地层吸收对弹性参数的影响和叠前QAVO反演

地震波在粘弹性介质中传播时会发生衰减,地层的吸收必然会对岩石的弹性参数带来影响。由于地层的岩性变化和储层中含有的流体类型的变化,都会使地层对地震波产生不同的吸收作用,因此品质因子中蕴含着丰富的岩性及流体性质等信息。综合利用地层的吸收特征与地层弹性参数来进行储层预测,会更全面、更可靠地识别有效储层,减少多解性。这里从粘弹性介质的本构方程出发,推导了品质因子与波阻抗的近似关系式,讨论了地层吸收对AVO类型以及对弹性阻抗的影响,最后将地层品质因子融入到叠前弹性阻抗反演过程中,实现了地层品质因子与纵横波阻抗的同步反演,在实际应用中取得了明显效果。     

利用叠前弹性参数同时反演预测储层的含油气性

叠前时间偏移得到的CRP道集和叠前弹性参数同时反演技术为岩性和隐蔽油气藏勘探开发提供最为有效的含油气储层的识别方法。依据弹性波传播的基本理论,对Zoeppritz方程进行简化,给出了计算纵横波波阻抗同时反演的公式。在井资料分析及计算其弹性参数的基础上,通过交会图分析得知利用P波阻抗和S波阻抗交会可以区分岩性,P波阻抗和孔隙度交会可以区分储层,储层和流体因子λ交会可以区分储层的含油气性。通过反演结果提取了研究区沙河子组的含油气储层平面特征和剖面特征,其预测结果与实钻结果一致,证明了叠前弹性参数同时反演对预测含油气性具有较好的实用性。     

叠前反演在LHK地区烃类检测中的应用

针对LHK地区目的层砂泥岩纵波阻抗叠置和AVO异常不明显以及储层地质条件复杂的特点,应用叠前弹性阻抗反演技术体系对该地区油气层的分布做出预测。其关键步骤包括:流体替换模型分析与弹性参数交会分析相结合的敏感参数筛选,不同角道集地震数据体的子波估算和精细标定,弹性参数的反演计算。反演得到的拉梅系数乘以密度体与纵波阻抗体交汇的结果,反映了油气层分布特征,预测结果已被钻井证实。     

基于改进粒子群算法的叠前弹性阻抗反演

弹性阻抗反演是结合声阻抗反演与AVO反演的叠前地震反演技术,能够克服叠后波阻抗反演的缺陷,反映振幅随偏移距变化的信息,已经广泛应用于地震岩性识别和流体特征的获取。常规的线性迭代弹性阻抗反演方法存在依赖初始模型、容易陷入局部极值等缺陷。针对这一问题,提出了一种基于改进粒子群算法的弹性阻抗非线性反演方法,并利用该算法对胜利油田某工区地震资料进行了弹性阻抗反演,获得了多个弹性参数剖面,与实际钻井结果相符,该方法为复杂油气藏的勘探开发提供了一种有效可行的途径。     

利用基于测井数据的弹性阻抗判别储层流体性质

弹性阻抗可以有效地识别储层岩性和流体.利用四川盆地二口测试井的实测纵波、横波数据资料,依据Connoly弹性阻抗理论,对储层的流体性质进行了判别,并将试气成果进行验证.经研究表明:利用弹性阻抗能有效地判别储层的流体性质.因此,在四川地区开展地震叠前弹性阻抗反演进行储层预测和流体识别是可行且有效的.     

地震反射AVO理论及其应用研究进展

主要针对近年AVO理论研究和AVO技术的应用案例,论述了当前AVO理论及其技术的进展,一是在反演中增加能反映岩性和流体变化的新弹性参数,例如加入品质因子等;二是改进算法提高AVO反演精度和加快反演速度,例如采用的贝叶斯反演法、PP波和PS波联合反演以及自适应步长反演等方法。在上述基础上,介绍了在碳酸盐岩储层预测以及方位AVO在一些地区的实际应用效果,展示了AVO在油气藏流体识别及流体边界检测具有较大的应用潜力。     

叠前弹性波阻抗反演在四川FL地区礁滩型储层预测中的应用

叠前弹性波阻抗反演对礁滩型储层的预测和流体识别较叠后声阻抗反演的可信度更高,可对含油气性进行半定量—定量描述。以四川FL地区礁滩型储层为重点,以叠前弹性波阻抗反演为技术路线,对该地区反演出的数据体进行交汇解释,预测出了该区礁滩型储层的平面分布特点,预测结果与该区仅有的两口钻井资料相吻合。实践表明,用交会法并结合对储层响应敏感的两个参数泊松比和剪切模量进行储层解释,可靠度较高。     

FAVO反演技术及其在深水砂岩储层中的应用

在AVO理论的基础上,利用时频分析技术获得频率依赖的反射系数信息,通过FAVO(Frequency dependent AVO)反演可以获得速度频散程度属性。由于地震波速度频散主要由孔隙流体的相关性,该属性可以作为识别因子实现储层流体检测。笔者推导了FAVO技术的反演公式,并选择刚果地区深水砂岩储层作为目标,通过一维数值模型和二维实际剖面,进行了含气砂体刻画和含气性识别研究。反演结果与钻井吻合程度较好,证明了该技术在深水砂岩储层流体识别中的有效性。     

