《叠前地震联合反演.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《叠前地震联合反演.ppt（73页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、叠前地震联合反演,只利用纵波速度，难以区分砂岩和泥岩。在泊松比和纵波速度交汇图中，砂泥岩、和油气可以区分开。,泊松比与岩性及流体成分的关系,Vp,Vp,描述岩石弹性特征的主要地震参数有岩石的弹性模量、密度、纵波速度 和横波速度 等。弹性模量反映岩石应力应变关系的特征，密度反映岩石的比重，速度则反映地震波在岩石中的传播的特征，它是弹性模量的函数。,拉梅常数,剪切模量,体积模量，,含油气地层一般都具有较低的和/与流体无关，仅反映岩石骨架的性质和能够灵敏地反映储层属性，并且物理意义明确，在岩性和流体预测方面具有重大的意义,和,0.4 0.8,Ed,Vp Vs交会图,交会图,/交汇图,在/交会图中可以
2、看出，油层（红色）基本都分布在低泊松比、低/的区域。说明该区油层的特点之一是比水层具有更低的泊松比。当泊松比大于0.32时，砂岩为水层。,充分利用地震反射振幅随偏移距不同或入射角不同而变化的特征，通过对这些数据的纵横波反演技术研究，能得到纵横波波阻抗，纵横波速度，密度，泊松比等多种参数；提供了研究岩性和流体变化规律的更多、更有效的反演数据体成果叠前地震反演较叠后反演推进一步,叠前反演,从含有丰富地质信息的叠前资料入手，深入研究叠前记录的正演模拟、叠前波形反演技术，采用弹性波反演方法由叠前道集中获取地层纵横波速度、密度等参数；然后利用不同角度的角道集数据得到弹性波阻抗数据体。这些技术相互补充，使
3、叠前地震技术的研究进一步得到深入叠前弹性波反演和EI有机结合，可以建立一套较为完善的联合反演技术，从中得到的地层速度、密度、泊松比、弹性模量等岩性参数数据体，将为研究储层的变化规律提供新的手段,垂直入射反射,Zoeppritz方程及其近似,Zoeppritz方程,弹性波向下传播时在界面处的能量分配,入射P波与各转换波之间的运动学关系，满足斯奈尔定理：,Zoeppritz方程,简单模型,合成CMP道集，共60道，最大炮检距1500米,近偏移距、中偏移距和远偏移距各20道的叠加结果,反射2缺失(第二和第三层阻抗相等),反射3微弱,总体思路,叠前地震道集,与测井曲线相对应的叠前波形反演结果,岩石物理
4、分析,弹性波阻抗反演,测井数据,角度部分叠加地震数据,岩石弹性参数,储集体描述,叠前弹性波波形反演,控制点处,三维地震数据体,约束,叠前弹性波波形反演,算法基本流程,随机产生一族弹性地层模型,计算每一地层模型的合成地震道集,合成道集与实际观测数据的比较,遗传算法,修改地层模型,收敛？,否,是,计算适应度值,保存结果结束,从左向右分别为反演的P波速度、S波速度、密度及其合成记录。图中较细的曲线为真实模型参数，较粗的曲线为反演得到的地层模型，可见纵横波速度的反演结果与真实模型十分吻合,理论模型试算,从残差剖面上看出，两个地震道集有很好的相似性,理论模型试算,叠前弹性波反演,从左向右分别为初始群体最
5、佳个体的P波速度、S波速度、密度及其叠前合成记录。图中红色曲线为真实井曲线，蓝色曲线为初始估计模型，可见初始模型参数与井数据差别较大。图中中间的黑色细线是地层参数的低频趋势，两侧的黑线是参数的约束范围。,叠前弹性波反演,初始群体最佳个体的叠前合成记录(b)与井曲线叠前道集(a)的对比，可见二者存在很大差别。,(a),(b),从左向右分别为反演的P波速度、S波速度、密度及其合成记录。图中红色曲线为真实井数据，蓝色曲线为反演得到的地层参数，可见反演结果与真实模型有很好的吻合。,叠前弹性波反演,叠前弹性波反演,时间(s),蓝色曲线是实际测井曲线,P波速度 S波速度密度,反演结果与测井曲线的比较从左向
