叠前地震反演技术要点及应用
叠前地震反演技术(西南石油学院)
2
4 5
叠前属性反演 弹性阻抗反演
一、叠前反演技术研究现状
Aki近似(1980) (1980)； 1. Aki-Richards 近似(1980)； －密度与速度 近似(1985),首次提出了反射系数的 2. Shuey近似(1985),首次提出了反射系数的AVO 截距、梯 Shuey近似(1985),首次提出了反射系数的AVO 截距、 度的概念， 其研究奠定了AVO处理的基础，并使AVO技术 度的概念， 其研究奠定了AVO处理的基础，并使AVO技术 AVO处理的基础 AVO 开始成为一项实用的地震技术; 开始成为一项实用的地震技术; －泊松比 Smith和Gidlow(1987)提出的CMP道集的加权叠加AVO反演 提出的CMP道集的加权叠加AVO 3. Smith和Gidlow(1987)提出的CMP道集的加权叠加AVO反演 方法，引入流体因子概念，提出近似公式; 方法，引入流体因子概念，提出近似公式; Mallick(1993)提出用射线参数表示反射系数的近似 提出用射线参数表示反射系数的近似； 4. Mallick(1993)提出用射线参数表示反射系数的近似； 郑晓东、杨绍国(1991 1994)幂级数展开法近似 (1991\ 幂级数展开法近似； 5. 郑晓东、杨绍国(1991\1994)幂级数展开法近似； Fatti(1994)提出相对波阻抗近似 6. Fatti(1994)提出相对波阻抗近似 ; Goodway(1997)拉梅常数(λμ/λρ)分析 拉梅常数(λμ/λρ)分析， 7. Goodway(1997)拉梅常数(λμ/λρ)分析，突出了弹性 参量对碳烃化合物的敏感程度 。
泊松比(σ) ——
介质横向应变与纵向应变之比(与纵横波速度比有关 ； 介质横向应变与纵向应变之比 与纵横波速度比有关)； 与纵横波速度比有关
叠前反演技术
叠前反演技术，与叠前弹性反演技术、叠前地震反演技术和定量AVO都是指同一概念。
该技术是利用叠前CRP道集数据（或部分叠加数据）、速度数据(一般为偏移速度)和井数据（横波速度、纵波速度、密度及其他弹性参数资料），通过使用不同的近似式反演求解得到与岩性、含油气性相关的多种弹性参数并进一步，用来预测储层岩性、储层物性及含油气性。
为什么要进行地震资料的叠前反演呢？首先，由于地震资料野外采集是多炮多道的观测系统，每个CDP点或CMP点记录的不同道具有不同的炮检距，每道上的反射振幅随炮检距不同而变化。
叠后反演基于常规处理的水平叠加数据，以自激自收为假设条件，即每个CDP或CMP道集经动校正后，把不同炮检距的记录道动校正为零炮检距位置，之后进行水平叠加。
这样，叠加剖面无法反应野外采集所记录的振幅随炮检距变化的特性，并损失了与炮检距关系密切的大量横波信息。
其次是叠后波阻抗反演是不随入射角发生变化，仅与纵波速度、密度有关，而叠前反演的弹性阻抗与入射角密切相关并与纵波、横波速度、密度4项参数有关。
由于同时利用了纵横波速度，其计算产生的弹性参数远较叠后反演丰富，可区别岩性与含油气性，为钻探提供更丰富、更准确的依据。
技术人员在研究中发现：进行叠前反演时，要注意资料条件及处理解释的结合。
一是地震资料的采集必须针对目的层深度，有足够大的炮检距来记录大量信息，并在处理中，对振幅进行补偿，严格保持相对振幅关系，避免虚假振幅信息的产生。
二是在地震资料道集进行部分叠加时，炮检距或角度范围的选择要针对目的层深度，使不同炮检距范围能明显反应用振幅的变化。
三是至少需要3个以上的子波，子波振幅谱对应于不同炮检距部分叠加数据。
