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。     

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。     

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。     

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。     

基于低频软约束的叠前AVA稀疏层反演

叠前AVA楔形字典利用基追踪分解算法实现叠前AVA稀疏层反演,较常规叠前反演具有较高的垂向分辨率,但由于该算法没有考虑弹性参数之间的相关性引起的不适定性,造成密度反演结果非常不稳定。为此,基于Zhang的常规叠前AVA稀疏层反演,结合Downton的参数协方差矩阵特征分解去相关思路,重新推导了叠前AVA楔形字典和叠前AVA稀疏层反演的目标函数;在此基础上,通过引入低频软约束项补偿反演的低频信息,可以获取全频带的反演结果,进一步降低了三参数反演的不适定性,提高了密度项的反演精度。模型数据和实际数据试算结果表明,基于低频软约束的叠前AVA稀疏层反演具有较高的稳定性和垂向分辨率。     

岩石物理模型在横波速度估算中的应用

岩石物理模型是进行岩石物理研究、求取横波速度的重要基础。利用Xu-White砂泥岩混合模型,通过岩心测试数据、纵波和密度曲线、泥质百分含量及孔隙度测量得到岩石骨架的体积模量和剪切模量,然后计算不同流体及流体饱和度下岩石的有效弹性模量,进而计算出纵、横波速度。经过与实测密度、纵波资料的对比,调整参数循环迭代计算,得到最终横波速度。利用岩石物理模型估算横波速度,解决了平湖油气田放鹤亭构造常规测井缺乏横波资料的难题,为AVO正演模拟、叠前AVO/AVA同步反演提供了可靠的基础数据。     

叠前AVA地震纵横波阻抗同步反演技术研究

叠前AVA地震反演应用叠前AVA角道集部分叠加地震数据,进行弹性反演,能得到纵横波速度、纵横波速度比、泊松比以及密度性弹性参数。从基础资料的准备,模型建立,地震标定,子波估算以及反演方法和处理等方面,研究了应用叠前AVA角道集叠加数据、岩石地球物理模型、测井数据及构造模型约束控制下的弹性阻抗(EI)反演技术和叠前AVA地震纵横波阻抗同步反演技术。     

TI介质多波AVA联合反演岩性参数方法及应用

AVA岩性参数反演方法大都是基于各向同性理论的近似公式利用P-P波单分量资料来反演。对于大角度入射的地震资料，基于各向同性理论的AVA近似公式与基于各向异性理论的AVA精确公式的计算结果存在较大差异。仅利用P-P波振幅反演地层岩性参数无论在理论基础还是反演精度上都存在不足，而同时用P-P波和P-SV波振幅联合反演岩性参数，可增加约束条件，提高反演结果的可靠性。以TI介质中的振幅特征方程为理论基础，进行多波AVA联合反演纵、横波速度、地层密度和地层各向异性系数。实际资料计算结果表明，此方法不仅能够可靠的求取地层岩性参数，还能得到与地层裂缝有关的各向异性系数。联合反演结果比单分量反演的结果更稳定可靠，是一种行之有效的叠前弹性阻抗参数反演方法。用反演得到的岩性参数求取对油气反应敏感的弹性阻抗，进而可以利用不同角度弹性阻抗的梯度变化进行油气水的识别。     

P-SV与P-P波的时间匹配

 本文针对叠前联合反演中的P-P波与P-SV波时间匹配问题进行了研究,认为将叠前时间偏移速度分析拾取的纵、横波速度比作为P-P波与P-SV波时间匹配的纵、横波速度比,匹配效果不是很好。文中利用数学模型正演模拟的数据,运用速度比扫描方法校正纵、横波匹配中的偏差,在扫描过程中根据构造成像的主要标志性层位确定大致时间及速度范围,选定计算时窗进行速度比扫描得到最佳速度比因子,从而完成匹配。将P-P波和P-SV波叠前时间匹配流程归纳为：①由P-P波和P-SV波速度分析得到速度比; ②根据速度比模型进行叠前时间道集匹配; ③如果匹配结果好则退出,反之则进行速度比扫描,更新速度比模型并转向②; ④结束匹配,输出匹配道集或叠加剖面。数学模型数据和实际野外陆上地震资料的时间匹配效果表明,文中的P-P波与P-SV波时间匹配方法解决了纵、横波反演过程中来自同一地层界面反射同相轴的时间匹配问题,为后续的纵、横波联合反演提供了准确的道集数据。     

