AVO技术进展

AVO技术是Zoeppritz方程在地球物理勘探中的重要应用.本文在回顾Zoeppritz方程及其简化形式的基础上对AVO技术的最近发展进行了介绍.AVO技术是利用地震资料研究岩性和含油气性不可或缺的工具.近年来AVO理论和技术发展呈现新的方向,主要表现在以下几个方面:利用多波多分量地震数据进行纵波、横波、转换波的AVO分析,预测储层的含气性和检测裂缝发育;利用AVO技术定量表征岩性和储层的流体性质;进行3DAVO分析研究等.本文对此进行了介绍,并对AVO技术的前景进行了展望.     

黏弹性介质中多波振幅补偿及其对AVO反演的影响

本文导出了黏弹性层状介质中的多波波前扩散及介质吸收校正公式,为实测多波地震记录的真振幅补偿提供了理论基础.其次,利用Born一级近似线性化反射系数来确定频率域一个黏弹性介质的半反射界面上的多波映射矩阵,建立了模型解误差与参考模型的误差以及与模型参数之间的关系.对误差映射算子的分析结果表明,参考模型的误差存在并不改变AVO反演的模型参数的组合关系,但该误差对反演解的误差起放大作用,并且,参考模型的速度误差对AVO反演的影响程度比介质品质因子的误差大一个数量级.     

P-SV波AVO方法研究进展

为有效地利用AVO(amplitude versus offset)信息来反演岩性参数和预测油气储层，详细介绍了P—SV转换波AVO方法的研究现状和主要进展，并针对几种具有代表性的方法的基本思路、方法特点及参数反演等方面进行了对比和评述。同时，给出了两个不同形式的近似公式，并讨论了利用这两种近似公式进行AVO分析的思路和参数反演的方法，通过对比和讨论可以得出：不同近似的主要目的是为了提高近似精度并体现不同的岩性参数对反射系数的影响、敏感程度及其在参数反演中的意义；根据弹性模量和波速之间的关系，目前所有的PP波和P—SV波反射系数近似公式都可以统一表示成射线参数幂级数的形式，这些结论对于AVO理论研究和参数反演都具有重要意义。     

TTI介质各向异性参数多波反演与PS波AVO分析

把遗传算法引入到了TTI介质AVO信息反演各向异性参数的过程中,依据TTI介质PP波、PS波反射系数公式,建立Thomsen参数和TTI介质对称轴倾角、方位角的目标函数,分别通过PP波和PS波的反射系数反演出了各向异性参数和对称轴倾角、方位角等信息.文中对反演结果的精确度和稳定性进行了分析,发现PS波的反演结果优于PP波反演结果;对称轴倾角的反演准确性明显优于对称轴方位角.本文通过模型正演合理解释了这一现象的原因.最后,本文通过对PS波AVO梯度的研究,提出了利用PS波振幅定性分析TTI介质对称轴倾角的方法.     

P-P波和P-SV波联合AVO反演研究

目前转换波AVO(Amplitude Versus Offset)反演或纵波、转换波联合AVO反演是基于Aki等的反射系数近似公式,通常反演结果为上、下层速度比值和速度平均比值.本文在Shuey和郑晓东近似公式的基础上,运用最小平方算法,提出一种p-p波和P-SV波联合AVO反演下层介质纵、横波速度及泊松比的方案,并应用于双层含气砂岩模型上,误差在10%以内.此方案要求上、下层物性差别不大且入射角小于30°,但不需要速度比值为常数2的假设.     

基于反射系数谱理论的薄层多波AVO

AVO分析是目前地震勘探潜在油气储层的一个重要方法。体散射信息包含了层结构、岩性和孔隙流体信息,对地震勘探非常有用。但是基于 Zoeppritz方程的传统AVO分析之只包含了单层信息。薄层厚度定量解释对构造解释、储层描述和储层横向预测都非常重要。本文阐述的基于频率域弹性传播矩阵反射系数谱方法既考虑了层界面引起的振幅变化(Zoeppritz方程),也考虑了层内传播引起的振幅变化。因此该反射系数谱既包括单一层界面信息,也包括层内体散射信息。该反射系数谱是层厚和频率的连续函数,便于分析频率和层厚对反射系数谱的影响。可分析的薄层厚度可以无限小,直至消失。可分析的频率是任意的和连续的。这是对时间域反射系数做傅里叶变换无法实现的。地震波的传播是复杂的,各种波型是同时存在而且相互转换的,该反射系数谱考虑了各种波型在传播过程中的相互转换以及多次波。与比射线方法比更便于正演薄层多波多分量AVO响应。     