四是在纵横波资料分析中，当岩石中含有油气时，纵波速度会降低，有时会出现含油气砂岩的速度接近泥岩速度，在声阻抗上无法区分岩性，但横波阻抗受油气影响很少，因此，两者的交汇图分析对划分岩性及含油气意义深远。
五是弹性参数综合分析，其物理意义不同，有的反应弹性模量，有的反应剪断模量，必须综合分析，才能做出合理解释。
地震反演技术和实际应用
Jason(StarMod)
(三） jason软件的主要功能简介：
jason软件能做什么？ 1、各种算法的反演 2、综合分析 3、油藏精细表征
油藏的描述内容 油藏的几何形态 流体内容(油,气,水) 空隙度的分布 渗透率的分布 压力
jason软件的主要模块：
Environment 基本环境包括：平面图，剖面图，地震解释， 合成记录制作，属性提取，沿层切片，三维 可视化等
（二）主要反演软件简介： 软件内容：
早期： 道积分（相对阻抗） 递归反演（绝对阻抗）
中期：基于模型的宽带反演 近期：约束稀疏脉冲反演（优化的地震反演）
基于模型的测井属性反演 基于地质统计的随机模拟与随机反演 弹性阻抗与横波阻抗反演
基于地震的声反演
道积分 递归反演 (相对阻抗) (绝对阻抗)
约束稀疏 脉冲反演
三、各种反演技术与软件简介
（一）主要地震反演技术简介： 1、基于地震数据的声阻抗反演
acoustic impedance (AI) 纵波阻抗，声阻抗 elastic impedance (EI) 弹性阻抗 shear impedance (SI) 横波阻抗
2、基于模型的测井属性反演 3、基于地质统计的随机模拟与随机反演
基于模型的 测井属性反演
地质统计随机模拟 与随机反演
道积分
G-LOG
ISIS
LandMark VELOG
PIVT
SEISLOG
DELOG RM（GeoQuest）
Paradigm(叠前)
Strata
Jason
jason
SLIM
RC2
BCI(宽带约束反演)
广义逆波阻抗反演
PARM
Strata Jason(InverMod)
叠前地震同步反演方法及应用
叠前地震同步反演方法及应用方中于;朱江梅;李勇;黄丽娜;李佳胜【摘要】W地区珠海组储层砂岩内部物性、含油气性变化快,开展储层物性预测尤为重要.叠前地震同步反演方法是利用不同炮检距道集数据和纵波、横波、密度等测井数据的反演方法,可同时反演得到储层岩性、物性相关的多种参数,用于综合判别储层物性及含油气性.将叠前地震同步反演方法应用于W地区珠海组储层的物性及含油气性预测中,利用获得的P波阻抗、S波阻抗及密度等地震特征参数对珠海组储层进行了综合判别,并对珠海组储层品质作了评价,优选出有利优质储层及其分布范围,并被钻探证实.【期刊名称】《成都理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(041)002【总页数】5页(P152-156)【关键词】珠海组;叠前;同步反演;物性;综合判别【作者】方中于;朱江梅;李勇;黄丽娜;李佳胜【作者单位】成都理工大学地球物理学院,成都610059;中海油能源发展物探技术研究所,广东湛江524027;成都理工大学地球物理学院,成都610059;中海油能源发展物探技术研究所,广东湛江524027;成都理工大学地球物理学院,成都610059;中海油能源发展物探技术研究所,广东湛江524027;成都理工大学地球物理学院,成都610059【正文语种】中文【中图分类】TE132.14;P631.4W地区珠海组储层砂岩内部物性、含油气性变化快，这些变化制约了该地区的开发，因此开展储层物性预测尤为重要。
叠前地震反演的目的是为了获得可靠的纵波速度(波阻抗)、横波速度(波阻抗)及密度等弹性参数，以预测储层的岩性特征和流体特征。
