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。     

多波联合反演研究进展

纵波和横波虽然同为地震弹性波,但是动力学特征差异显著。与地震纵波相比,地震横波对地下介质的横波速度和密度更为敏感,因此联合反演地震纵波和横波有助于更好地估算速度和密度参数,提高储层描述和流体检测的精度。回顾了多波联合反演的发展历程,其中纵横波旅行时反演具有较高的计算效率,但由于反演结果精度有限,难以直接用于油气检测;多波AVO反演利用地震波振幅信息反演多个弹性参数,有效提升了横波速度、横波阻抗、密度等参数的反演精度。大量实际应用结果表明,多波联合反演为提高储层定量化预测精度提供了有效途径,而多波数据匹配是保证多波联合反演结果可靠性的重要基础。继续发展深度域反演技术、智能化反演算法将有助于推动多波联合反演的应用。近年来横波可控震源技术的快速发展,极大地提升了纯横波地震数据的品质。最新现场试验结果表明,纯横波地震数据已具备与纵波地震数据相当的品质,并在实际生产中显示出较好的应用前景:SH-SH波可用于疏松砂岩气云区的高精度成像,SV-SV波可用于准确、可靠的高分辨率密度反演。因此基于横波震源的九分量地震勘探将是未来多波勘探技术的重要发展方向,需要进一步提升和完善对地震横波响应特征的认识,明确横波与纵波的动力学特征差异,为地震纵、横波油气直接检测提供重要的理论依据和方法支持。     

基于时间—振幅双γ模型的PP-PS波联合反演

在常规PP-PS波反演中利用走时计算纵横波速度比(γ)模型以对PP波、PS波进行时间匹配,这在构造复杂或岩性横向变化剧烈区会引起严重误差;另外常规PP-PS波反演通常假设γ=2来进行,这往往导致反演结果不准确。因此,本文介绍一种利用时间走时和振幅能量计算的双γ模型方法来求取最佳γ,使得PP波和PS波得到最佳匹配;在此基础上利用纵波截距、梯度和横波梯度三个独立参数反演得到纵波速度、横波速度和密度及泊松比等岩性参数。反演过程使用模拟退火方法进行全局寻优,可以有效避免局部极值。将该方法应用到苏里格气田某区块,预测结果的总符合率达到80%以上。     

纵横波联合叠前自适应MCMC反演方法

联合纵波（PP波）和转换波（PS波）地震资料进行AVO反演可降低解的非唯一性,提高反演的稳定性和AVO参数估算精度。文中提出了一种基于自适应马尔科夫链蒙特卡洛（MCMC）的纵横波叠前联合非线性反演方法,直接反演纵、横波速度及密度三个参数。该方法基于精确Zoeppritz方程,在贝叶斯框架下引入测井约束先验信息,在反演过程中使用自适应MCMC方法对贝叶斯后验概率密度进行抽样,并通过对收敛于后验概率密度随机样本的统计分析,获取表征纵、横波速度及密度参数的后验概率密度信息。同时对其AVO三参数反演结果进行不确定分析,可用于储层流体检测与岩性识别的风险评估。实际井模型数据测试结果表明,基于精确Zoeppritz方程的自适应MCMC法纵横波叠前联合反演精度较高、稳定性较好、抗噪能力也较强,验证了方法的可行性和有效性。     

