微地震反演技术介绍共39页文档
反射地震资料偏移处理与反演方法
反射地震资料偏移处理与反演方法反射地震资料偏移处理与反演方法，这听起来是不是有点像外星人给地球发来的神秘代码？其实也没那么复杂，别被这些专业名词吓到。
今天咱们就来聊聊这东西，保证让你听了之后恍若隔世，恍如神助。
反射地震资料偏移处理和反演，都是地震勘探中用来帮我们“看透”地球深处的工具，听起来很高大上，但其实它们的工作原理和你用手机拍照找焦点有点像。
说到反射地震，咱们平时玩手机，光线不够亮了就闪个光，拍个照是不是能看得更清楚？反射地震的原理也是差不多。
地震波从地面发射出去，遇到不同的地层就会反射回来，反射回来之后，咱们用仪器记录下来。
其实这就像你站在一个巨大的镜子前面拍照，镜子越大，能看到的范围就越广。
地震波在地下“镜子”上反射的强弱，能够告诉我们地下结构的“形状”。
但是，问题来了，这些反射波因为在地下走了很长一段路，结果回来时已经有些变形，甚至有点模糊了。
所以，咱们得用偏移处理，把这些反射波“修复”回来。
这就进入了咱们的第二个话题——偏移处理。
简单来说，偏移处理就是把这些波的轨迹还原，让它们回到它们本该在的位置，或者说，恢复它们的“真实面目”。
这个过程就像你在沙滩上画个大圈，过了一会儿，沙子被风吹散了，圈也模糊了。
怎么办？你得再去找找沙子的痕迹，把圈还原回来。
偏移处理就这么一回事。
它通过一些复杂的数学方法，把反射波的路径还原到地下结构的真实位置。
你想，地下这么复杂，能做到这一点，得有点本事吧。
不过，这里头也有点“江湖套路”。
因为地下结构就像是一副迷宫，层层叠叠，波在里面绕来绕去，想要把它们完全还原，可不是一件容易事。
偏移处理的方法有很多种，有的像是超高难度的解谜游戏，有的则像是带着放大镜寻找蛛丝马迹。
比如，常见的反射地震偏移方法有Kirchhoff偏移法和波动偏移法。
前者就像是用直线把反射波的路径连接起来，比较简单直接，速度也快，但在复杂的地层中，难免有些“不准确”。
后者呢，则是模拟波的传播过程，精度高，但是计算量大得吓人。
地震反演技术解析
地震反演技术解析地震是地球内部强烈能量释放的一种自然现象，经常给人类造成严重的损失。
为了提前预警和减轻地震带来的影响，科学家们不断研究并发展地震反演技术，通过分析地震波传播过程，从而推断地球内部的物质性质和结构。
在本文中，我们将对地震反演技术进行详细解析。
一、地震反演的基本原理地震反演技术是通过分析地震波在地球内部传播的方式来推断地下的物质组成和结构。
它的基本原理是利用地震波在不同介质中传播速度的变化，推断地下结构的差异性。
地震波在不同介质中的传播速度受到介质密度、弹性模量和损耗等因素的影响。
通过测量地震波的传播速度和到达时间，科学家可以对地下结构进行反演。
二、地震波的测量方法地震波的测量是地震反演技术的基础。
常用的地震波测量方法包括接收地震波的地震仪、利用爆炸物或震源人工产生的地震波、以及记录地震波传播路径上的速度和振幅等。
这些测量数据会成为地震反演的基础输入。
三、地震波的模拟与正演为了研究地震波在地球内部的传播规律，科学家们利用计算机模拟和数值方法进行地震波的正演。
正演模拟可以根据地震波的源和介质参数，计算出地震波在地下的传播路径、速度和振幅等。
通过与实际观测数据进行对比，可以验证地震模型的准确性。
四、地震波的反演方法为了从地震观测数据中推断地下结构，科学家们发展了多种地震波反演方法。
其中，最常用的方法包括走时反演、频率反演、波动方程反演等。
走时反演是基于地震波到达时间的变化来进行反演。
通过测量地震波的传播时间和地震波速度模型，可以推断地下结构的速度分布。
频率反演是基于地震波信号频率的变化来进行反演。
通过分析地震波信号的频谱特征，可以推断地下结构的频率响应和介质的频率衰减特性。
波动方程反演是一种基于波动方程的直接反演方法。
通过求解波动方程，建立地震波传播的物理模型，进而推断地下结构的物质组成和弹性参数。
