转换波反射系数近似公式及精度分析

为便于研究，在转换波AVO分析和叠前反演中经常用到由Zoeppritz方程衍生出的各种转换波（PS波）反射系数近似公式，但对这些研究结果尚没有进行过系统的分析和归纳，应用时存在着适用性问题。为此，在详细推导各种近似公式的基础上，对其假设条件、参数类型、适用范围进行了总结，并利用Ostrander和Goodway含气砂岩模型，分别对各近似公式的相对误差随入射角的变化进行了分析。结果表明，各近似公式在入射角较小时普遍适用，在大角度入射时，各近似公式的精度与上、下界面弹性参数的组合密切相关。     

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     

基于入射角的AVO近似及属性提取

本文基于佐普里兹方程的Aki和Shuey近似式,利用斯内尔定律,建立了反射系数与上层入射角、岩石物性参数间新的近似表达式。此改进近似式将反射系数表示为上层入射角的函数,其计算结果的误差较现有常规方法小,为下一步准确提取AVO属性奠定了基础。应用本文近似式对模型和实际数据的处理均取得了显著效果。     

P-SV波反射系数计算方法综述

对P-SV波反射系数计算方法的研究，不同学者从不同的角度给出了不同的简化或近似公式。总结了20余种P-SV波的反射系数计算方法，并对2界面Ostrander模型的反射系数进行了试算，结果表明，在小角度入射角情况下，这些方程都能较好地吻合Zoeppritz方程解。最后指出了计算P-SV波反射系数方法的发展方向。     

小尺度体反射系数近似公式研究

AVO技术经过几十年的发展已成为石油勘探中的一种重要技术,针对非均质性油气藏的储层预测,AV0方法具有其他方法不可替代的作用。应用波动方程差分数值解方法．研究了横向变速小尺度体的AVO特征,讨论了横向小尺度体的宽度和速度变化对反射系数的影响,然后应用最小二乘法原理拟合出了反射系数变化量与小尺度体宽度和速度的数学表达式,并结合测试数据进行了误差分析。结果表明：拟合公式与测试数据之间的误差小于0．5％,较好地反映了小尺度体宽度及岩石弹性参数对反射系数的影响。该公式可为利用AVO异常来预测小尺度体的宽度和岩石弹性参数奠定基础,同时也为下一步横向小尺度变速情况下反射系数精确表达式的验证提供保障。     

反射系数随入射角变化对水平多次叠加的影响

本文简述了反射系数随入射角变化的规律,讨论了目前地震生产中入射角的变化范围;通过数学模型研究了反射系数随入射角(或偏移距)的变化对水平叠加的影响;给出了一种能消除这种影响而又较容易实现的方法,不过这种方法同时降低了多次叠加对随机噪声的压制能力。本文建议在没有出现可替代多次叠加的方法以前,可通过认真的远道切除来降低反射系数随入射角变化对叠加的影响。     

横向各向同性介质中的AVO

介质各向异性是影响振幅随炮检距变化的重要因素之一。本文将Ａｋｉ和Ｒｒｃｈａｒｄａ的方法进行推广，推导出两个弹性横向各向同性介质密接条件下平面波反射和透射系数，并给出弱弹性ＴＩ假设下的近似式。近似式的物理意义明确，而且精度明显于前人的结果。     

裂缝介质的纵波方位AVO反演研究

基于Zoeppritz方程的地震波反射系数解析式是非线性的，而利用地震波反射系数公式来反演介质的弹性参数，或是直接利用非线性反演方法，或是对复杂的反射系数公式进行线性化近似。首先，从理论上讨论了各向异性介质中的反射和透射系数方程，给出了裂缝介质的线性近似反射系数公式；然后，利用ISO／HTI模型对Vavrycuk和Ruger的近似反射系数与真实反射系数进行了对比，得出在大角度情况下Vavrycuk近似比Ruger近似更逼近真实值的结论。因此．选择Vavrycuk纵波近似反射系数公式对纵波方位AVO线性反演公式进行了推导；最后，用模型对反演公式进行了验证，反演结果能满足精度要求。     

黏弹性介质多波振幅补偿情形下AVO反演的敏感性分析

黏弹性介质中多波AVO反演之前，必须作一系列的振幅补偿处理，其中波前扩散和介质吸收是振幅补偿的两个主要因素。为此，本文利用黏弹性层状介质中的多波波前扩散及介质吸收校正公式，确定出频率域一个黏弹性介质的半反射界面上的多波映射矩阵，进而定量地分析了映射矩阵特征值问题的敏感性。研究结果表明，在振幅补偿情形下，利用AVO反演可以确定两个最佳线性组合，并且多波AVO中包含了衰减参数的信息，但多波AVO反演对衰减参数的敏感性较小。     

薄储层的反射特性及其AVO属性分析

针对薄储层地震反射模型,利用Gassmann流体置换方程分析了薄储层的孔隙度和含油、含气饱和度等因素对P波速度、S波速度和介质密度的影响;根据薄层反射动力学和粘弹各向异性理论,利用AVO技术研究了薄储层物性参数与地震反射特征之间的关系。研究结果表明,含气饱和度的变化使气体的可压缩性发生改变,P波速度随含气饱和度的增加由急剧降低转为缓慢升高;孔隙度的变化对P波速度、S波速度和介质密度的影响要大于含油、含气饱和度变化的影响;不同孔隙度薄层的AVO响应差异明显;孔隙度增加,AVO属性中的截距和梯度对含气饱和度的变化比对含油饱和度的变化敏感;薄层反射的AVO响应与薄层厚度有关,薄层厚度增加时,对其含油和含气饱和度的变化,梯度属性比截距属性更敏感。     

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。     

基于单相与双相介质拟海底反射的AVO研究

天然气水合物是一种潜在的巨大能源,目前普遍认为它存在的重要标志之一是地震剖面上的拟海底反射(BSR),因此研究天然气水合物层的物性和研究含天然气水合物层顶、底界面的AVO特征就有着重要的现实意义。目前的AVO方法主要是利用单相介质理论,但实际的地层都是含有流体的多孔隙介质,因此利用双相介质理论研究分界面上的AV0特征是非常必要的。Ecker提出了水合物沉积的3种微观模式：①水合物是流体的一部分;②水合物是固体骨架的一部分;③水合物胶结固体颗粒接触面。利用单相介质理论和双相介质理论分别计算了上述3种含天然气水合物地层,以及同样条件下不含水合物地层与含游离气地层分界面上的反射和透射系数,并对单相介质理论和双相介质理论的计算结果进行了对比。对比发现,在地震勘探的低频范围内,第1种和第2种模式的反射和透射系数非常相似,二者的差值随孔隙度的增大而增大,第3种模式的AV0曲线表现出和前2种模式完全不同的特点,可以根据这种特点把它与前2种模式区分开来。     

二维起伏层状模型的纵横波AVO模拟

本文采用快速射线追踪算法和平面波在反射界面上的反射和透射系数计算公式,模拟二维起伏界面层状模型的横波(包括P-P、P-SV、SV-SV、SV_P和SH_SH)的振幅随炮检距(AVO)的变化。该方法原理简单、计算速度快,可用于叠前振幅分析和反演,以及指导地震数据采集(特别是转换波采集)观测系统的设计。     

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。