波阻抗反演和三维可视化软件

部分常用波阻抗反演软件简介
部分常用的地震波阻抗反演软件包括：由加拿大Hamp son2Russell 公司研发的St rata 反演软件、荷兰J ason 公司研发的J ason 反演软件、美国EPT公司研发的EPS拟声波反演软件。

Strata 反演软件的三种方法：有限带宽法(递归法) 、模型法(方波化法)和稀疏脉冲法三种：
(1) 有限带宽法：有限带宽法采用传统的递归反演算法，它是反演中最简单的一种类型，它假设地震道本身是经过零相位子波处理后的反射系数序列，从递归公式可以知道：它的误差是累积的，底部的误差比顶部的误差大。

造成累积误差大的原因主要是低频成分，而St rata 中的递归法会自动通过零相位子波处理，将地震道中的低频成分滤掉，只让高频参与反演。

(2) 模型法(方波化) ：模型法是从褶积模型出发的，即：地震道= 子波3 反射系数+ 噪声。

假设地震道已知，子波已知，噪声是自相关和随机的，只有反射系数是待定的关键参数，模型反演步骤：
1)对初始阻抗模型用同一时窗进行方波化;
2)用方波化的波阻抗求出的反射系数与子波褶积形成合成道;
3)比较合成道与实际地震道;修改合成道与输入道的振幅和方波化尺寸，以改善吻合程度。

(3) 稀疏脉冲法：稀疏脉冲法是在最大似然反褶积算法的基础上发展起来的，它假设地震道的子波是已知的，且实际反射系数是镶嵌在小脉冲噪音背景下的大脉冲，该反演只认为大脉冲是有用信号，它通过测试地震数据找到大脉冲所在的位置。

J ason反演软件包括基于地震道的约束稀疏脉冲反演( Inver Trace);基本模型的储层参数反演( InverMod)和以地质统计学理论为基础的针对非均质油藏进行的随机模型反演( StatMod)等三类方法。

J ason反演软件中几项关键技术：
(1) 全三维子波估算技术：全三维子波估算技术是在井眼四周提取一“管”地震，采用约束的最小平方法来估算模型和地震所确定的子波，多井可用来同时估算一个最好拟合的子波，并与所有井最佳匹配。

(2) 三维地质建模技术( Eart hModel) ：建立沉积模式、构造模式，包括建立层、层内结构及其相互关系(如超覆、削蚀、盐丘、河道等地质现象) ，而且考虑到了断层的发
育和空间的展布，在此基础上由地震解释和测井资料通过优化将测井信息按照每一阶段分配出各自的垂直分量及其权值，然后通过这些模型参数的合理内插建立反映地质结构的时间或深度域的三维地质模型。

(3) 约束稀疏脉冲反演技术( Inver Trace) ：约束稀疏脉冲反演是基于道的反演，不是基于褶积模型的简单递归反演。

该反演算法本身可以降低调谐效应，使之对岩性尖灭预测不产生误差。

(4) 基于模型的参数反演技术(StatMod) ：该技术是J ason 公司的专利技术，专门致力于薄层预测及精细描述，用于滚动勘探开发中后期。

其原理是在井资料、地质资料进行主组分分析、奇异值分解完成后，在地质模型基础上对地震道特征与测井曲线进行综合非线性求解。

该技术克服了常规地震反演模式中的缺点，尊重井中资料并利用地质资料和地震道振幅数据，由井准确外推，最终结果是一个由地质、测井和地震资料综合得到的地质模型，它具有精细的横向和纵向非均质性特征。

EPS拟声波反演技术利用对地层和岩性变化比较敏感的自然伽玛、电阻率等测井曲线构建具有声波量纲的新曲线，结合声波的低频模型，合成拟声波曲线，使拟声波曲线既能反映地层速度和波阻抗的变化，又能反映储层特征的细微差异。

根据不同类型拟声波曲线反映地质目标的敏感程度不同计算相应的概率值，将多元地学统计信息在模型空间上有效融合，综合反映储层横向连通性等特征，使储层预测结果更加准确、合理。

