地震资料的加权约束反演方法

在地震资料反演过程中，初始模型的选择很重要。本文将初始模型作为一个独立的数据单元，通过在初始模型和地震道褴中权来定义目标函数，并用约束共轭梯度法求解。本方法对初始模型的精度要求低，运算速度快。文中给出了有井时和无井时的资料处理流程。     

地震反演方法及其某些约束（二）

有几种方法可用来实施地震反演。这些方法既有确定性的也有概率的。确定性方法有以下几种：     

地震资料随机反演方法

叠后地震资料的随机反演是一种基于解释的地层反演，它通过参数估计形成高分辨率的 阻抗，是一种综合先验信息的反演过程。反演结果具有比常规由转换手段获得的波阻抗宽得多的带宽，因为它综合了多种独立来源的信息：测井、地质解释地震振幅。这种技术采用约束随机反演算法来优化将振幅和延迟时间参数化了的模型，由测井资料和解释地震／地质层位提供了附加的约束。最后用实际资料反演结果来说明约束随机反演的效果。     

地震波形反演与测井联合的三维建模方法

基于褶积模型的地震反演能得到较高分辨率的结果,但它对初始模型的依赖性强。依托波动理论的波形反演法可获得准确、稳定的低频信息,横向保真性高;测井资料纵向分辨率高,频率信息丰富。本文提出一种基于波形反演结果和测井资料的联合建模方法,综合波形反演结果横向高保真性和测井资料纵向高分辨的优势,提高初始模型的构建精度,进而提高反演结果的精度。应用结果表明,联合构建的三维模型不仅具有波形反演结果的低频特征,还具有测井资料纵向高分辨率的优点,以此作为褶积模型反演的初始模型,提高了储层预测的精度。     

论地震约束反演的策略

当前有井约束反演方法（ＳＬＩＭ，ＢＣＩ，ＲＯＶＩＭ等）多采用以下步骤；（１）通过逐步修改地层波阻抗值及其厚度值和子波，然后用褶积模型正演出合成地震记录，求其与实际地震道之间的误差；（２）根据此误差，再作摄动，修改波阻抗模型，直到误差趋于最小为主，然而，由于地震资料的高频信息往往不可靠，故对高频信息的反演是不准确的。本文证明，有效频带之外的地震高频信息永远是多解的，而且是无约束力的，因为高频信息不能     

确定性反演协同约束的叠后随机地震反演方法

在前人的工作基础上,提出了确定性反演协同约束的叠后随机地震反演方法。以序贯Gibbs扰动模拟、扩展Metropolises—Hastings （M-H）算法为核心,引入层序地层网格,自适应融入地质统计学、构造以及沉积模式等信息,整个反演过程无需计算地层的局部倾角或进行复杂的坐标转换。针对随机地震反演结果的高频成分仍具有较大的不确定性,造成不同实现展示的储层特征差异较大,结合序贯Gibbs扰动模拟与同位协同克里金,通过引入确定性反演结果的协同约束,进一步限定随机反演候选解空间,从而降低随机地震反演高频成分的不确定性。获得以下认识：①相比确定性反演,随机地震反演可以产生高分辨率的反演结果,其中垂向变差影响随机反演的垂向分辨率,横向变差影响随机反演的横向连续性。②与均匀地震网格相比,由于层序地层网格融入了构造和沉积模式等信息,因此更适合变差函数横向约束随机反演;借助重采样矩阵,在层序地层网格进行抽样模拟,在均匀地震网格进行褶积正演,整个反演过程既满足构造和沉积模式的约束,同时又符合地球物理原理。③通过引入确定性反演的协同约束,可进一步限定候选解的解空间,增强波阻抗随机反演结果与确定性反演结果的相关性,进而降低随机反演高频成分不确定性。实际数据试算表明,通过对比随机反演的四个不同实现,验证了所提算法的有效性。     

地震道的非线性约束反演

对于复杂波场储层研究，非线性反演在解空间的性质、状态方面比线性反演更具有优势。基于非线性最优化理论，本文提出了构造测井约束下的地震资料非线性反演方法，该方法综合了测井约束反演和宽带约束反演等线性反演方法的优点。实际地震资料的处理结果表明，该方法运算速度快、稳定、精度高，在油气储层研究中具有良好的应用前景。     

地震资料宽带约束反演方法及应用

宽带约束反演是用井中测得的波阻抗作为初始模型和约束条件，应用随机反演理论，与最优化计算技术相结合蜓人间外推，从而获得了最佳宽带波阻抗剖面。本文展示了实际应用的例子，证明宽带约束反演是一种精度高，稳定性强，收敛快的反演方法，具有广阔的应用前景。     

叠后地震道反演的随机爬山法

本文在Ｈｕａｎｇ等人提出的随机爬山法基础上，使用Ｉｎｇｂｅｒ给出的依赖于温度的似Ｃａｕｃｈｙ分布产生的新模型，构造一种叠后地震道反演的新随机爬山法。此法的基本思路是将目标函数定义为归一化的相似系数Ｅ，通过ＳＨＣ法反演得到一个波阻抗模型使Ｅ达到极大值。     

多井约束随机逆波阻抗反演研究

本文从理论上对波阻抗反演的随机逆解法进行了分析推导,认为随机逆解法是一种阻尼最小二乘法,且因阻尼项λ=σ_n²/σ_m²有其本身的物理意义,决定了它又不是普通意义下的阻尼最小二乘法。通过对该阻尼项采用自适应算法,解决了波阻抗反演中对解空间的定量约束问题,并用模型参数方差对反演结果进行约束,使宽带约束反演的解限制在合理的地球物理参数范围之内。文中给出了利用多口井进行约束反演的实例,特别对波阻抗反演的约束条件进行了研究。     