五、地震反演技术的应用地震反演技术在地球物理勘探、地球内部结构研究、地震灾害预警等领域都有广泛的应用。
地震反演方法概述
地震反演方法概述地震反演方法概述地震反演：由地震信息得到地质信息的过程。
地震反射波法勘探的基础在于：地下不同地层存在波阻抗差异，当地震波传播有波阻抗差异的地层分界面时，会发生反射从而形成地震反射波。
地震反射波等于反射系数与地震子波的褶积，而某界面的法向入射发射系数就等于该界面上下介质的波阻抗差与波阻抗和之比。
也就是说，如果已知地下地层的波阻抗分布，我们可以得到地震反射波的分布，即地震反射剖面。
即由地层波阻抗剖面得到地震反射波剖面的过程称为地震波阻抗正演，反之，由地震反射剖面得到地层波阻抗剖面的过程称为地震波阻抗反演。
叠前反演主要是指AVO反演，通过AVO反演，可以获得全部的岩石参数，如：岩石密度、纵横波速度、纵横波阻抗、泊松比等。
叠前反演与叠后反演的根本区别在于叠前反演使用了未经叠加的地震资料。
多道叠加虽然能够改善资料的品质，提高信噪比，但是另一方面，叠加技术是以东校正后的地震反射振幅、波形等特征不随炮检距变化的假设为基础的。
实际上，来自同一反射点的地震反射振幅在不同炮检距上是不同的，并且反射波形也随炮检距的变化而发生变化。
这种地震反射振幅、波形特征随炮检距的变化关系很复杂，主要原因就在于不同炮检距的地震波经过的地层结构、弹性性质、岩性组合等许多方面都是不同的。
叠加破坏了真实的振幅关系，同时损失了横波信息。
叠前反演通过叠前地震信息随炮检距的变化特征，来揭示岩性和油气的关系。
叠前反演的理论基础是地震波的反射和透射理论。
理论上讲，利用反射振幅随入射角的变化规律可以实现全部岩性参数的反演，提取纵波速度、横波速度、纵横波速度比、岩石密度、泊松比、体积模量、剪切模量等参数。
叠后地震剖面相当于零炮检距的自激自收记录。
与叠前反演不同，叠后反演只能得到纵波阻抗。
虽然叠后反演与叠前反演想必有很多不足之处，但由于其技术方法成熟完备，到目前为止，叠后反演仍然是主流的反演类型，是储层预测的核心技术。
介绍几种叠后反演方法：1）道积分：利用叠后地震资料计算地层相对波阻抗（速度）的直接反演方法。
地震反演技术
东方地球物理勘探公司物探技术研究中心
一、方法原理
--储层参数反演 --储层参数反演
同一地质体在不同地球物理场中都有所显示；不 同一地质体在不同地球物理场中都有所显示； 同地质体在不同的地球物理场中有很大的差异； 同地质体在不同的地球物理场中有很大的差异； 在满足分数布朗随机场（ 在满足分数布朗随机场（FBR）存在的前提条件 ） 下，在同一地质体的范围内，由于其自相似的性 在同一地质体的范围内， 质，各种地球物理场可实现变尺度转换，并建立 各种地球物理场可实现变尺度转换， 起相应的转换关系。这种转换是可逆的， 起相应的转换关系。这种转换是可逆的，这就是 FBR反演的又一理论基础。 反演的又一理论基础。 反演的又一理论基础
东方地球物理勘探公司物探技术研究中心
一、方法原理
--储层参数反演 --储层参数反演
对地震测井信息的描述与变换 根据上述理论和模型实验的结果， 根据上述理论和模型实验的结果，中、小尺度的地震 或测井信息场可定义为分数布朗随机场； 或测井信息场可定义为分数布朗随机场；而大尺度信 息可定义为线性常规场， 息可定义为线性常规场，这时地震和测线曲线的数学 表达式如下： 表达式如下：
连井地震剖面
东方地球物理勘探公司物探技术研究中心
一、方法原理 --波阻抗反演 --波阻抗反演
连井波阻抗剖面
东方地球物理勘探公司物探技术研究中心
一、方法原理 --波阻抗反演 --波阻抗反演