弹性参数直接反演技术在储层流体识别中的应用

叠前地震反演是目前应用于流体识别的主要技术,但在具体研究区储层地质地震特点的应用过程中,存在岩石物理基础研究薄弱、多解性等问题。为提高流体地震识别精度,以KD地区为例,开展了陆相碎屑岩典型储层的岩石物理基础、叠前地震反演技术研究及应用。利用河道砂岩实验室岩石物理测试数据,分析了岩性、物性及孔隙流体对岩石物理参数的影响;基于弹性阻抗方程,通过弹性参数直接反演获取对储层流体敏感的参数,对KD地区河道砂岩储层进行了流体识别,提高了流体地震识别精度,取得了较好的地质效果。     

川东北五宝场地区须五段致密砂岩叠前储层预测

川东北五宝场地区须家河组须五段具有特低孔特低渗致密砂岩储层特征,常规叠后纵波阻抗难以区分泥岩背景下的储层,储层预测和含气性检测难度大。本文基于Gassmann方程进行流体替换并对工区缺失横波资料的井进行横波预测,并分别正演饱含不同流体性质的道集。研究发现储层饱含水为一类AVO响应特征,储层饱含气为二类AVO特征,AVO规律明显,进而采用实钻井的样本点建立岩石物理模板,选取纵横波速度比联合纵波阻抗圈定致密砂岩储层,利用更低的纵横波速度比能有效指示含气性。结果表明：砂体及储层展布规律能够得到很好的表征,叠前含气性预测对井吻合率达到90.9%。叠前预测在川东北五宝场地区须家河组须五段致密砂岩含气性识别中是有效的,有助于提高钻探成功率与开发效益。     

基于叠前深度偏移的AVO反演在神狐海域试采区的应用

为了更好地研究神狐海域试采区天然气水合物的展布形态和赋存状况,基于高精度层析速度反演后的叠前深度偏移地震资料进行AVO反演技术研究。为在天然气水合物富集区有效地进行AVO研究,AVO处理前运用叠前深度偏移技术,通过高精度层析反演不断迭代速度模型;然后通过偏移来改善资料的质量,结合实测钻井资料进行AVO正演分析、反演可行性分析、属性交会分析;最后将具有高横向分辨能力的地震资料和高垂向分辨能力的测井资料与地质相结合进行叠前同时反演。该方法可反演出纵、横波阻抗等属性,直接进行岩性和流体识别,结果表明,在AVO反演中引入叠前深度偏移技术,为反演提供了较高质量的叠前共反射点道集和精细的层速度模型,改善了AVO技术在试采区的应用效果,提高了反演的可靠性。反演出的各种属性为AVO分析提供了丰富的信息,能够比较准确地反映地下水合物矿体的展布情况,可用于后续水合物储层的分析及综合研究,对未来的水合物勘探开采具有重要的现实意义。     

基于各向异性AVO的裂缝弹性参数叠前反演方法

基于各向异性理论,将具有水平对称轴的高角度裂缝介质等效为HTI介质。首先,通过分析HTI介质反射界面的纵波反射系数公式,研究裂缝介质振幅随偏移距和方位角的变化特征,探索了方位各向异性介质弹性参数和各向异性参数的叠前反演方法。其次,为更好地估测介质的弹性参数:纵波阻抗IP、横波阻抗IS以及各向异性梯度Γ,对反射系数近似式进行了简化,同时对简化公式的精度进行了对比分析。最后,选取2D逆掩断层模型,利用褶积公式制作不同方位的合成地震道集,并对合成地震道集添加随机噪声(信噪比为2∶1),将其应用于方位AVO叠前反演算法试算中。结果表明,当信噪比为2时,方位AVO叠前反演所得纵波阻抗、横波阻抗及各向异性梯度的估测值与模型真实值基本吻合,而且估测值能够较准确地反映原始模型的地层特征,验证了方位AVO叠前反演算法的准确适用性。     

基于Gray方程的三参量AVO反演及煤层气富集区预测

通过AVO（Amplitude Versus Offset）反演可直接求取煤层气储层的弹性参数,指导储层的评价工作。在介绍Gray近似方程的基础上,应用该方程进行了三参量AVO反演方法的研究,直接计算出了煤层气储层的密度、体积模量和剪切模量;依据煤层气富集区3个弹性参数的特征,对比求取3个弹性参数剖面后,圈定出煤层气富集区;最后,通过模型和实例分析,验证该方法的可行性。      

Application and performances of unconstrained optimization methods in seafloor AVO inversion

Seafloor elastic parameters are important for seafloor engineering and geophysical detection beneath the seafloor. We have proposed to use AVO (amplitude variation with offset) theory to estimate seafloor elastic parameters. However, the previous inversion methods are time-consuming. To improve the computing efficiency, we try to solve the inverse problem as an unconstrained optimization problem in this paper. Three kinds of classical unconstrained optimization methods are applied to seafloor AVO inversion, including the steepest descent method, the Newton’s method, and the conjugate gradient method. Then, we design different initial models to test the convergence behaviors of the three methods. Numerical tests show that the perturbation level of the initial models and the noise level of the observed data have a significant effect on the convergence performances of the three methods. Even for the same perturbation and noise levels, the convergence performances differ with different combinations of the perturbed initial elastic parameters. All three methods have higher computing efficiency than the previous methods. This research also offers a strategy to choose a proper optimization method for a specific case in real seafloor AVO inversion.     