这个问题在国外有多位专家进行过讨论，Simmons和Backus在1996年对P波反射系数(RP)、横波反射系数(RS)和密度反射系数进行了反演研究[1]，Buland和More在2003年使用了Bayesian AVO反演方法[2]。
Rasmussen和Daniel P. Hampson等人建立了叠前地震反演新方法[3,4]，它直接反演纵波阻抗(速度)、横波阻抗(速度)及密度，并试图将其方法扩展到转换波数据反演方面。
叠前弹性反演技术研究及应用
别较大 ， 说明不确定性大 ， 重新修改 函数模 型 ， 重新 模拟。随机反演分辨率和信噪比较以往技术有较大 提高， 油气藏识别 的精度和可靠性也有较大程度的 提高。尤其在井数 量较多 时， 叠前 随机模拟反演能
得 到更 高的垂 向分 辨率 ， 以很 好 地 预 测 薄 层 的含 可
｛ （ ） ｏｌ ， 一 １ … ， ｚ ｚ ≤ ｉ ， Ｎ） （） １
第９ 第５ 卷 期
高 。 同样 地 ， 岩性 纵 波 阻抗 随孔 隙度 和 含 油气 饱 和 度增 大而 减小 。横 波 不 能 在 流 体 内传 播 ， 因此横 波 阻抗 受孔 隙流体 影 响较 小 ， 与岩 石 骨 架 成 分关 系 它
通 过 相应 的指 示条 件期 望 的估算 可 以得到 相应 的条 件概 率分 布 值 。根 据 条 件 数 据 ， 用 指示 克 里 利 金 法 可 以得 到 ｚ点 处 条 件 期 望值 的 最 佳 线 性 无 偏
估计 ， 从而得到条件概率 的估计式 Ｐ＊｛ ｚ ｏ１ ， 一 １ … ， （ ）≤ ｉ ， Ｎ｝
不错 的选择 。随机模 拟 反演 以 已知 的储层 资料 为基 础 ， 用 随机 函数理 论 ， 算 预测 目标 （ 应 计 阻抗 ） 的空 间 变差 函数 和相关 半 径 ， 成 空 问 任 意位 置 的波 阻抗 形 分 布等 概 率模 型 ； 每一个 地 震道 位置 ， 在 利用 等 概率
一
密切 。譬如 ， 砂岩骨架 比泥岩的粘土成分剪切模量 大， 砂岩 的横 波 阻抗 要 高 于 泥 岩 。 因此 含 油 气砂 岩
演、 叠前 地震 波 形反 演 等 。叠后 反 演按 测 井 资 料 在 其 中所起 的作 用又 可 分 为 ４类 ： 井 或 少 井 的 递 归 无 反演 ； 井或 多井 约束 的稀 疏脉 冲反 演 ； 少 多井 的测 井 加地 震联 合 随机反 演 和 随机 模 拟 ； 多井 的地 震 约 束 测井 反演 。叠 前反 演 与叠 后 反 演 的主 要 差 异 在 于 ：
叠前AVA地震纵横波阻抗同步反演技术研究
叠前角道集示意图 AVA:振幅随角度的变化而变化
一、叠前反演基本原理及特点
2、叠前地震反演方法特点
②多属性信息约束
在叠后资料构造层位解释基础上，建立多属 性信息约束模型，结合迭前资料，加强反演约 束，这样可以减少叠前反演的多解性。
③得到纵、横波阻抗多种参数成果
有效降低单纯纵波阻抗反演的非唯一性，提 高储集层岩石物性参数预测的精度。
H
(V0
)V0
V0 H g (V0 )G(V0 )
H g (H T H CnCm1 )1 H T
G和H两个重要矩阵
二、叠前AVA同步反演方法研究
3、叠前AVA地震反演技术流程研究
反演实现分为两部分
反射系数迭代反演 （目标函数1）
纵、横波阻抗迭代反演 （目标函数2）
目标函数中包含了地震、反射系数、各种反演约束关系 及各种岩石物理约束关系，通过这种处理设计，反演成 果精度可以得到明显的提高。
、
分
角
度
进 行
小角度合成记录标定
合
地震道 合成记录
成
地震道 合成记录
记
录
标
定