前提条件：要有地震偏移资料，构造沉积解释层位， 前提条件：要有地震偏移资料，构造沉积解释层位， 标准化后的声波和密度测井曲线， 标准化后的声波和密度测井曲线，如有其它相关资料 更好。 更好。 优点：逐道外推波阻反演对井的依赖较小， 优点：逐道外推波阻反演对井的依赖较小，单井时通 常也有较高的精度，整体建模反演， 常也有较高的精度，整体建模反演，适应于岩性剧烈 变化的地带，井多时反演精度较高。 变化的地带，井多时反演精度较高。 缺点：逐道外推波阻抗反演在地震资料较差， 缺点：逐道外推波阻抗反演在地震资料较差，岩性剧 烈变化地带适应性较差，要调整参数进行试验。 烈变化地带适应性较差，要调整参数进行试验。整体 建模波阻抗反演井少时反演精度不够高。 建模波阻抗反演井少时反演精度不够高。求取的孔隙 渗透率和饱和度参数，可信度相对较低。 度、渗透率和饱和度参数，可信度相对较低。
《地震反演技术》课件
地震反演技术在石 油勘探中的应用
地震反演技术在石 油勘探中的作用
地震反演技术在石 油勘探中的具体应 用实例
地震反演技术在石 油勘探中的发展趋 势
地震反演技术在 矿产资源勘探中 的应用
地震反演技术在 矿产资源勘探中 的优势
地震反演技术在 矿产资源勘探中 的具体应用案例
地震反演技术在 矿产资源勘探中 的发展趋势
数据处理：如何高效处理大量地震 数据
计算资源：如何解决大规模计算资 源需求
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模型优化：如何提高反演模型的准 确性和稳定性
应用推广：如何将地震反演技术应 用于实际地震监测和预警
提高反演技术的准 确性和可靠性
发展实时监测和预 警系统
加强地震反演技术 的国际合作与交流
研究地震机理，提 高反演技术的理论 基础
地震波传播：地震波在地球内部的 传播和反射
地震波成像：通过地震波成像技术， 了解地球内部结构
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地震波速度：地震波在不同地层中 的传播速度和衰减
地震波反演：通过地震波反演，获 取地球内部结构信息，如地壳、地 幔、地核等
地震反演技术的发 展趋势和挑战
技术进步：地震反演技术不断更新，提高精度和效率 应用领域扩大：地震反演技术在工程、环境等领域的应用越来越广泛 国际合作：各国在地震反演技术领域的合作日益密切，共同应对全球地震灾害 挑战：地震反演技术面临数据量巨大、计算复杂、准确性要求高等挑战
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地震波是由地震引起的地面振动，分为纵波和横波两种类型
纵波传播速度快，能量大，可以穿透固体物质
地震反演方法综述
地震反演技术简介在上世纪70~80年代，地震反演作为地球物理学的一个重要进展得到了广泛的赞扬，获得广泛应用；地震反演技术能够帮助解释人员确定地层单元而不仅仅是通过反射波确定地层单元的边界，而且能直接进行深度域成图。
在一个竞争的市场环境中，开发出了很多不同的反演算法，在基本递归反演方法的基础上不断取得进进展，一下简要介绍几种基本的地震反演方法。
主要分三大类：1、基于地震数据的声波阻抗反演：其结果有两种：相对阻抗反演（常说的道积分）与绝对阻抗反演。
主要算法有：递归反演（早期的地震反演算法）与约束稀疏脉冲反演（优化的地震反演算法）。
这种反演受初始模型的影响小，忠实于地震数据，反映储层的横向变化可靠；但分辨率有限，无法识别10米以下的薄砂层。
2、基于模型的测井属性反演：此种反演可以得到多种测井属性的反演结果，分辨率较高（可识别2-6米的薄层砂岩）；但受初始模型的影响严重，存在多解性，只有井数多（工区内至少有10口以上的井，分布合理，且要求反演的属性与阻抗相关），才能得到较好的结果。
3、基于地质统计的随机模拟与随机反演：此种算法可以进行各种测井属性的模拟与岩性模拟，分辨率高（可识别2-6米的薄层砂岩），能较好的反映储层的非均质性，受初始模型的影响小，在井点处忠实于井数据，在井间忠实于地震数据的横向变化，最终得到多个等概率的随机模拟结果；但要求工区内至少有6-7口井，且分布较合理，才能得到好的模拟结果。