地震数据约束下的贝叶斯随机反演

由于地震数据的带限性质,传统确定性反演方法不可避免地存在分辨率低的缺陷。本文从贝叶斯理论出发,结合地质统计学提出了地震数据约束下的随机反演方法。该方法以测井资料作为条件数据,以地震数据作为约束,进而通过贝叶斯理论将地震资料、测井资料和地质统计学信息融合为地层模型参数的后验概率分布,利用马尔科夫链扰动模拟方法实现对后验概率的分布采样,并通过多个采样结果的综合分析研究后验概率分布的性质,进而精细刻画储层分布。模型测试及实际资料处理结果表明,相对于常规确定性地震反演方法,随机反演方法提高了反演精度,实现了储层的精细描述。     

基于量子退火Metropolis-Hastings算法的叠前随机反演

传统的Metropolis-Hastings （MH）算法是一种常见的随机反演方法,可以得到大量来自于后验分布的样本,从而得到更可靠的参数估计和反演结果的不确定性信息,但对于较为复杂的参数空间,MH算法往往不能对其充分搜索。为此,针对该问题提出了基于量子退火MH算法的叠前随机反演方法,主要通过调节算法的接受概率提高算法的计算效率和稳定性。模型试算与实际数据反演结果表明,相较于传统的MH算法,该方法具有更高的收敛效率。     

随机地震反演在川西坳陷DY构造储层预测中的应用

川西坳陷DY构造是川西深层须家河组勘探和开发的重点区块,目前已完钻5口井,测试显示该区块具有较好的勘探和开发潜力。为了更好地进行下一步勘探和开发工作,目前亟须查明该地区须家河组砂体的空间展布特征。通过对地震反演方法的比较认为,基于统计学的概率密度函数随机地震反演方法是DY构造现阶段最佳的地震反演方法。该方法将地震随机反演与地质统计有机结合,充分考虑了地下介质的随机特性,使反演结果更符合实际地质情况,且分辨率较高,解决了基于模型反演方法对井的依赖性较强、未考虑地下介质的随机特性、模型化严重、多解性较强等问题。在统计和分析测井资料所反映的地球物理特征的基础上,认为该地区仅利用速度反演就能够很好地得到砂体的空间展布特征,但是进一步区分有利砂体和干层的效果较差。采用基于统计学的概率密度函数随机地震反演方法,对川西坳陷DY构造须家河组的砂体进行了预测,预测结果与实际钻井结果吻合较好,为该地区下一步勘探和开发提供了依据。     

地震约束储层地质建模技术

将地震资料用于储层地质建模的研究定义为地震约束储层地质建模,论述了地震约束储层地质建模的意义、地震资料的约束作用、与地震反演的区别、应用领域和建模技术。实例研究表明,结合地震资料开展储层地质建模研究能够降低地质模型的不确定性,有利于提高储层地质建模的精度。     

地震反演资料在相控储层建模中的应用

本文以南海某油田为例,探讨应用地震反演资料约束三维储层模型的几种方法。研究表明,综合应用包括地震信息在内的多学科信息进行沉积微相随机建模能有效弥补井间信息不足的缺陷,降低地质模型的不确定性,所建模型能够较好地描述储层微相三维展布特征,为油田生产提供地质依据,也为储层物性预测乃至数值模拟研究提供必要的支持。     

井间地震约束下的高分辨率波阻抗反演方法研究

井间地震资料频带信息丰富、分辨率高,能够衔接地面地震资料与测井资料。在频带较窄的地面地震资料反演中充分利用井间地震资料的宽频带特征,可以克服常规地震资料反演存在的多解性强和分辨率不高的问题。在基于柯西分布建立地震资料稀疏脉冲反演方法的基础上,引入高频信息丰富的井间地震资料作为反演约束条件,建立井间地震约束下的地面地震高分辨率波阻抗反演目标函数,实现对目标函数的有效求解。实际资料处理表明,井间地震约束下的地面地震波阻抗反演结果与测井曲线吻合较好,并且在保持测井约束反演结果整体特征的基础上提高了反演分辨率,更好地刻画了储层细节特征。     

井间地震波形反演与应用

从频率域三维声波方程出发,结合井间观测中的三维点源二维介质的特殊性,提出了2．5维井间波形反演方法。设计了2个数学模型,对方法的有效性进行了验证,说明所开发的波形反演算法是正确可靠的。通过对胜利油田的一对井间实际资料的处理,得到了较好的波形反演结果,表明该方法能够用于揭示井间的微小构造,这对于油气的后续开发具有重要的指导意义。     

高斯束层析与全波形反演联合速度建模

基于叠前地震波场模拟的全波形反演（FWI）技术走向实用化充满挑战性。陆上地震资料的低信噪比、缺失低频、复杂近地表及三维数据的巨大内存需求和海量计算等因素都制约了FWI技术的应用推广。为此,研究并开发了高斯束层析速度建模技术,弥补了传统射线层析无法反演得到的中波数速度成分,为FWI提供了高精度宏观速度模型,有效避免了周波跳跃现象;利用基于相位匹配的互相关目标泛函取代L₂范数求解梯度,降低了反演对低频数据的依赖,有效解决了FWI海量计算难题;利用伪保守波动方程形成自伴随的正演算子,大幅度提升了基于伴随状态法的梯度计算能力,增强了反演对陆地数据的适应性,实现了陆地资料的FWI高分辨率速度建模能力。