多分量地震资料在识别隐蔽河道砂岩中的应用

在四川盆地秋林地区的多分量地震资料解释过程中,发现一类特殊的沙溪庙组砂岩储层：在纵波剖面上反射特征不明显,很难发现;在转换波剖面上反射特征明显,能够清晰地识别。多分量地震资料采用炸药震源激发、DSU3数字三分量检波器接收;资料处理以PP、PS波保幅处理为目标,针对PS波信噪比低的难点,使用分区、分域、分步保真与保幅噪声衰减技术,有效地提高了PS波资料信噪比;在井震标定的基础上,分别解释了PP、PS波目的层,并以PP波层位为基准,将PS波层位校正至PP波时间域,从而使PP与PS波在时间域匹配。根据多分量地震解释结果获得以下认识：(1)由于沙溪庙组砂岩纵波速度对孔隙度较敏感,致使PP波反射振幅受砂岩孔隙度影响较大;在一定孔隙度范围内,纵波速度、密度等弹性参数组合导致隐蔽河道砂岩在PP波剖面上没有明显反射,隐藏在泥岩中难以识别,以往的勘探过程常常漏掉这类储层。(2)PS波反射振幅受孔隙度变化影响小,在预测岩性方面比PP波更具优势,利用多分量地震资料进行属性分析,能够清晰地刻画河道的空间展布特征。钻井结果验证了上述认识,并利用多分量地震资料在沙溪庙组发现了大面积纵波勘探遗漏的河道砂岩,为该区下...     

鄂尔多斯盆地SX地区PP+PS波地震流体检测技术

鄂尔多斯盆地是典型的低孔、低渗、低压岩性油气藏,地震预测有效储层难度大,同时SX地区天然气储层特殊的地质条件导致PP波地震资料在有效储层的识别上存在多解性。开展多波地震勘探以获取不受流体影响的横波信息,利用PP+PS波联合解释含气层,尽量规避单纯利用PP波资料的多解性,是解决SX地区地震流体检测问题的新途径。故基于SX地区测井资料岩石物理分析的基础上,主要阐述PP+PS波地震流体检测技术系列,包括PP+PS波"亮点"特征分析技术、PP+PS波振幅比技术、PP+PS波AVO分析技术与PP+PS波匹配压缩对比分析技术等。本技术系列在SX地区取得广泛应用,减少了PP波检测流体的多解性,提高了地震检测流体的能力和预测钻井成功率。     

纵横波联合反演在储层预测中的应用 ——以沾化凹陷罗家地区沙一段生物灰岩为例

目前油气勘探中单纯依靠纵波数据反演的结果存在多解性。利用纵波和转换横波地震数据进行联合反演, 可以有效提高对横波阻抗的计算精度以及储层预测的可靠性。针对罗家地区沙一段生物灰岩储层岩性横向变化较大,常规纵波叠前反演难以准确预测储层及油水分布的问题,利用多波多分量地震勘探技术,开展纵横波联合反演研究,通过纵横波联合标定、转换横波压缩匹配,构造精细解释等方法建立联合反演初始模型,进而求取对岩性和流体敏感的纵横波速度比、密度等适用于储层预测与油藏描述的弹性参数。实际应用结果表明,纵横波联合反演得到的弹性参数能够识别沙一段生物灰岩储层变化,同时也能够反映储层流体分布,与研究区该层段56口井实钻资料的吻合率达到85%。     

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。     

降低弹性波全波形反演强烈非线性的分步反演策略

弹性波全波形反演是一种高精度估计地下弹性参数的有效工具,然而其面临的非线性问题比声波更加突出。本文提出一种降低非线性程度的分步反演策略,用于纵、横波速度的高精度重建。首先利用基于包络的弹性波波形反演方法重建纵横波速度的背景模型;然后应用基于时间域正演的频率域弹性波全波形反演方法,利用多尺度策略进一步降低弹性波全波形反演的非线性程度,恢复模型的中、高波数成分。数值实验结果表明,当地震数据中缺少低频和大炮检距成分时,这种分步反演策略对于重建高精度纵、横波速度模型非常有效,对于提高横波速度的反演精度效果尤其明显。     

四川地区多分量阻抗反演技术的应用

介绍了多分量地震资料波阻抗反演方法，特别是转换波资料波阻抗反演的原理和方法。应用多分量波阻抗反演技术，对纵波和转换波地震资料进行了波阻抗联合反演，获得了纵波和横波波阻抗剖面、纵横波速度比剖面、λρ剖面、μρ剖面以及各种岩性参数交会剖面。利用这些成果，可以得到比常规波阻抗反演更准确、更丰富的储层信息，在目标储层的含气性识别中取得了很好地效果。     