中角度合成记录标定
大角度合成记录标定
3、叠前反演子波估算
四、叠前反演处理 及解释应用实例
结合合成记录标定，提取子波。
4、叠前 多信息约束模型建立
纵波阻抗
四、叠前反演处理 及解释应用实例
横波阻抗
泊松比
纵横波速度比
叠后地质模型基础上，建立多属性约束模型，模型中断层结构和属 性空间分布符合测井资料和地质情况
2、迭后反演只能进行纵波阻抗反演，储层描述 多解性强。叠前AVA同步反演利用迭前角道集地 震数据，将纵、横波阻抗，密度数据有机地结合 在一起进行同步反演，有效地提高了反演的精度， 增强了反演处理的稳定性。
叠前声波方程反演及其应用
叠前声波方程反演及其应用叠前声波法（Pseudo-wavefront，PW）方程反演是一种重要的技术，它可以用来研究地震波传播、识别地表地貌、获取地形参数、分析空间物理场等。
叠前声波方程反演是指将叠前声波法方程投影到指定投影平面上，从而使叠前声波法方程在实际空间中有意义，从而应用于地球物理研究的一种技术。
随着地球物理研究的不断发展，叠前声波法方程反演受到越来越多的关注。
它可以轻松解决大量的地形反演问题，从而提供便利的解决方案。
叠前声波方程反演的方法特点是高精度、强稳定性和优良的可移植性。
叠前声波方程反演的具体内容主要包括：（1）对叠前声波方程作变换，将方程投影到指定投影平面上，从而使叠前声波方程在实际空间中有意义；（2）采用数值技术求解叠前声波方程，确定其解的准确性；（3）确定叠前声波方程反演的正确应用，分析叠前声波方程反演的影响，并进行可视化处理；（4）针对不同的数据及地理环境，对叠前声波方程反演进行实验，验证其可靠性及准确度。
由叠前声波方程反演技术提供的强大可视化功能，在地球物理研究提供了广阔的应用空间。
具体而言，叠前声波方程反演可用于：（1）研究地震波传播：叠前声波方程反演可用于模拟地震波的传播形态，并在某些特定的地表地貌状况下模拟动态变化；（2）识别地表地貌：叠前声波方程反演可以用来识别由地表地貌形成的叠前地形，从而获得地形参数；（3）获取地表地貌参数：叠前声波方程反演可以用来测量和估算地表地貌参数，如地表高程、地形斜率、地形曲率等；（4）分析空间物理场：叠前声波方程反演可以用来分析地表上引起的物理场，如地热场、地磁场等。
叠前声波方程反演技术在地球物理研究领域具有广泛的应用前景。
虽然它受到了广泛的关注，但并未被充分利用，仍有许多问题尚待解决。
因此，有必要继续加强对叠前声波方程反演的研究，努力探索其有效的应用，为地球物理研究提供完善的技术支持。
通过本文，我们简要介绍了叠前声波方程反演的基本概念、应用范围，以及在未来生态环境建设中的重要意义。
叠前多波联合反演方法
叠前多波联合反演方法一、叠前多波联合反演方法的原理叠前多波联合反演是一种基于地震波场模拟和反演的理论方法，它通过将地震波场的正演模拟与反演算法相结合，实现对地下介质结构和物理性质的准确描述。
该方法的基本原理是利用地震波在地下介质中的传播规律，建立地震波场正演模型，然后将正演结果作为初始模型输入反演算法中，通过不断优化初始模型，最终得到符合实际的地质模型。
叠前多波联合反演方法的核心在于利用多波信息进行联合反演，以充分利用不同地震波的传播特性和信息互补性，提高反演结果的精度和可靠性。
此外，该方法采用非线性反演算法，能够更好地处理地震数据中的噪声和干扰，提高反演结果的抗干扰能力。
二、叠前多波联合反演的技术流程叠前多波联合反演的方法流程主要包括以下几个方面：1.地震波场正演模拟：利用适当的地质模型和地震波传播方程，通过数值模拟方法计算出地震波在地下介质中的传播过程，生成合成地震记录。
2.初始模型建立：根据已知的地质信息和地震数据，建立一个初始的地质模型。
