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)R_f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)△μ/ρ,切变模量差与平均体密度之比。同时,本文还阐明了由R.Bortfeld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。本文采用最小平方反演理论计算出的反射系数的结果表明,在AVO资料线性反演中,用估算△μ/ρ值要比估算泊松比差∧σ值的结果好。最后,在典型页岩和第一类气砂岩模型上,用精确的反射系数与Shuey近似式计算的结果作的比较表明,用Shuey的近似式对该反射估算的|△σ|值是低了。     

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。     

P-SV转换波AVO加权叠加反演

本文从P-SV转换波反射系数幂级数近似公式出发，给出了多个由不同参数组合表示的P-SV转换波反射系数近似式，并探讨了利用这些近似式进行AVO加权叠加参数反演的理论和方法。不同理论模型的加权叠加反演结果表明，在利用P-SV转换波AVO进行加权叠加反演时，直接反演纵横波速度、密度以及波阻抗信息具有较大的误差；若直接反演剪切模量△μ／μ和△(μδ)／(μδ)型流体因子，则不仅具有很高的精度，而且反演结果稳定，适用于P-SV转换波和多波AVO参数反演。     

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     

基于佐普里兹方程的高精度叠前反演方法

本文利用佐普里兹方程及其近似公式计算了四类具典型AVO特征地层模型的反射系数曲线,计算结果表明:在小角度(小于30°)入射时,利用Aki-Richards、Shuey近似公式计算的反射系数精度较高,与佐普里兹方程计算的反射系数非常接近;当入射角大于30°时,利用近似公式计算的反射系数与佐普里兹方程计算的反射系数的差别较大。为此,本文提出了直接利用佐普里兹方程进行叠前反演,并通过引入广义线性反演理论和贝叶斯方法详细推导了叠前反演算法。理论模型试算结果表明,基于佐普里兹方程的叠前反演能够获得精度较高的反演结果。     

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。     

采用遗传算法作基于模型的AVO反演

本文将振幅随偏移距变化的AVO反演纳入贝叶斯统计框架中。在这一框架之下,利用模型参数和物理正演生成合成数据,然后将这些合成数据与观测资料进行匹配,获得模型空间内的后验概率密度(PPD)函数。遗传算法(GA)利用定向随机搜索技术来估算PPD的形状。与传统的反演方法不一样,GA不依赖于初始模型的选择,所以很适合于AVO反演。 文中先对单层模型资料进行了AVO反演,这时的振幅仅来自同一反射同相轴。用GA估算其法向入射反射系数(R_0)和泊松比(△σ),即使在信噪比较低的情况下其结果也达到合适的精度。对比表明,GA反演所获结果比生产中常用的反射系数最小平方拟合结果更精确。 对于多层模型数据的AVO波形反演,文中进行了全部或部分叠前资料的反演。这种类型的反演估算出的速度、泊松比和密度绝对值是非唯一的。然而,通过采用简化近似方法,文中验证了经反演可以估算出R_0、声阻抗比值(△A)和反射系数梯度(G)。根据R_o、△A和G的GA估算值和输入数据起始时间处的速度、泊松比等估算结果,能生成反演后的模型。对海上资料应用这一过程,证实了根据反演后模型计算出的合成数据与输入资料的匹配满足精度要求。与附近井中的测井资料进行比较,表明GA反演可以得到P波声阻抗的低频趋向和高频趋向(地震分辨率带宽范围内)。     

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     

基于Kf-μ-?近似方程的深层叠前地震反演研究

Yin X Y等（2014）提出了基于流体体积模量的四项AVO近似方程,该文在此基础上,并根据Zhang等（2014）的假设推导出适用于深部储层窄角度的基于流体体积模量K_f、体积模量μ和孔隙度?的三项AVO近似方程。通过精度分析和模型测试表明:在入射角达到27°时,该近似方程与Zoeppritz方程反射系数差值为0.015,精度满足反演要求;在无噪和有噪两种条件下,该方程的反演结果与原始曲线误差皆在允许的范围内,稳定性满足反演要求;因此理论条件下,基于K_f-μ-?的AVO近似方程具有一定的可行性。在实际资料应用中,反演结果与原始曲线对应结果基本一致,为利用流体体积模量K_f反演并进行储层预测和流体识别奠定了基础。     