海底天然气水合物层界面反射AVO数值模拟

本文采用AVO数值模拟方法,共选取水合物系统分层结构6个模型,对水合物、游离气和饱水沉积物接触界面的反射特征进行了数值模拟,研究了BSR及双BSR的存在条件与水合物体系垂向分布的关系,对一些现象从理论上进行了阐明.主要结论是：（1）强的似海底反射界面BSR与游离气体的存在密不可分,实际地震剖面中的“BSR”可能不对应水合物而只对应气体,无明显BSR的地方可能有水合物.（2）水合物顶部有可能存在游离气体,它可以在正常BSR（BSR1）之上形成另一个具有正极性的似海底反射界面BSR2.（3）正常BSR之下的双BSR（BSR0）其弹性机理有两种可能,一是水合物之下游离气上升迁移遇到某种阻隔层或不同气体组分的自然分层所造成的气体垂向分布的梯度性差异;二是当水合物之下的游离气体中存在残存的水合物时,同样会形成一定强度的似海底反射,在这种情形下BSR0的极性比较难以判断,取决于残存水合物上下游离气的饱和度和残存水合物的厚度.     

多波时移地震AVO反演研究

数值模拟了油藏含油饱和度与有效压力变化时移地震AVO的响应,确定利用时移地震AVO区分油藏参数的变化、实现油藏定量解释的可行性.从Aki等 AVO近似方程出发,详细推导了P_P波和P_S转换波时移地震AVO计算公式.结合岩石物理近似关系和本文推导的时移地震AVO计算公式,推导了利用多波时移地震AVO反演油藏含油饱和度和压力变化的方程.数据试验表明,文中推导的多波时移地震AVO方程能较好地反演油藏含油饱和度变化和有效压力变化,实现油藏定量解释.     

利用3-D AVO分析识别陆相薄互层砂岩气藏和深层火成岩

大庆地区陆相砂泥岩薄互层AVO特性不明显,甚至 没有显示。本文以松辽盆地北部三肇地区为例详 细描述了3-D AVO分析方法及其在该区的应用效 果。通过对该区AVO数据的特殊处理和解释,并应 用有关的测井曲线指导AVO正演,在升81井扶余 油层得到了明显的砂岩气藏AVO响应,查明扶余油 层砂岩气藏存在着"振幅随炮检距增加而增大"这 一AVO异常特征。同时在三肇地区应用3-D AVO分 析技术首次发现了深层火山岩,查明了火山岩的 空间展布形态,其喷发的通道位于断裂的交叉处, 这与地球动力学和大地构造物理学的观点相吻合。     

裂隙等效TTI介质qP波反射特征研究

研究倾斜裂隙介质的qP渡反射特征对于裂隙储层预测具有指导意义.本文基于Hudson等效理论,推导了倾斜裂隙等效TTI介质PP波反射系数公式,该公式直观地建立了反射系数与裂隙参数之间的关系,反应了裂隙密度、裂隙充填物以及裂隙倾角对反射系数的影响.基于该公式研究了裂隙等效TTI介质PP波反射系数对裂隙充填物和裂隙密度的敏感性,并对其随裂隙倾角的变化情况进行了研究和总结.结果表明,裂隙充填物的性质对于PP波反射系数具有很大的影响,含饱和气的裂隙介质的PP波反射系数曲线较无裂隙介质的反射系数曲线变化较大,无论是反射系数的梯度还是截距均发生了大的改变,而且随裂隙倾角成反比变化,而当裂隙介质含饱和水时,其反射系数曲线相对于无裂隙介质的反射系数曲线变化很小;裂隙密度同样受到裂隙倾角的影响,当裂隙介质的裂隙密度越大时,其PP波反射系数随裂隙倾角变化也越大.     

长偏移距P波AVO反射系数的一种近似

近年来,长偏移距排列逐渐被大量应用到海上勘探。传统AVO分析都是小入射角,对于长偏移距数据来说有很大不足。为了探讨拓宽AVO分析的研究范围,本文推导了长偏移距时P波反射系数的一种近似公式,并讨论了其精确性。本文的结果和广泛应用的Shuey公式相类似,Shuey公式可以看作本文结果在小入射角情况的简化。     

An approximation to the P-wave reflection coefficient for amplitude variation with long-offset seismic data

近年来,长偏移距排列逐渐被大量应用到海上勘探。传统AVO分析都是小入射角,对于长偏移距数据来说有很大不足。为了探讨拓宽AVO分析的研究范围,本文推导了长偏移距时P波反射系数的一种近似公式,并讨论了其精确性。本文的结果和广泛应用的Shuey公式相类似,Shuey公式可以看作本文结果在小入射角情况的简化。     