波阻抗反演的最终目标是利用地震数据、井数据和其它信息重新构建地下反射界面。

波阻抗剖面并非十分完善，但它的分辨率远远超过常规地震剖面，它含有更加丰富的地质信息。

为了获得更好的反演结果，所有可能的信息都要利用上(如子波信息、地层信息等) 。

反演中的地震模型是解释人员通过层位解释获得的，利用模型中的低频部分可以对阻抗界面的背景趋势进行评估;低频分量依赖于井的分布和剖面的解释质量;阻抗中的高频部分则是从地震数据中获得，通过反褶积拓宽高频部分来提高分辨率，并与地震模型中低频部分合并来获得宽带的数据体。

地震波阻抗反演处理提供了一个提高地震数据分辨率的机会，通过去掉地震数据中子波的影响过程来改善地下界面的成像效果。

此外，常规的地震数据只是代表地下界面的相对关系，而从常规地震数据中得来的波阻抗数据则反映了地下界面的真实情况，而且利用波阻抗资料还可以轻易获得岩石地球物理信息。

部分三维可视化软件简介
目前，在国内各油田及各石油行业研究单位三维可视化解释软件中，EarthCube 与V oxel Geo 三维可视化解释软件具有一定的代表性，其中Earth2Cube 软件由美国兰德马克公司开发研制，V oxel2Geo 软件是以色列帕拉代姆公司开发研制的。

每一个可视化解释软件都有自己独到的技术优势，实现可视化的具体过程不同，但都能达到最终目的。

V oxel Geo 三维可视化解释软件为地球物理工作者和地质综合研究人员提供了一个成熟的解释工具，它采用两种针对不同数据类型的可视化技术，即几何体显示和三维体显示来完成三维可视化和地震资料的三维可视化解释。

几何体显示( Geometric Rendering) 允许对三维数据体进行地质解释并对三维解释模型进行快速显示，解释模型一旦嵌入地震数据体中，随后可以根据解释模型精确地对三维体进行调整。

三维体显示(V olume Rendering)允许快速浏览三维数据体，获得易于理解的分析结果并对感兴趣的重要区域进行标示和圈定。

三维体显示是一种最常用的对地球物理数据进行可视化的显示方法，它具有简单、直观的特点，从功能上来说，三维体显示包含了利用计算机三维图形显示技术来完成无限多样性的图像处理和对发生在三维空间的目标和现象进行分析两个概念。

在三维体显示过程中，解释人员感兴趣的地质目标或现象被采样或分解成无数多个小立方体，每一个这样的小立方体称之为体素(V oxel ) ，每一个体素包含着许多通过测量或计算得到的体积参数和属性参数，对地震数据体而言，体素是反射系数或其它地震道属性的规则采样。

三维体显示技术的优势：
(1) 可以对整个三维数据体进行显示成像而无须对数据进行先验结构假设，保存了三维显示技术可能丢失的关于三维体的细节，特别是内部结构细节。

(2) 允许对数据体内部结构进行观察，解释人员可以通过设置暗度/透明度来“看透”一个目标的外表面以观察其内部结构;可以过滤掉某一值域内的体素来观察所剩下的体素。

(3) 可利用目标方式或组合方式实现三维显示，即体素从它们所处的层开始被投影，以从后向前的顺序到达图像平面，然后与它的层面组合成一个二维平面，这种方式允许解释人员在屏幕上观察由层面所构成的图像，可以看到所建立的三维体内部结构，并通过停止或慢速显示以更好地检查当前显示结果。

三维可视化技术的引入，使广大地球物理工作者和地质综合研究人员从传统的二维平面中解放出来，并进入到充满神奇的三维空间内，这极大地激发了科技人员的灵感，并
赋予他们无限的想象空间和创造力，其思维方式也会发生质的飞跃，将会发现三维可视化技术是一项前所未有的解释新技术。