P-SV波在提取SS波零偏移距反射率中的应用

利用Gardnefs经验关系式对P—SV波反射系数近似公式进行了简化，给出了一个描述P—SV波反射系数和ss波零偏移距反射率之间关系的统一近似公式。4个不同的含油气砂岩模型的定量计算表明，该统一近似公式不受岩性弱反差条件的限制，入射角在30。以内能够准确地反映P—SV波反射系数和ss波零偏移距反射率之间的近似关系，而且能够适用于不同形式的P—SV波反射系数近似公式。因此，利用该关系式可以由P—SV波直接构建SS波零偏移距剖面，而且可以实现SS波阻抗的定量反演和多波AV0分析，还可以通过SS波资料提取P—SV波振幅随入射角变化的信息。     

P—SV波AVO分析

参照 Aki和 Richards的近似方法 ,本文对 Zoeppritz方程所描述的 P- SV波反射系数公式的角度项进行了泰勒展开 ,并保留了密度和速度的二阶项 ,得出一个新的反射系数近似公式。对 4个三层含气砂岩模型的定量计算表明 ,该近似公式所得出的计算结果在入射角小于 4 0°时与由 Zoeppritz方程给出的精确解吻合得很好 ,甚至优于 Aki和 Richards公式的近似效果 ,很适合大入射角的 AVO参数反演和理论研究。以新的近似公式为基础 ,文中分别从不同岩性参数表示的转换波反射系数、P- SV转换波的 AVO加权叠加方法及 P- P波和 P- SV波AVO联合反演等三个方面深入讨论了利用该近似公式进行岩性参数反演的过程     

黏弹性介质叠前地震反演方法

前人只是从理论上分析了黏弹性介质中各种波的传播特征和衰减特征,并未对黏弹性介质精确的Zoeppritz方程进行近似,无法用于实际反演;沈章洪等以完全弹性介质为背景,推导了黏弹性介质反射系数近似方程,由于该近似方程的实部为完全弹性项,虚部为黏弹性项,因此也无法用于实际资料。为此,本文以黏弹性介质为背景,推导了黏弹性介质反射系数近似公式,以此为基础,基于贝叶斯理论的叠前地震反演,将纵横波速度、密度的反演推广到纵横波速度、密度和地层品质因子(Q值)的联合反演,建立了黏弹性介质近似方程,再根据贝叶斯理论建立反演方程,最终利用共轭梯度法对方程进行求解,得到纵横波速度、密度和地层Q值。模型试算与实例分析结果表明,根据联合反演所得的纵横波速度、密度和Q值进行储层描述,可提高储层预测精度。     

基于Zoeppritz方程的叠前和叠后混合多参数非线性地震反演

目前通过Shuey近似式或Gray近似式及基追踪理论反演泊松比,或依据叠前反演获得的纵、横波速度计算纵横波速度比,但不可避免地降低了参数反演精度.为此,尝试通过精确的Zoeppritz方程直接反演纵横波速度比或泊松比.基于垂直入射反射系数和精确Zoeppritz方程的褶积模型,结合边界保护正则化建立叠前和叠后地震反演的...     

基于Gray反射系数的频变AVO反演

地震波传播过程中的频散现象对于流体识别至关重要,而常规的AVO反演技术没有考虑地震波在传播过程中的能量衰减和速度频散,忽略了频率因素,影响流体识别效果。基于Gray的λ-μ-ρ反射系数公式,通过依赖频率的AVO反演,构建了新的频散属性I_λ和I_μ,将其作为新的流体识别因子可以识别出含流体介质所引起的频散现象。模型试算和实际数据处理结果表明,该频散属性可以较好地识别出含流体储层,并且对不同流体的敏感性存在差异,频散属性I_λ可以更加准确地识别出含气储层,且受背景干扰很小。因此,基于Gray反射系数公式的频变AVO反演方法得到的频散因子对于有效储层的识别具有重要意义,为利用频散属性进行流体识别提供了一条有效途径。     