井间地震资料时间域波阻抗反演研究

常用的时间域反演方法不能直接用于深度域的井间地震资料.通过建立合适的深-时转换速度模型,将井间地震资料从深度域转换到时间域.应用时间域地震波阻抗反演方法对其进行反演处理,再将其转换回深度域进行储层解释.在此基础上建立了井间地震资料波阻抗约束模型,对时间域的波阻抗剖面进行时-深转换,得到深度域的井间地震波阻抗剖面.转换后的深度波阻抗剖面及深度域井资料可直接用于储层的对比分析.实例分析表明,利用该方法得到的反演结果精度高,储层描述效果好.     

有色反演技术在海外A油田评价中的应用

近年来出现的有色反演技术是一种频率域测井约束下的地震反演新技术,其核心是设计匹配算子使地震频谱和井的波阻抗频谱相匹配,该技术具有无需初始模型、受人为干扰小和计算速度快等方面的优势,特别适用于海外勘探项目评价中常遇到钻井少、研究时间短的问题。海外A油田的实际应用表明,低通频率是影响匹配算子的关键参数,反演结果在保留地震数据原有地质特征基础上,增加了测井数据的高频信息,改善了反演结果的分辨率。针对研究区油层具有明显相对低纵波阻抗的特征,通过定量标定,可快速清晰地刻画和识别油层。经2017年新钻井证实,油层解释结果可靠。     

MCSEM和地震AVA数据联合反演储层物性

海洋可控源电磁（MCSEM）数据对高阻的含油气储层比较敏感,联合反演MCSEM和地震数据可提高储层物性参数估计的可靠性。本文提出一种利用MCSEM和地震AVA数据联合反演储层物性参数的方法,该方法利用Archie公式和Gassmann方程建立储层物性参数与电磁属性（电导率）和地震属性（速度、密度）之间的联系,采用模拟退火（SA）算法求解联合反演目标函数。模型试验表明,与单一数据反演结果相比,联合反演MCSEM数据和地震AVA数据能够得到更可靠的储层物性参数估计,且与基于梯度下降的Occam反演方法相比,该方法不依赖于初始值。     

利用断层模型约束反演技术进行储层预测

本文通过井震结合,建立了喇嘛甸油田北北二区块的构造模型,具体作法为:①利用井分层数据产生深度域顶部层面,应用地震构造解释产生时间域构造层面,通过合成记录建立油层组级别的速度场,并将深度域构造层面数据进行转换得到时间域数据;②以地震构造层面为趋势约束,最终得到时间域的各油层组构造层面;③对断层与断层、断层与层位进行交切,通过准确定义断层关系以及断层与层位之间的关系,使断层上、下盘地层的过渡符合实际地质情况。在构造模型的基础上,利用断层模型约束进行地质统计学反演,经与测井解释结果对比,砂体预测可信度明显提高。利用该预测结果落实了井网控制程度较低区域的断层附近砂体分布,对断层附近水平井设计提供了依据。     

转换波叠后联合反演技术在川西须家河组气藏的应用

川西坳陷上三叠统须家河组气藏为超致密超高压非常规近源气藏,具有地质条件复杂、成藏机理不清、地震资料有效频带窄与主频低等不利因素,勘探开发难度极大。常规纵波反演技术不能够充分地利用横波信息,无法提供与储层预测、含气性识别等相关的精确参数,难以有效地解决致密气藏的勘探难题。而转换波叠后联合反演技术同时利用全波测井、地震、地质等综合信息,反演出泊松比、纵横波速度比、纵横波阻抗、密度等与岩性和物性相关的重要参数,为致密油气藏的描述提供了更准确、有效的依据。进行转换波叠后联合反演之前,还需要对PP波与PS波进行匹配处理,消除反射波组的频率、相位、波形等差异,以建立准确的反演初始模型。将该技术应用到川西新场地区须家河组气藏描述,获得了良好的储层预测、岩性识别及含气性检测效果。     