该模型可以是基于地质统计学、地球物理测井或先验知识的结果。
3.反演算法优化：将正演模拟结果与实际地震记录进行对比，通过非线性优化算法不断调整初始模型中的介质参数，使反演结果逐渐接近实际地震数据。
4.模型验证与解释：对优化后的地质模型进行验证和解释，确保其符合实际地质情况和需求。
如果反演结果不满足要求，需要重新调整初始模型和优化算法。
5.成果输出与应用：将最终得到的地质模型进行可视化处理和成果输出，为后续的矿产资源勘探、油气藏开发等提供决策支持。
三、叠前多波联合反演方法的应用实例叠前多波联合反演方法在实际应用中取得了显著的成果。
以下是一些典型的应用实例：1.油气勘探：在油气勘探领域，叠前多波联合反演方法被广泛应用于储层描述、油气藏监测和勘探开发一体化等方面。
通过该方法可以更准确地识别油气藏的位置、形态和储量，提高勘探成功率。
2.矿产资源勘探：在矿产资源勘探中，叠前多波联合反演方法可以用于确定矿体的位置、埋深、规模和产状等关键信息，为矿床开发提供决策依据。
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叠前地震反演技术要点及应用
[摘要]近年来随着计算机技术的快速发展及勘探技术的不断提高，叠前地震反演技术得到快速发展。
在岩性油气藏地震勘探中叠前地震反演因可获得更丰富的储层岩性和流体的信息发挥了重要作用。
但同时叠前地震反演技术的发展也并非一帆风顺，应用过程中出现不少不理想的情况。
针对出现的问题，为得到更真实、更准确的叠前地震反演结果，本文从叠前地震反演技术对资料品质的需求出发，地震资料方面论述了道集的质量控制、部分叠加角度选取等技术要点。
遵循这些技术要点，在新疆sn地区岩性圈闭识别过程中应用叠前地震反演技术，并取得良好效果。
[关键词]叠前地震反演角道集曲线标准化横波曲线
中图分类号：tg333.7 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）17-475-01
引言
随着勘探程度的不断提高，地震勘探已由原来的构造油气藏勘探转成更为复杂的岩性油气藏勘探[1- 3]。
传统的叠后反演方法因其使用多道叠加地震数据，忽略了地震波振幅随炮检距的变化而发生变化这一事实，因此存在一些缺陷。
针对这些问题，地球物理学家们开始进行反思。
bruce verwest提出扩充弹性波阻抗方法，可以用于流体和岩性的预测。
叠前反演利用不同炮检距道集数据及横波、纵波、密度等测井资料联合反演出与岩性、含油气性相关的多种弹性参数，用以综合判别储层物性及含油气性。
目前，叠前反演
预测技术已成为岩性油气藏储层预测技术的重要发展方向之一。
1 做好叠前地震反演的技术要点
1.1 地震方面
1.11道集质量控制
叠前地震反演需要应用经过叠前时间偏移处理的crp道集数据。
crp道集数据经常出现同相轴不平，信噪比不高等问题。
为确保叠前地震数据的质量需做好以下三个方面。
（1）叠前去噪：叠前道集不能使用常规的叠加技术进行噪声压制。
因此，叠前道集噪声压制方法的选择十分重要。
既要保持反射数据振幅的相对关系，又不能损害反射数据的分辨率，同时还要提高资料的信噪比。
（2）剩余时差校正：crp道集数据反应的是地下同一点的反射波振幅，因此nmo后的反射波同相轴应该是水平同相的。
但实际中crp 道集常常不平，存在着不同程度的剩余时差。
由于叠前时间偏移之前的道集经过地表一致性剩余静校正和速度分析中两到三次的迭代，因此道集内存在的剩余时差主要来自于动校误差。
常规的速度点拾取密度有限，需要加密速度点，拾取更准确的速度，使每一个道集都校平。
