波阻抗反演技术
波阻抗反演技术在煤层顶板岩性预测中的应用
波阻抗反演技术在煤层顶板岩性预测中的应用汤红伟【摘要】利用波阻抗反演技术,对袁大滩井田煤层顶板岩性进行岩石物理分析.分析结果显示,纵波阻抗对于煤层、中粗粒砂岩和细粉砂岩具有较强的分异能力,因此,可以利用约束稀疏脉冲反演技术获得纵波阻抗数据体对煤层顶板的岩性进行预测.应用效果表明,波阻抗反演技术能较好地识别中粒砂岩和细粉砂岩.【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2018(044)007【总页数】5页(P49-53)【关键词】波阻抗反演;煤层顶板;岩性【作者】汤红伟【作者单位】中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西省西安市,710077【正文语种】中文【中图分类】P631.4煤层顶板岩性是影响煤矿安全生产的重要因素，预测煤层顶板的岩性变化趋势对煤矿的安全生产有重大意义。
波阻抗反演技术已被广泛应用于煤田地震勘探中，它将纵向分辨率较高的测井资料同横向分辨率较高的地震资料结合，反演出富含地质信息的波阻抗数据体，根据实际需要再对数据体进行地质成果解释。
这种方法不但能有效提高小构造的地震勘探精度，而且对目的层的岩性解释也具有重要作用。
1 研究区概况袁大滩井田位于陕北侏罗纪煤田榆横矿区东北部，井田内地表全部被第四系松散沉积物覆盖，为全新统风积沙、上更新统萨拉乌苏组。
根据地质填图及钻孔揭露，地层由老至新依次为：三叠系上统永坪组(T3y)，侏罗系下统富县组(J1f)、中统延安组(J2y)、直罗组(J2z)、安定组(J2a)，白垩系下统洛河组(K1l)，第四系中更新统离石组(Q2l)、上更新统萨拉乌苏组(Q3s)及全新统风积沙(Q4eol)。
本区煤层发育，尤其以2号煤层厚度最大，2号煤层赋存于延安组第四段顶部，为井田内最厚的主采煤层，埋深179.71～388.72 m，目的层埋深较浅。
2号煤层顶部岩性的非均质性非常强，北部的Y1-4井煤层顶板为中粒砂岩，厚度40 m左右，中部的Y2-4井和Y3-4井煤层顶板砂体泥质成分较重，南部的Y4-4井煤层顶板为砂泥岩互层。
地震波阻抗反演方法综述
地震波阻抗反演方法综述一、地震反演技术研究现状地震反演方法是一门综合运用数学、物理、计算机科学等学科发展起来的新技术新方法，每当数学方法、物理理论有了新的认识和发展时，就会有新的地震反演技术、方法的提出。
随着计算机技术的不断发展、硬件设施的不断升级，这些方法技术得到了实践验证和提升，反过来地震反演技术运用中出现的新问题、新思路又不断促使数学方法、地球物理学理论的再次发展。
时至今日，地震反演技术仍然是一个不断发展、不断成熟、不断丰富着的领域。
反演是正演的逆过程，在地震勘探中正演是已知地下的地质构造情况、岩性物性分布情况，根据地震波传播规律和适当的数学计算方法模拟地震波在地下传播以及接收地震波传输到地表信息的过程。
地球物理反演就是使用已知的地震波传播规律和计算方法，将地表接收到的地震数据通过逆向运算，预测地下构造情况、岩性物性分布情况的过程。
地震波阻抗正演是对反演的理论基础和实现手段。
1959年美国人Edwin Laurentine Drake在宾夕法尼亚州开凿的第一口钻井揭开了世界石油工业的序幕。
从刚开始的查看地质露头、寻找构造高点寻找石油，到通过地震剖面的亮点技术寻找石油，再到现在运用多种科学技术手段进行油气资源的预测，石油勘探经历了一个飞速的发展历程。
声波阻抗（AI）是介质密度和波在介质中传播速度的乘积，它能够反映地下地质的岩性信息。
声波阻抗反演技术是20世纪70年代加拿大Roy Lindseth博士提出的，通过反演能够将反映地层界面信息的地震数据变为反映岩性变化的波阻抗（或速度）信息。
由于波阻抗与地下岩石的密度、速度等信息紧密联系，又可以直接与已知地质、钻井测井信息对比，因此广泛应用于储层的预测和油藏描述中，深受石油工作者的喜爱。
70年代后期，从地震道提取声波资料的合成声波技术得到了快速发展，以此为基础发展的基于模型的一维有井波阻抗反演技术，提高了反演结果的可靠性。
进入80年代，Cooke等人将数学中的广义线性方法运用于地震资料反演，提出了广义线性地震反演。
波阻抗反演技术在三维地震勘探煤层解释中的应用
波阻抗反演技术在三维地震勘探煤层解释中的应用王平;马小平;曾宪军;姜飞【摘要】通过测井约束波阻抗反演技术，不仅提高地震资料纵向、横向分辨率，也提高了对复杂煤层及煤层宏观结构解释精度。
利用该技术可对煤层厚度及结构进行定量解释，较好地完成了勘探中的任务要求。
该技术可应用于煤田类似任务要求的勘探工作中。
%Based on the logging technology of the constrained wave impedance inversion,which was not only developed the resolution of the seismic on the longitudinal and horizontal profile,but also advanced the interpretative precision of the polygenic and macrostructure ing the 3-D seismic quantitative analysis technology to the coalbed thick-ness a nd contexture,it’s preferable resolved the coal field explorational mission.and which could also be applicated in the comparable exploratory work.