适于Russell流体因子提取的孔隙弹性介质反射系数近似方程

Russell流体因子是表征储层孔隙流体特征的重要敏感流体因子,其提取结果的可靠性是决定流体判识质量的核心问题之一。叠前地震反演是提取流体因子的主要途径,而反射系数近似方程是叠前反演的基础。结合Biot-Gassmann多孔弹性介质理论对反射系数近似方程进行了重新推导,得到了包含Russell流体因子的孔隙弹性介质反射系数线性近似方程;通过分析方程的精度和反演敏感特征,验证了新反射系数近似方程的可靠性和Russell流体因子项的高反演敏感度;最终基于贝叶斯反演框架的AVO反演实现了Russell流体因子的定量提取。模型试算和实际应用结果表明,基于新反射系数近似方程的叠前反演方法能够稳定可靠地从地震资料中提取Russell流体因子,为储层流体识别提供了一种新的流体因子计算方法。     

叠前P-SV波裂缝参数提取方法

本文通过适用于单层HTI介质的P-SV波近似反射系数（R_PS）公式,对R_PS特征进行了分析,并与P-P波反射系数（R_PP）进行对比;利用HTI介质中P-SV波近似反射系数公式推导出叠前单层HTI介质裂缝方位及密度反演公式,试验结果证明了文中的叠前P-SV波裂缝参数提取方法的合理性,并得出以下认识：①受HTI介质各向异性的影响,R_PS随方位角的变化呈椭圆分布,并且椭圆的属性在一定程度上指示了裂缝的发育方向和发育强度;②各向异性系数ε对R_PP没有影响,而γ对于R_PP的影响最大;③各向异性系数ε、δ、γ都对R_PS有影响,且γ的影响最大;④R_PS对裂缝介质（HTI）的各向异性系数更加敏感,因此P-SV波叠前数据较P-P波数据包含更加丰富和准确的裂缝各向异性信息,可采用叠前P-SV波数据反演提取裂缝的方向和密度。模型正、反演试验证实,由裂缝方位角及发育强度反演公式得到的裂缝方位和强度结果精确度较高,因此可以根据本文方法计算并预测裂缝的方位及强度。     

小生境遗传算法AVOA反演

采用具有水平对称轴的横向各向同性(HTI)模型研究裂缝性油气藏,P波振幅随炮检距和方位角变化(AVOA),表现出较强的方位各向异性特征。本文基于Ruger提出的HTI介质模型的P波反射系数公式,利用由基准测线和另外两条与之呈45°、90°测线的P波反射系数的相对差异估算裂缝方位;同时引入小生境遗传算法,对基准测线和与之呈90°测线的P波反射系数差进行反演,得到了较高精度的纵、横波波速比和Thomsen各向异性参数。     

杨氏模量和泊松比基追踪反演

本文基于基追踪理论利用叠前地震反演方法直接反演杨氏模量和泊松比。首先从Zoeppritz方程的Gray近似公式出发,根据弹性参数间的关系推导出包含杨氏模量、泊松比和密度的地震反射系数线性近似公式;然后基于基追踪反演理论建立了叠前地震反演方法,直接反演杨氏模量和泊松比,并在基追踪反演的目标函数中加入模型约束项,以提高反演方法的稳定性;最后,利用模型试验和实际数据证明该方法可以从地震数据中稳定估算杨氏模量和泊松比。     

纵横波联合反演方法研究及应用

 本文利用Aki Richards提出的近似公式,对PP波和PS转换波的联合反演方法进行了研究。利用PS波反射系数公式消去PP波反射系数公式中的密度项,并给出一种利用奇异值分解来求解的反演方法。与单独利用PP波的反演方法相比,采用两组独立的PP波和PS波数据的联合反演方程组更加稳定。理论试算和实际资料的应用表明,此种纵横波联合反演方法的准确性和抗噪性比单独的PP波反演方法有明显的提高。     

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。