相控约束下的超深薄层砂体预测技术在塔北隆起玉东区块中的应用

塔北隆起西部玉东地区白垩系巴西改组广泛发育薄层砂岩,形成受构造控制的岩性圈闭。储层厚度约3~5 m,而常规地震资料分辨率有限,储层预测难度大。从正演模拟出发,结合实钻井资料,设计不同的正演模型,分析了不同薄储层发育模式对地震波形的影响,实验结果表明:厚层块状砂岩发育时,振幅最强,而薄砂层发育时,振幅相对减弱;块状砂岩内部泥岩隔层发育时,振幅降低的同时波谷变宽。通过波谷宽度与振幅2种属性聚类交会,参考已钻井岩相信息,形成地震相平面图,平面上实现储层的定性预测;在此基础上开展相控约束下的高分辨率地震波形指示反演,明确含油砂体分布范围。实钻结果证实储层预测吻合率较高,纵横向上符合地质认识,从而明确了玉东地区白垩系巴西改组千万吨级油气勘探潜力,取得了较好的应用效果,对后期薄砂层油气藏勘探与开发具有重要的指导作用。     

纵横波联合反演在苏里格含气性检测中的应用

苏里格气田目的层属于辫状河和曲流河沉积环境下的多种砂体组合，而且含气层速度值与泥岩的速度值有较大的重叠。因此，单纯纵波反演在该地区不能有效地剔除低速泥岩，区分致密砂岩与有效砂岩。AVO理论和实践证明，含气砂岩随饱和度的下降，纵波速度明显变化，而横波速度变化较小。纵横波联合反演可得到纵波阻抗和横波阻抗，进而可有效区分岩性。纵波阻抗和横波阻抗的比值，可消除密度项得到纵横波速度比。根据Aki Richards公式可知，在纵横波速度比为1.5左右时，可确定砂岩含气。据此，在推导纵横波联合反演公式和确定反演过程的基础上，对苏里格气田某测线进行纵横波联合反演，得到纵波阻抗、横波阻抗和纵横波速度比，从而确定了低速泥岩、致密砂岩与有效砂岩的分布范围。     

龙门山前侏罗系沙溪庙组致密砂岩储层叠前地震预测

龙门山前侏罗系沙溪庙组致密砂岩横向变化快、非均质性强、孔隙结构复杂,储层与围岩阻抗差异小,岩石物理规律不清,且地震叠前道集资料品质差、测井横波资料匮乏,优质储层预测困难。针对以上问题,通过叠前反褶积、阿尔法滤波、剔除拟合振幅补偿优化处理了叠前CRP道集,采用改进的Xu-White模型预测了横波,并通过贝叶斯稀疏脉冲反演获得了叠前弹性参数VP/VS,预测了砂体边界,最后在砂体边界控制下,利用蒙特卡罗—贝叶斯分类方法反演了孔隙度,预测了致密砂岩有利储层发育区。研究表明：贝叶斯稀疏脉冲反演简化了稀疏脉冲反演过程,求解更稳定,砂岩边界控制下的孔隙度反演排除了泥岩影响,提高了孔隙度预测精度,该技术在龙门山前侏罗系沙溪庙组致密砂岩有利储层预测中取得了较好的效果,具有一定的推广应用价值。     

分频解释技术在储层预测中的应用

分频解释技术将地震数据体从时间域转化到频率域,可实现在频率域内通过调谐振幅的对应关系来研究储层横向变化规律。黄河口地区明化镇组地形平缓,储层薄,横向变化快,依据常规地震属性以及波阻抗反演技术很难准确地进行储层预测。运用连续小波变换实现频率域对储层横向变化的研究,确定了油藏的边界,计算出了砂体的厚度,为储层预测提供了依据。