利用全波属性参数识别川西深层致密气藏

四川新场地区须家河组气藏构造复杂、储层埋深大(约5000m)、物性差、非均质性和隐蔽性强,气藏存在纵波"杂乱弱反射"、横波连续强反射,纵、横波均为"杂乱弱反射"和纵、横波都为连续反射等地震响应特征。本文基于四川新场地区三维三分量地震资料,采用吸收及速度发散分析,双相介质吸收预测,多尺度吸收属性提取,频变特性分析,弹性阻抗系数反演,纵、横波叠前联合反演,纵、横波叠后联合反演等技术,开展了全波属性研究。全波属性含气性检测方法综合利用了纵、横波属性及纵、横波联合直接计算与间接衍生的多波属性,基于全波敏感性分析、多体交会解释,充分地发挥了全波属性信息量大、地质信息丰富的优势,可为隐蔽性强、常规方法难以奏效的非常规油气藏预测提供新的思路。     

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。     

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。     

叠前AVA同时反演的道集优化处理及应用效果

叠前AVA同时反演技术已在岩性预测和流体检测中广泛应用,其预测效果除了受反演方法本身影响外,最重要的是受到CRP道集数据质量的影响。地震勘探虽然已从构造勘探为主向构造勘探和岩性勘探并重转变,但目前地震成像仍以构造成像为主．很少为地震储层描述进行保持动力学特征的处理,尤其是对叠前弹性参数反演需要的CRP道集数据。文中从叠前AVA同时反演应用效果出发,针对CRP道集,重点考虑叠前去噪、道集拉平及剩余能量补偿等3个方面,提出了叠前CRP道集优化处理方法及流程。从正演道集、AVO子波、信噪比、反演残差等方面分析道集优化处理效果,及其对叠前反演的影响,海-塔盆地TN地区叠前AVA同时反演实例证明,道集优化处理提高了CRP道集数据质量,反演精度得到提高.储层预测结果表明,质量较差的CRP道集数据将会在叠前反演中引入较大误差,从而影响反演的储层预测效果。     

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。     

波动方程叠前深度偏移角度道集求取方法

针对常规直接转换法和直射线叠前时间偏移(PSTM)法提取的角度道集无法满足地质构造复杂地区的AVA分析与反演精度的问题,研究基于共炮检距道集波动方程保幅叠前深度偏移方法,提取角度域共成像点道集。首先,对地震数据进行叠前深度偏移得到炮检距域共成像点道集;其次,在频率-波数域对炮检距域共成像点道集利用快速插值映射法抽取角度域共成像点道集。通过与直接转换法和直射线PSTM法提取的角度道集比较,分析不同方法求得的角度道集信息的准确性和AVA特征。数值试算和实际资料处理结果表明:共炮检距道集波动方程保幅叠前深度偏移方法求取的角度道集的振幅相对保真,角度范围更广,更适用于AVA分析。     

CRP道集优化处理对叠前反演的影响

叠前反演已在岩性预测和流体检测中广泛应用,其预测精度除了受反演方法本身影响外,还受到输入数据的影响。作为叠前反演的输入数据,CRP道集的质量对反演结果有很大的影响。文章从塔木察格盆地塔南地区叠前反演效果出发,提出面向叠前反演的CRP道集优化处理技术及基于正演AVO特征的CRP道集质量控制方法,并从子波、信噪比、反演残差等方面分析了道集优化处理对反演效果的影响。CRP道集优化处理显著提高了CRP道集质量,其处理数据成功应用于塔木察格盆地塔南地区叠前AVA同步反演,取得了很好的预测效果。     

基于叠前AVA同步反演和地质统计学反演的高分辨率流体预测方法

针对薄层流体的精细预测问题,提出一种高分辨率流体预测方法。该方法在进行叠前AVA同步反演的基础上,同时对含水饱和度进行带岩性遮挡的地质统计学反演,然后将两者的结果进行交会,根据流体的门槛值在交会图中选择相应的部分,生成最终的高分辨率流体预测结果,可精细预测薄层流体。通过不同宽度泥岩墙的多层水平层状模型试算和实际资料的应用,结果表明：叠前AVA同步反演的横向分辨率高、纵向分辨率低;带岩性遮挡的地质统计学反演的纵向分辨率高且有一定的横向分辨率,但横向分辨率不如叠前AVA同步反演高;基于两者的高分辨率流体预测方法的纵、横向分辨率都高,对薄层流体的预测效果较好。