基于CRP道集优化处理的叠前AVA同步反演技术的应用——以KL9构造区为例

叠前AVA同步反演技术广泛应用于储层预测及流体检测,但叠前道集作为叠前反演的主要输入数据,CRP道集质量对反演结果的影响较大。重点开展了CRP道集优化处理研究,对海底电缆(Ocean Bottom Cable,OBC)数据偏移后的CRP地震道集进行去噪、去多次波、振幅能量补偿、提高分辨率及道集精细拉平处理,得到高质量且相对保真的地震资料。在此基础上进行叠前AVA反演,得到一系列和储层、流体有关的纵横波速度比、泊松比和密度等弹性参数,进行储层及流体综合预测,形成了叠前处理、反演、解释一体化的技术流程。以渤海海域KL9构造区为例,针对CRP道集中存在的远、中、近道能量不均衡、信噪比低和道集未拉平等问题,应用叠前去噪、无速度道集拉平和远近道频谱能量补偿的道集优化处理技术,提高叠前CRP道集品质,开展AVA同步反演。实际应用结果表明,优化处理后道集的信噪比、分辨率、保真度有明显提高,以此为基础开展的叠前反演结果的精度较道集优化处理前显著提高。     

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。     

地震波反演成像方法与技术核心问题分析

常规的地震反演成像分为偏移速度分析与层析成像、叠前深度偏移(角度道集产生)和AVA分析/反演3个重要环节,其中的关键技术是当前勘探地震学中的核心技术。全波形反演(FWI)是理论意义下十分完善的地震波反演成像理论框架。原则上,FWI可以把上述3项常规的反演方法技术合为一体,给出比较理想的反演成像结果。但是,由于叠前地震数据的不完备、地震波正演模拟方法不能很好地模拟实测地震波场、初始模型不够精确、地震子波的未知和空变,使得严格意义下的FWI方法尚不能很好地解决实际问题。通过叠前地震数据和地下介质模型的特征表达,提出把经典的FWI分成透射波层析成像、最小二乘叠前深度偏移成像和反射波层析成像3个线性化反演方法的串联,构成FWI反演成像的实用化流程。针对我国陆上地震数据的特点,指出做好浅层速度模型建立、背景速度模型建立、成像道集层析速度模型建立、最小二乘叠前深度偏移成像、张角及界面倾角道集的产生以及小角度成像道集波阻抗反演,是当前推进FWI反演成像方法技术应用与发展的关键所在。     

叠前反演在苏里格气田盒8储层预测中的研究和应用

常规叠后波阻抗反演技术是建立在假设地震波垂直入射的基础上的，而实际的地震资料并非自激自收的地震记录，反射振幅是其中心点道集叠加平均的结果，它不能反映地震反射振幅随偏移距不同或入射角不同而变化的特点因此．利用常规叠后波阻抗反演不能得到可靠的波阻抗和其他岩性信息地震角道集资料能够保留和突出识别地层流体和岩性方面的AVO（或AVA）特征，由叠前数据进行弹性反演可获得弹性波阻抗，纵、横波阻抗，密度，泊松比等多种与岩性有关的参数体综合分析能够预测储层的岩性和物性，降低波阻抗反演的多解性主要结合实际对此方法和应用效果做简单的分析.     

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。     

叠前地震道集AVA多频信息同时反演

叠前地震反演在储层预测与流体识别中起到了非常重要的作用,但常规振幅随角度变化(Amplitude Variation with Angle,AVA)三参数反演结果由于分辨率的限制已满足不了隐蔽油气藏勘探的高精度要求。为此,提出了一种综合利用隐含在叠前地震道集中的AVA信息与振幅随频率变化(Amplitude Variation with Frequency,AVF)信息的AVA多频信息同时反演的方法。首先对各入射角地震道集进行谱分解,得到振幅随角度和频率变化(Amplitude Variation with Angle and Frequency,AVAF)三维数据体,然后利用该数据体进行AVA多频信息同时反演,得到高分辨率的岩性参数反演结果。模型和实际资料应用结果表明,叠前AVA多频信息同时反演结果比常规AVA反演具有更高的分辨率,能更精细地刻画砂泥岩薄互层等隐蔽油气藏。     