利用反射横波测定震源深度

提出了联合使用反射波横波Ｓ１１,Ｓｉｌ,Ｓｉ２在地震台网较疏的地区求解地震震源深度的原理和方法,并以新丰江水库区１２次地震为例,对该方法的结果进行检验。结果表明,利用反射皮法测定的震源深度与新丰江遥测台网的测定结果吻合较好。     

疏松砂岩气藏地震AVO属性敏感性分析与评价

利用完全Zoeppritz方程分析了疏松砂岩气藏反射系数对密度比、纵波速度比、横波速度比、泊松比和含气饱和度的敏感性.通过求取反射系数对各弹性参数的偏导得到反射系数对弹性参数的敏感性,通过求取反射系数对含气饱和度的完全导数得到对含气饱和度的敏感性.对于疏松砂岩气藏界面,P-P波AVO(振幅随偏移距变化)当入射角大于40°对纵波速度比、横波速度比在低含气饱和度时敏感,对泊松比的敏感性在气层饱和度较高和较低时差异明显,对含气饱和度的敏感性在低饱和度时敏感,且随入射角增加而增大;P-SV波AVO对泊松比的敏感性在含气饱和度较高和较低时差异明显.研究表明,利用反射系数对弹性参数和含气饱和度的敏感性分析可以帮助识别低饱和气藏.     

煤层气储层物性预测的AVO技术对地震纵波资料品质要求的探讨

煤层的含气性及渗透性可以利用纵波AVO技术及基于各向异性理论的方位AVO技术进行研究.煤层气属于吸附气,储层厚度较薄,地震异常响应较弱,对地震资料的品质及其携带的信息量提出了更高的要求.本文对AVO与方位AVO反演理论的近似条件及模型试算结果进行了分析,提出了对地震纵波数据信噪比、入射角、偏移距分布及方位角分布等参数的要求:1.观测系统设计及野外采集时应保证地震波的有效入射角在0.～30.或更大范围内,偏移距应大中小均匀分布,避免过于集中或缺失.2.地震数据应有足够宽分布的方位角,煤层气地震勘探中应选择宽方位观测系统.3、地震资料信噪比应足够高.     

双相介质的AVO资料中蕴含的流体信息的定量分析

振幅随偏移距变化(AV0)弹性参数的反演是储层预测的一个重要方法.利用正演技术分析双相介质的地震资料中含有的流体信息,有助于提高AVO弹性参数反演的可靠性.本文应用Russell推出的计算纵波反射系数的AVO线性近似公式,对双相介质的纵波资料中所含有的流体信息进行定量分析,研究从AV0资料的反演中可以确定哪些弹性参数或它们的组合关系.文中考虑的弹性参数有流体因子、剪切模量和密度三者的相对扰动量.在时间城内对反射系数的正演计算公式进行线性化,得到灵敏度矩阵,并用奇异值分解(SVD)计算其特征值和特征向量采分析弹性参数的反演.由计算结果可知,在入射角较小时由AV0资料反演只能得到流体因子和密度两者的相对扰动量;若想同时获得三个参数的相对扰动量,就必须增大入射角.     

薄(互)储层的反射系数谱AVO分析

针对油气田开发中薄互层认识难的问题,提出从AVO分析解决困难,克服现有方法在反射系数公式中无厚度变量、时间域计算反射系数谱受采样率限制的不足,运用两个界面间位移与应力关系,从频率域地震波传播方程推导了任意入射角和薄层厚度下的反射系数谱.确定了薄层的几何特性、物理特性与地震响应间的关系,为研究薄层厚度、速度对薄层弹性波反射系数的影响提供了一定的理论基础.     

HTI介质中的反射纵波方位属性

利用横波响应进行裂缝性各向异性介质的检测在实际应用中取得了很好的效果,但技术复杂、成本较高使该方法的广泛使用受到限制,而纵波资料采集和处理技术的精细有效保持了纵波的各种属性,这为直接利用纵波资料进行裂缝检测创造了条件.地下垂直定向裂缝通常用HTI介质模型来描述,为此,本文利用射线追踪和反射率法计算了层状各向同性介质背景下的HTI介质顶、底界面的反射纵波旅行时和反射系数,并分析了这些属性随观测方位的变化规律.研究表明,HTI介质底界面反射纵波旅行时和HTI介质顶界面反射系数表现出了明显的方位各向异性;旅行时、振幅和AVO梯度属性均在0°观测方位和90°观测方位上存在最大差异,可以用多种属性联合来精确判定裂缝的发育方向.