道积分道积分技术出现，为广大少井无井地区岩性及油气预测提供了新的途径，它能得到类似于虚速度测井的新方法，其结果对应于地层的波阻抗，它最大优点是不像虚速度测井那样依赖于井的资料和地球物理学家的经验。
尽管道积分剖面不能像GLOG波阻抗剖面那样反映地层绝对速度，而只能反映其相对速度大小，但是它反映出的层位与GLOG剖面是一样的，甚至在反映的细节上还比它多，对薄层识别也非常有利，因此道积分剖面能用于岩性和油气层解释。
地震反演技术
Ri
i1vi(11) i vi v i1 i1 i vi
递推可得：
nvn
n
0(v20) i0
1 Ri 1 Ri
n
对(2)式取对数:
ln(
nvn
/
0v0
)
i0
ln[( 1 (3)
Ri
)
/(1
Ri
)]
对(3)式右边求和号内旳对数项按Taylor级数展开，得(4)式：
ln[( 1
井约束模型反演：
测井
地震
突出优点：地震与测井有机地结合 反演剖面：低、高频信息起源于测井资料
1、反演
从广义上讲，反演就是根据多种位场(电位、 重力位等)、波场(声波、弹性波等)电磁场和热 学场等旳地球物理观察数据去推测地球内部旳 构造形态及物质成份，定量计算其有关物理参 数旳过程。
2、反演理论
这是从一种物理系统上旳观察值来恢复该物理 系统有用信息旳一套数学和统计技术（如微积 分、微分方程、矩阵理论、统计估算和推测 等）。
精细解释好地震层位，它关系到模型建立旳精度，必须确保 层位解释旳合理性和可靠性。
根据工区旳地质构造背景，定义好地层之间旳接触关系，确 保模型旳合理性。
对测井曲线进行分析研究、编辑校正，做好同一种测井曲线 旳归一化处理。
选择合理旳处理流程和反演参数，确保反演处理旳合理性和 可行性。
➢煤厚变化趋势预测
3、地震反演技术 指利用人工激发产生旳地震波场推测地下地
质构造和地层内部特征变化旳措施技术。 4、正演与反演问题
给定模型及参数拟定模型旳响应即正演。
模型参数 输入
系统体现 正演理论
算子
输出
观察数据
数学工具 反演理论
地震反演文件
我所要做的是基于原始资料的反演---叠前地震反演----数学算法----线性反演和非线性反演---实现的方式基于最大后验概率准则算法反褶积的模拟退火我所要做的是：综合地震、测井和地质等资料得到的波阻抗曲线、层位解释结果和岩性信息，确定一个初始波阻抗模型。
把地震道的估计结果与实际地震道相比，得到剩余误差值。
利用这个误差，通过随机算法模拟退火在噪声和模型协方差估计值得约束下，迭代修改模型，直到获得一个可以接受的剩余误差为止。
最终控制反演过程的稳定性与分辨率，进而处理出高质量的波阻抗剖面。
油气藏于地层中（圈闭），为构造运动的产物。
寻找的方法：地质法----地面地质调查和地面地质研究（地面和井）遥感，数学地质，地球化学等。
钻井法：地球物理方法：物探和测井-----地层分布的状态和构造----确定地层的界面（物理性质发生变化的面---地震勘探（密度和速度—波阻抗））地震勘探：人工或天然的地震方法---地震波激发地球---叠加—深度偏移---反演解释输入（激发）----地球----输出（地球物理数据） 模型空间和数据空间反演：根据地震响应（地震记录）和地震子波（已知）----求反射系数----确定地质模型（v 和密度） )()()(t w t r t x ⊗=Gm d =模型核函数地球物理观测数据:::)(),()(m g d dz z m z g d b a ⎰=ττ地震的褶积模型：地震的子波与反射系数的褶积得到地震记录；每个分界面都对应一个反射系数的界面，每个分界面的反射系数与子波的褶积，得到每个界面的子波，总的叠加—地震响应。
子波的反射系数越大对应着界面的振幅越大。
子波的相位为0，波峰对应着正的反射系数。
由于子波不是尖脉冲，有一定的延伸长度，叠加后会发生变化----真解与假解当地层的厚度大于子波的延伸长度时，可以用波峰识别高速层顶面，用波谷识别低速层顶面—真解。
当地层的厚度小于子波的延伸长度时，会造成波的叠加—假解。