射线参数域叠前弹性参数反演在储层预测中的应用

P道集的地震波是按照射线路径传播的,与角度道集相比,更接近地震波的实际传播路径,更能表征地下的反射特征。同时P道集可直接从地震数据计算得到,不依赖于上覆地层速度,避免了不精确的速度模型给反演带来的误差。文章在介绍P道集基本概念及射线参数域叠前弹性参数反演流程的基础上,利用分P叠加数据,通过贝叶斯稀疏脉冲反演进行了不同P值的射线弹性阻抗反演,并通过约束搜索法求取了相关的叠前弹性参数。相比于角度域的叠前弹性参数反演,其反演结果具有高分辨率、高精度且客观真实的特点。将该方法应用于川西坳陷新马滚动区以及川北坳陷元坝西区的储层预测,实际应用效果证明了该方法的可靠性和准确性,其预测结果对研究区下一步的勘探开发工作具有重要的指导意义。     

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目标函数,以降低反演不适定性的不利影响,并使用快速模拟退火算法进行全局非线性优化。由于多参数之间的量级差异以及多参数同步随机搜索增大了不确定性,在反演时通过在改进Fatti方程中引入密度与纵波速度、横波速度与纵波速度两个拟合式提高反演精度与稳定性。实际资料反演结果表明：精确Zoeppritz方程直接反演纵横波速度比的精度明显高于间接反演,各参数反演结果与测井数据基本吻合;叠后反演获得的纵波速度和密度精度较高,叠前反演获得的纵横波速度比的精度高于叠后反演,18°~24°角度道集的反演效果好于3°~9°和33°~39°角度道集。     

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。     

叠前随机反演方法及其在薄层预测中的应用

在钻井数量相对少的情况下,充分挖掘利用地震信息来为海洋油气勘探开发服务则至关重要。叠前随机反演技术是一种将叠前AVA同步反演与随机模拟理论有机结合的反演方法,不但考虑了地下地质的随机特性,而且充分利用了叠前地震资料中与储层变化特征有关的地质信息,产生多种弹性参数体的多个等概率的预测结果。该结果既符合输入数据的地质统计学特征,且又受地质模型的约束,真正融合了测井数据的垂向分辨率高和地震数据横向分辨率高的优势。基于对南海L气田的地质认识,综合地质、测井和2个限角度叠加地震数据体,通过叠前随机反演技术得到了高分辨率的纵波波阻抗、纵横波速度比、密度以及泊松比、拉梅常数等一系列岩石弹性参数,同时,还直接得到储层岩性(砂、泥岩等)、物性(孔隙度、含水饱和度等)数据体,直观地展示出储层的空间分布,薄层砂体和砂泥互层都十分清楚,为该区沉积微相和储层非均质性的研究以及开发风险评价奠定了基础。     

渤海构造-岩性油气藏CRP道集叠前保幅处理技术研究

针对渤海构造-岩性油气藏实际CRP道集出现的近道剩余多次波发育、地震分辨率偏低、道集不平以及AVO背景趋势异常等问题,提出了一套基于弹性反演的叠前CRP道集保幅处理技术,包括基于振幅拟合及信号匹配重构的剩余多次波压制技术、基于时频分析的Q补偿技术、动校剩余时差校正技术和AVO背景趋势校正技术。经过叠前保幅精细处理后的CRP道集数据,满足了精细构造解释和弹性反演的要求,达到了更好利用地震信息预测油气的目的。     

一种叠前地震多属性反演方法

介绍了一种借助于地震波弹性阻抗提高常规叠前地震反演的精度和可靠性,进而同时提取多种地层弹性属性参数的地震多属性反演方法。利用全波测井资料确定声波阻抗(AI)和弹性波阻抗(射线路径弹性阻抗)(REI);将共中心点(CMP)道集变换成角道集并进行部分角度叠加;利用常规叠前弹性阻抗反演流程分别对小角度叠加数据及中等入射角的部分叠加数据进行声波阻抗和弹性波阻抗(射线路径弹性阻抗)反演;对反演得到的声波阻抗和弹性波阻抗(射线路径弹性阻抗)数据进行道运算,得到与弹性密度比、储层岩性变化和孔隙流体成分密切相关的地震属性;确定储层岩性和孔隙流体性质。该方法仅需要近、中角度的地震数据,其他弹性属性参数是由弹性密度比与声波阻抗之间的关系通过道运算获得,提高了计算效率,可用于绝大多数采集条件下获得的地震数据叠前反演。     

各向异性介质三维纵横波联合叠前反演方法及应用

 为了提高储层预测精度,本文利用三维三分量资料及前期处理结果,以各向异性(TI)介质弹性波传播理论为基础,研究了多波精确振幅特征方程,进而推出三维各向异性介质纵横波联合叠前岩性参数反演方法。该方法利用叠前NMO道集,将5个岩性参数在同一方程联合求解,可同时获得5个反演参数。为保持反演参数的独立性,可直接反演地层纵波速度、横波速度、密度及另两个各向异性系数,进而计算出地层的弹性参数、弹性阻抗(EI)及弹性阻抗梯度(EIG)等共13个岩性、弹性参数,用于对岩性及流体的识别和描述。文中采用的纵横波联合叠前反演方法可提高反演的可靠性和精度,经实际三维多波地震数据处理证明了方法的适用性。     