1.12部分叠加道集角度选取
首先需要确定主要目的层段能够完整接收的最大入射角度和受干扰波影响小的最小入射角度。
从理论上讲，叠加数据体角度划分精细程度直接关系到地震avo特征的保持，但综合考虑到实际叠前
道集的信噪比、磁盘空间以及子波提取、标定等因素，一般叠加成3- 5个角度叠加数据体。
叠加方案可以根据实际情况选择等偏移距或等角度进行部分叠加。
1.2测井方面
1.21井曲线区域标准化
对于一个目标工区，在长期的勘探开发过程中，所有井的测井曲线很难保证是同一类型的仪器、相同的刻度以及统一的方法进行测量和刻度的。
曲线标准化的目的是消除因仪器的使用影响，使得测井数据的差异仅仅是由于地层因素导致的，从而实现由单井解释到多井评价，即用统一刻度来表征所有的测井数据，以利于整个工区的对比分析。
标准化方法包括直方图校正、重叠图校正、均值校正、趋势面分析校正法等。
在众多的测井曲线标准化方法中，直方图法最为简单实用。
做好标准化的关键在于标准层、标准井的选取[14]。
1.22重构横波曲线质量检验方法：
（1）叠合显示法：将重构横波曲线与原始曲线叠合显示，通过查看两曲线之间的相似性与差异性辨别拟合横波数据的好与坏。
（2）交会图法：把重构横波曲线与实测横波曲线交会显示，如果两曲线成良好的线性关系，说明重构曲线质量较好。
（3）正演道集法：利用纵波曲线、横波曲线及密度曲线正演出cmp道集，通过比较实测道集数据与正演道集的相关性及avo响应类型，从而评价重构横波数据质量。
（图1）
1.23部分叠加数据合成记录标定
（1）子波提取：单井和多井的子波要具有一致性，不要将质量好的子波与质量差的子波进行平均。
在多井子波提取过程中，应将剔除测井资料品质较差的井，评价所提取子波质量的好坏的原则是应用质量好的子波可以使得合成地震记录与地震数据的匹配得更好。
（2）井震标定：井震标定的实质是调整时深关系，首先利用整体时移将目的层段的地震与合成记录的大套层位对齐，然后再利用局部的拉伸或压缩对小层进行微调。
时深关系不能大幅度改变，一般改变在10%范围内是合理的，即使要改变也要远距离拉伸，避免近距离拉伸造成对时深关系的改造。
2 工区实例
在新疆sn地区岩性圈闭识别中应用叠前地震反演技术，研究区位于准噶尔盆地陆梁隆起石西凸起区，该区为有利的油气聚集构造带。
岩性圈闭识别的主要目的层为白垩系清水河组k1q12砂层组，岩性主要为灰色、灰褐色砾状长石岩屑砂岩、砂质砾岩。
首先通过无井参与的叠前avo反演定性地分析砂体的展布情况，发现sn44井与sn49井之间存在ⅰ类avo异常区域，再针对该区域进行叠前地震反演，利用对储层较为敏感的泊松比属性进行子体检测，定量预测储层厚度和砂体边界，最后通过叠前泊松比反演剖面（图2）对比追踪，刻画出岩性圈闭，叠前地震反演技术的应用在研究区取得了良好的效果，为勘探开发提供了有利的钻探目标。
3 结论
（1）高精度的速度分析技术以及叠前去噪技术是叠前道集平整且具有较高信噪比的保证。
（2）良好的横波曲线质量是做好叠前地震反演的前提。
（3）叠前地震反演技术能更精细的刻画出岩性圈闭的横向展布范围，在岩性圈闭识别过程中发挥了重要的作用。
参考文献：
[1]史松群，王宇超.有关岩性地震勘探的讨论与思考[j].岩性油气藏，2007，19（3）：131- 132.
[2]王威，李臻，田敏，周锦程，李凝.岩性-地层油气藏勘探方法技术研究现状及进展[j].岩性油气藏，2009，21（2）：121- 122.
[3]李艳玲.叠前反演技术研究[j].大庆石油地质与开发，2006，25（5）：103- 105.
作者简介：
张辉，男，助理工程师，大学本科，研究方向：地震资料解释与反演。