6、右分别是纵横波速度及密度,反演结果与测井曲线的比较从左向右分别是纵横波速度及密度,Vp Vs 密度（蓝色曲线为实际井数据，红色曲线为叠前波形反演结果，纵轴表示深度，单位：米）,合成道集(左)与实际地震记录(右),对井附近的CDP道集进行了遗传算法反演，下图分别是合成道集与实际地震记录的比较，箭头所示的同相轴同样显示了气砂岩反射引起的振幅随偏移距增大现象,反演结果与井曲线的对比，左图是纵波速度曲线，右图是密度曲线；其中红色是反演曲线，兰色是实际井曲线 经过对比认为，反演结果是可靠的，从而为弹性波阻抗反演提供了先验信息。,井数据与反演结果的对比(红色为GA反演结果，蓝色为井曲线),合成的叠前记录,
7、2井附近的实际CMP道集,总体思路,叠前地震道集,与测井曲线相对应的叠前波形反演结果,岩石物理分析,弹性波阻抗反演,测井数据,角度部分叠加地震数据,岩石弹性参数,储集体描述,叠前弹性波波形反演,控制点处,三维地震数据体,约束,根据AVO理论，零炮检距（或小炮检距）剖面可以近似为声阻抗AI（Acoustic Impedance）的函数，它与岩石的密度和纵波速度有关。为了充分利用大炮检距地震振幅信息，需要利用一种与入射角有关的弹性阻抗EI（Elastic Impedance），这种弹性阻抗形式上类似于声阻抗AI，不但与岩石的密度和纵波速度，而且与横波速度、入射角有关。,弹性波阻抗(EI),弹性波阻
8、抗反演,寻求一个函数，使其与声阻抗有相似的性质，以便于以任意角入射时反射系数均可以用下面的公式表示：,函数 称作EI（弹性波阻抗），当地层弹性参数变化不大时，用EI的对数值来表示反射系数是准确的,弹性波阻抗反演,弹性波阻抗反演流程用测井曲线计算井中的EI曲线，对于同一个CMP道集来说，EI是入射角的函数 将偏移距数据转化为角道集数据，估算每个角度数据所对应的子波 利用与迭后反演相类似的反演算法计算出各个角度的弹性波阻抗剖面,声阻抗,弹性波阻抗(8度),弹性波阻抗(16度),声阻抗和弹性波阻抗曲线对比,子波提取,子波的振幅和频率特性随角度的变化而变化，这保证了反演处理的稳定性。各角度的子波在形状
9、上很相似，振幅和相位也都比较一致，这有利于各角度资料反演效果的对比。,在不同角度的道集上进行合成记录标定,5-15度的井的合成记录层位标定图，从左至右分别为：角度子波、地震道、合成记录和测井曲线。右边的曲线分别为：红色的波阻抗曲线、蓝色的纵波速度曲线,15-25度的井的合成记录层位标定图，从左至右分别为：角度子波、地震道、合成记录和测井曲线。右边的曲线分别为：红色的波阻抗曲线、蓝色的纵波速度曲线,25-35度的井的合成记录层位标定图，从左至右分别为：角度子波、地震道、合成记录和测井曲线。右边的曲线分别为：红色的波阻抗曲线、蓝色的纵波速度曲线,三、弹性阻抗反演,角道集资料,5-15度角道集剖面,
10、15-25度角道集剖面,25-35度角道集剖面,四、弹性阻抗反演,Ang5-15度,Complete_impedance_5-15度,弹性波阻抗的近似算法有多种，在此我们用BP近似来计算弹性波阻抗，根据Connolly 在1999年提出的弹性波阻抗近似公式可以得到弹性波阻抗的如下表达式：,进而由上式可以得到如下表达式：,对于同一角度来说A，B，C均为常数：,从弹性波阻抗体中提取岩性参数体,对于多个不同的角度而言有：,这是一个典型的,型方程组。写成矩阵形式：,上面表达式中：左边第一项是一个n3的常数矩阵；第二项是所要求的纵、横波速度及密度的对数形式；右边是一个n1的常数矩阵，它是由反演得到的各个