应用反演谱分解去除调谐效应的分频AVO技术

传统的AVO分析是假设平面波入射到分开两个半空间的单界面,并没有考虑油藏厚度的影响。当地层为薄层时,调谐效应会使AVO的变化规律发生改变,影响储层的识别。谱分解能够将时间记录转换到不同频率,从而得到更多的储层信息。因此,可以利用谱分解进行分频AVO分析。在多种谱分解方法中,反演谱分解方法具有较高的时频分辨率,并且其直接得到的是反射系数谱,可去除子波的影响。依据这一特性,这里将反演谱分解方法用于去除调谐效应。根据实际薄层的物理参数和地质条件,设计不同厚度的薄层模型,正演得到合成地震道集;然后利用反演谱分解进行分频AVO分析。结果表明,该方法能够消除薄层调谐效应,同时还能避免陷频现象。     

改进的贝叶斯迭代反演方法及其在白云岩致密储层识别的应用

由于低孔隙度和低渗透率的白云岩致密油储集层的纵波阻抗与其围岩差异非常小,利用叠后反演技术难以有效预测储层,而可以提取丰富弹性信息的叠前反演是解决此问题的有效手段,但是由于噪声等问题,叠前反演方程有较强的不适定性,笔者在贝叶斯框架下引入了改进的多变量柯西分布和改进的低频约束因子,重新推导了反演方程,获得了新的目标函数,有效地减少了反演的不适定性,从而提高了反演的稳定性,并结合迭代的思想来不断更新反演求解过程中的背景纵横波速度比值,从而增加了反演结果的精度。模型数据测试和实际资料应用都证明了该方法的稳定性和适用性。统计表明,利用提出的反演方法,目的层段内优质储层厚度预测吻合率高达89.75%。因此,此方法对类似硅质致密储层的勘探有重要的借鉴意义。     

碳酸盐岩礁滩油气储层地震预测方法探讨

储层结构和孔隙流体预测是目前碳酸盐岩礁滩油气储层地震预测的重点和难点。这里从流体敏感性参数的选择和基于储层结构模拟的孔隙度预测二方面。研究了碳酸盐岩礁滩油气储层的流体识别问题。其中,基于测井资料统计分析和／或岩石物理岩样测试的参数交会图的制作,是优选烃类敏感参数的基础。在单一敏感参数的基础上,构组复合型的流体识别因子,能获得更好的流体识别效果。储层孔隙度预测是这样实现的：首先,对Gassman流体替换方程通过引入近似关系βp-βs≈βp进行简化;然后引入Eshelby—Walsh储层结构参数以获得直接计算孔隙度的表达式;最后,根据弹性反演得到的纵波、横渡阻抗（或纵波、横波速度）等参数,计算得到孔隙度及孔隙流体预测剖面。经实际地震资料的流体预测结果显示,新方法比常规方法预测的精度高。     

基于AVO的属性分析

针对川中地区砂体分布多,气藏分布在砂体的那个位置很难确定这一情况,对叠前数据用AVO中的Lambda-Mu-Rho技术获得流体的不可压缩性和硬度。同时对道集模型进行AVO分析处理,总结出不同流体饱和度情况下的地震响应特征;将分析结果与实际井旁道地震资料对比,从而建立可靠的储集层性质与地震响应特征的对应关系,为从地震资料中提取储集层参数提供了依据。利用Biot-gassman流体替换模型,分别求得模型在含油砂岩、含气砂岩和含水砂岩时的对应响应,即获得了多个点的截距-梯度交汇图。然后利用用AVO流体反演定量的得到流体的可能性分布,根据这些叠前属性再结合叠后反演的多个属性,综合评定了该区的气藏分布情况,通过已钻遇的井证实了预测的可靠性,该方法充分的应用了地震的叠前信息,解决了叠后反演所不能解决的流体分布预测问题,在砂体范围内找含流体可能性最大的砂,从而降低了勘探风险。     

非均质气藏AVO反演及应用研究

AVO分析的基础是反射振幅随偏移距的变化而变化，实践证明AVO异常在利用地震资料确定天然气方面具有重要意义，,而在AVO的研究中泊松比是直接检测油气的一个极为重要的参数，我们以Shuey(1985)的近 似方程为基础，用改进的Marquart方法未反演目的层的泊松比及界面上下层的泊松比差，这样，一旦获得泊松比，便可估算SI皮速度，孔隙度及杨氏模量等弹性参数，从而进行岩性解释和储层描述。