭锦旗锦58井区致密碎屑岩储层预测中的应用

杭锦旗锦58井区主要目的层属于低孔、低渗致密碎屑岩储层,气层分布不均匀,且纵波阻抗叠置,常规的叠后储层及含气性预测方法难以有效满足勘探开发需求。在测井及地质资料综合分析的基础上,充分利用叠前CRP道集中的偏移距信息,通过对典型单井进行AVO特征分析,优选气层发育的敏感AVO属性,从而定性刻画气层发育的有利区;同时开展横波预测及多参数岩石物理分析,通过叠前弹性参数反演实现定量预测储层含气性。结合已钻井分析验证,AVO技术在该区取得了良好的应用效果,有效降低了叠后预测方法的多解性,进一步提高了含气性预测的精度。     

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。     

叠前弹性波阻抗反演技术及应用

叠前弹性波阻抗反演技术是油气勘探领域正在兴起的一项新技术。叠前弹性阻抗反演是利用不同炮检距道集数据及横波、纵波、密度等测井资料,联合反演出与岩性、含油气性相关的多种弹性参数,综合判别储层物性及含油气性。该方法也被称作弹性参数反演。由于叠前弹性波阻抗反演利用了大量地震及测井信息,较叠后声阻抗反演在可信度方面有很大提高,并能对含油气性进行半定量-定量描述。本文在简要论述叠前弹性波阻抗反演的基本原理及方法的基础上,给出了该方法的反演实例。     

莺歌海盆地“平点”叠前AVO特征及识别

为了在复杂条件下依据“平点”地震反射特征识别油气,利用近年来莺歌海盆地中深层高温、高压领域钻探成果,总结“平点”的叠后地震反射特征,分析“平点”的叠前AVO特征。发现“平点”具有“法线入射时为正反射系数,随入射角的增加,反射系数呈逐渐增大”的变化规律。进一步研究发现,“平点”的AVO特征与Castagna的四类AVO分类方案不同,通过理论推导及地震正演证实了这一认识;提出了“平点”的叠前AVO识别特征;同时结合“平点”的叠后识别标志,建立了“叠后从‘平点’形态、反射能量影响因素综合分析,到叠前‘平点’AVO特点、砂体顶底面AVO类型综合分析”系统识别“平点”的方法。应用该方法提高了研究区“平点”识别准确性,为井位目标的确定提供了依据。     

CO_2气综合勘探技术及实例分析

CO2气藏由于其物理、化学性质的特殊性,CO2气勘探与烃类气既有相同又有区别,综合应用多种资料和多种技术方法是勘探CO2气(层)藏的有效手段。通过运用色谱测量法和红外线CO2气体浓度测量法实现CO2气层钻井现场动态检测,利用气体色谱检测、相关录井参数资料、核测井密度中子孔隙度差值综合解释CO2气层,有效地区分烃类气和CO2气,分析地震亮点、AVO特征和地表化探异常与CO2气藏的关系,运用地震亮点、AVO、叠后滤波处理、约束反演技术和地球化学识别技术,有效地识别和预测CO2气分布。总结形成了CO2气藏的录井、测井、地震和地球化学综合勘探技术方法,该项技术在花沟地区CO2气藏的勘探中取得了很好应用效果。     

多波速度比参数含气性识别研究与应用

基于三维三分量地震资料,采用纵横波联合反演、递推计算等方法,可以提取多波速度比参数,包括横波与纵波速度比、横波与转换波速度比、转换波与纵波速度比,以及据此衍生出来的相关参数（如速度比导数）。以泊松比与纵横波速度比之间的数学关系为基础,利用纵波与转换波的传播特征,推导出采用泊松比或纵横波速度比表述的横波与转换波速度比、转换波与纵波速度比、转换波与纵波速度比对纵波速度的一阶导数、转换波与纵波速度比对泊松比的一阶导数。这些参数对岩性、含气性比较敏感,是油气预测中一类新的实用参数。将上述参数用于四川盆地西部深层须家河组低渗透-致密裂缝性气藏的含气性检测,发现多波速度比参数异常强、裂缝发育好的区域,是天然气富集的优质储层带。     

多波地震资料在三湖地区油气预测中的应用

地下岩层含气时会引起地震纵波能量吸收与构造畸变问题,且单一利用纵波资料在岩性油气藏勘探中会表现出明显局限性。而转换波受地层含流体影响较小,联合应用纵波和转换波资料能有效解决单独利用纵波资料易受多重因素影响而出现的多解性问题。本文基于柴达木盆地三湖地区的高品质多波数据,从分析纵波与转换波在走时及振幅等属性上的差异入手,通过转换波合成记录标定及纵波与转换波资料匹配等,联合应用多波地震属性进行储层描述和油气预测。经实际钻探验证,本文方法在三湖地区具有较强的适用性。     

提高隐蔽油气藏勘探能力的新思路

我国广大地区已进入隐蔽油气藏勘探阶段。随着勘探对象的变化,地震技术面临新的严峻挑战。本文提出了针对隐蔽油气藏勘探的新思路：在三维“三高”精细处理和精细构造解释的基础上,通过叠前和叠后（AVO和波阻抗）属性参数反演和谱分解技术,应用高分辨率层序地层学解释技术,将物探和地质紧密结合在一起;通过处理、解释一体化工作模式,实现地质、地震、测井信息的有机结合,完成储层描述与评价,提出有利圈闭和井位部署建议。文中还讨论了在处理、解释一体化模式下的数据处理与数据解释技术及其重要性。文中认为,把处理、解释一体化的模式应用于数据处理、构造解释、储层解释和油气预测的全过程,既可促进地震技术的自身发展,又能提高地震技术的勘探效益并降低勘探风险。     

准噶尔ＳＷＤ地区含油气砂体识别方法

在寻找准噶尔SWD地区隐蔽砂体过程中，波阻抗资料已成为三维资料解释的主要依据。利用流体置换方法标定SWD地区目的层AVO及其相关属性的含油敏感度；用shuey近似公式反演得到纵波阻抗和横波阻抗；然后根据属性优选结果提取波松比和流体阻抗数据体，发现最大值指示泥岩，中间值指示饱含水砂岩，最小值指示饱含油气砂岩。这一结果和试油结果相吻合，并利用它们圈定了可能的含油气砂体发育区。