11、角度的弹性波阻抗体分别取对数得到的。,从弹性波阻抗体中提取岩性参数体,通过最小平方法得到各样点的,可以进一步得到：Ip、Is、泊松比、纵波模量、横波模量及拉梅参数等。,对其分别取指数就得到各采样点的岩性参数体：,从弹性波阻抗体中提取岩性参数体,参数Lamda*Rho和Mu*Rho的获取,由于Lamda*Rho和Mu*Rho能够灵敏地反映储层属性，并且物理意义明确，在岩性和流体预测方面具有重大的意义，因此我们有必要从反演中拾取这两个属性。有两种方法可以获取Lambda*Rho和Mu*Rho，在此称其为直接法和间接法,间接法 在Connolly（1999）方程的基础上，采用回归算法求取Alpha、
12、Beta和Rho，根据各岩性参数间的关系进一步求得Ip、Is、Lambda*Rho和Mu*Rho直接法 用Ip和Is及Lambda*Rho和Mu*Rho的显式近似方程Fatti近似和Gray近似来求取它们，这种方法是直接得到Ip和Is及Lambda*Rho和Mu*Rho,应用实例,总体思路,叠前地震道集,与测井曲线相对应的叠前波形反演结果,岩石物理分析,类似于波阻抗反演的弹性阻抗反演,测井数据,角度部分叠加地震数据,岩石物理参数,储集体描述,叠前弹性波波形反演,控制点处,三维地震数据体,约束,角道集资料,5-15度角道集剖面,15-25度角道集剖面,25-35度角道集剖面,弹性阻抗反演,Ang
13、5-15度,Complete_impedance_5-15度,Ang15-25度,Complete_impedance_15-25度,Ang25-35度,Complete_impedance_25-35度,通过对单井纵横波速度进行分析可知，气层纵波速度相对降低，横波速度变化较小，单独从纵横波速度难以对储层进行识别。从纵横波交会图上可以看出：右上角的红的正方形表示的为含气砂岩。纵横 波速度的交会图可以明显地将气层区分开来。,提取的纵波阻抗剖面,上图为提取的纵波阻抗剖面图，可看出目的层处纵波阻抗值很低，因目的层有低的纵波速度和密度，所以纵波阻抗值低，这与实际的情况相符合，所插入的测井曲线为纵波速度
14、曲线，可看出曲线也与反演出的剖面相吻合。,提取的纵波速度剖面,上图为提取的纵波速度剖面图，可看出目的层处纵波速度值很低，实际上目的层有低的纵波速度值，所以反演结果与实际的情况相符合，所插入的测井曲线为纵波速度曲线，可看出曲线与反演出的剖面吻合很好。,提取的密度剖面,上图为提取的密度剖面图，可看出目的层处密度值很低，与实际的情况相符合，所插入的测井曲线为纵波速度曲线，目的层处的纵波速度值低，这也与反演出的剖面相吻合。,提取的Lambda*Rho剖面,上图为提取的 剖面图，可看出目的层处 值很低，因，而目的层有低的纵波阻抗值和相对高的横波阻抗值，所以反演结果与实际的情况相符合，所插入的测井曲线为纵
15、波速度曲线，可看出曲线也与反演出的剖面相吻合。,提取的泊松比剖面,上图为提取的泊松比剖面图，可看出目的层处泊松比值很低，因，而目的层有低的纵波速度值和相对高的横波速度值，所以反演结果与实际的情况相符合，所插入的测井曲线为纵波速度曲线，可看出曲线也与反演出的剖面相吻合。,提取的纵横波速度比剖面,上图为提取的 剖面图，可看出目的层处 值很低，因目的层有低的纵波速度值和相对高的横波速度值，所以反演结果与实际的情况相符合，所插入的测井曲线为纵波速度曲线，可看出曲线也与反演出的剖面相吻合。,提取的横波速度剖面,上图为提取的横波速度剖面图，因横波对气层反映不敏感，气层的横波速度与其它砂岩差别不大，难以把气层区分开来。从上面的剖面上也很难看出目的气层的范围。所插入的测井曲线为纵波速度曲线，可看出曲线与反演出的剖面吻合不好。,提取的横波阻抗度剖面,上图为提取的横波阻抗剖面图，因横波对气层反映不敏感，气层的横波速度与其它砂岩差别不大，用横波阻抗信息难以把气层区分开来。从上面的剖面上也很难看出目的气层的范围。所插入的测井曲线为纵波速度曲线，可看出曲线与反演出的剖面吻合不好。,纵波阻抗时间切片,纵波速度时间切片,密度时间切片,Lambda*Rho时间切片,泊松比时间切片,纵横波速度比时间切片,横波阻抗时间切片,横波速度时间切片,谢谢大家,