叠前地震反演技术的应用条件及难点分析

叠前地震反演技术可以通过数学运算,从未叠加的叠前地震资料中获得速度、密度和泊松比等弹性参数。通过弹性参数可识别出油气勘探开发过程中所关注介质的岩性、物性及流体等特征,能够大幅度提高储层描述精度,减少多解性;但叠前地震反演技术具有一定的应用条件,对地质、地震和测井资料有适应性的要求,其反演结果的应用效果受多方面因素影响。为此,在分析叠前地震反演技术优势的基础上,应用模型数据和实际地震、测井资料,确定该技术的应用条件,并分析应用过程中存在的难点问题;结果表明,叠前地震反演具有资料多样性和技术本身的优势,且可获得丰富的反演成果数据;但应用该技术时,须采用高品质的地震资料,进行岩石物理可行性分析以及合理的叠前地震反演过程控制和成果应用。目前叠前地震反演技术存在的难点有反演结果存在多解性、须解决多种资料的匹配以及反演结果的纵、横向分辨能力与勘探开发需求的一致性等。     

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。     

地震道反演面临的问题与进展

常规叠后地震道反演技术,受多种因素的影响。在实用中,很难获得准确的结果。从地震道反演的主要技术环节来看,造成地震道反演错误或解释陷井的原因主要集中在噪声、假设条件、子波提取、时深转换、低频分量、约束条件等方面。Patrick Connolly提出的弹性阻抗(elastic impedance)的思想,改进了反射系数垂直入射假设的错误,巧妙地将AVO问题与地震道反演相结合,将地震道反演技术向前推进了一步。在此基础上建立的适合常规叠后资料的、非零炮检距纵波资料的广义弹性阻抗(generalized elastic impedance)模型不仅包含波阻抗,还包含了纵横波速度等岩性信息。进一步发展纵波与转换波弹性阻抗的联合反演,能更准确地获得纵横波速度信息,还能获得流体饱和度及渗透特性的信息,是地震反演发展的最新方向     

AVO地震反演在油气预测中的应用

利用AVO分析和地震反演相结合的三维多道全局优化地震反演技术和方法进行叠前分演，结果得到纵横波波阻抗，纵横波速度比，泊松比等相关数据，结合岩性贡献概率量板，最终得到岩性数据体，将其用于岩性预测和地下含油气信息检测后效果良好，由此认为：本方法能处理各种道集数据，是一种新的流体预测和岩性预测方法。     

叠前弹性参数反演方法及其应用

叠前时间偏移和AVO反演相结合的叠前弹性参数反演技术为岩性和隐蔽性油气藏勘探提供了较为有效的储层识别方法。依据弹性波传播的基本理论和平面纵波入射的反射和透射Zoeppritz方程,给出了计算弹性参数的公式。算法实现的基本原理是：首先将叠前时间偏移的共反射点（CRP）道集转化为角道集;然后基于角道集应用最小平方方法进行优化求解,得到各弹性参数剖面;最后通过计算结果建立地质模型,并进行反演,进而进行储层描述和含油性预测。利用理论模型对叠前弹性参数反演方法进行了验证,结果显示方法的计算误差较小。将方法应用于复杂陆相断陷盆地地震资料反演,并与商业软件的反演结果进行了对比分析,结果表明,叠前弹性参数反演方法的分辨率较高,钻井资料证实其储层预测精度也较高。     

叠前同时反演在复杂岩性预测中的应用

研究区位于HT盆地东次凹中央洼槽,由于该区岩性复杂,各岩性波阻抗叠置严重,所以单纯利用纵波阻抗不能很好地识别岩性,进而影响砂体展布形态的刻画。叠前同时反演技术利用地震道集近、中、远不同偏移距地震道上的丰富振幅、频率等信息,不仅反演出纵波阻抗和横波阻抗,还可以得到纵横波速度比和泊松比等重要的弹性参数数据,对有利储层预测和岩性识别具有重要作用。在测井和地震资料处理、地震岩石物理分析以及叠前同时反演等方面研究的基础上,有效刻画出有利区带,降低了井位部署风险,并指出了有利勘探靶区。应用结果表明,利用叠前同步反演技术能够较好地预测有利砂岩的分布形态,预测成果在HT盆地岩性勘探中发挥了极大作用。