【期刊名称】《新疆地质》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】3页(P104-106)【关键词】波阻抗反演;三维地震勘探;分辨率;煤层解释【作者】王平;马小平;曾宪军;姜飞【作者单位】新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第九地质大队，新疆乌鲁木齐 830009;新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第九地质大队，新疆乌鲁木齐830009;新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第九地质大队，新疆乌鲁木齐830009;山东省煤田地质局物探测量队，山东泰安 271021【正文语种】中文【中图分类】P631.4近年来,随着煤炭资源勘查不断深入,勘探目标日趋隐蔽和复杂[1],对地震勘探提出了很高要求[2],不仅要查明地下介质构造形态,还要解释地下介质物性等特征[3]。
波阻抗反演技术在三维地震勘探煤厚解释中的应用
波阻抗反演技术在三维地震勘探煤厚解释中的应用随着煤炭资源的日益减少和对煤炭资源的需求不断增加，煤炭勘探成为了当前煤炭行业发展的重要方向。
而地震勘探技术作为一种高效、准确的勘探手段，也越来越受到重视。
在地震勘探中，煤层厚度是勘探的重要参数之一，而波阻抗反演技术在三维地震勘探煤厚解释中的应用，为勘探工作的准确性和效率提供了有力的支持。
一、波阻抗反演技术的原理及优势波阻抗反演技术是一种利用地震波在介质中传播特性进行地质解释的方法。
它是通过反演地震波在地下介质中传播时的波阻抗信息，来推断介质的物理性质。
具体来说，波阻抗是指地震波在介质中传播时，介质的密度和速度之积。
波阻抗反演技术利用地震波在介质中传播的反射和折射特性，通过计算反射系数和传播路径等参数，反演出地下介质的波阻抗分布，并进一步得到介质的物理性质。
波阻抗反演技术具有以下优势：1.高分辨率：波阻抗反演技术可以对地下介质进行高分辨率的成像，能够较准确地反演出地下介质的物理性质。
2.非侵入性：波阻抗反演技术不需要对地下进行开挖或钻探等侵入性操作，能够保护地下环境和资源。
3.高效性：波阻抗反演技术可以在较短时间内获取地下介质的物理性质信息，提高勘探工作的效率。
二、波阻抗反演技术在三维地震勘探中的应用1.数据采集在三维地震勘探中，首先需要进行数据采集。
这一步骤需要将地震仪器布设在地面上，对地下进行震源激发和接收信号。
数据采集的质量对后续的煤厚解释有着至关重要的作用。
2.数据处理数据采集后，需要对采集到的数据进行处理。
处理的过程包括去除噪声、削弱多次反射等，以提高数据的质量和准确性。
数据处理的质量对后续的波阻抗反演结果有着重要的影响。
3.波阻抗反演在数据处理完成后，可以进行波阻抗反演。
波阻抗反演的过程包括反演算法的选择、反演参数的设定等。
波阻抗反演结果能够反映出地下介质的波阻抗分布情况，从而推断出介质的物理性质。
4.煤厚解释在波阻抗反演的基础上，可以进行煤厚解释。
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。
SMI波形相控高精度波阻抗反演
频率成分:0_300HZ Correl=0.610519
频率成分:0_200HZ Correl=0.768308
频率成分:0_100HZ Correl=0.956146
HZ
CORREL
80 100
200 300 400 500 600 700 800
频带与相关系数交会图
共性 8-45 Hz 0-8 Hz 差异性
结论：1、地震波形相似性可指示相分布；2、在同一相带内，测井声阻抗曲线在低频段具有较好的相似 性，其相似性大小随频段升高快速下降，到达400Hz以上相关性较差；3、在“相控截频”（45-220Hz） 以内，测井阻抗曲线表现出较好的相似性，可据此拓宽反演确定性频带范围。4、“空控截频”（220400Hz）部分主要受局部空间距离影响。该频段以上高频部分表现为随机分布特征。
SMI波形相控反演原理示意图
0-8Hz 井点低频
8-45Hz 地震有效频带
45-220Hz 相控拓频
220-400Hz 400Hz以上 相控下的空间插值 超高频随机模拟
45-220Hz 220-400Hz 8-45Hz 0-8Hz 400Hz 以上 相控拓频 相控下的空间插值 超高频随机模拟 地震有效频带 井点低频
1000 2000
0.933446 0.956146 0.768308 0.610519 0.458914 0.374679 0.26895 0.226981 0.227504 0.202339 0.1z
400-1200Hz
LOW FR
相控截频
空控截频
HIGH FR
3、地质统计学反演（随机模拟反演） 主要问题：已知样本点难以拟合出满意的变差函数模型，导致插值的 高频分量与实际情况差别较大；加之解的不确定性很难满足现场决策 的需求。
波阻抗反演原理流程图
波阻抗反演原理流程图下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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以下是波阻抗反演的一般原理流程图及详细步骤：1. 数据准备：收集地震数据，包括地震记录、炮点和检波点位置等信息。
地震波阻抗反演方法综述
地震波阻抗反演方法综述地震波阻抗反演方法可以分为直接方法和间接方法。
直接方法是指直接根据地震波观测数据反演地下结构的方法，常见的直接方法有全波形反演。
间接方法是指通过建立模型和计算地震波传播路径来反演地下结构的方法，常见的间接方法有层析成像、正则化反演和遗传算法等。
全波形反演是一种直接方法，它利用完整的地震波观测数据来反演地下结构。
全波形反演的核心是通过比较实际观测数据和模拟数据的差异来优化模型参数。
全波形反演可以获取高分辨率的地下结构信息，但由于计算复杂度高、非线性程度强等因素，全波形反演面临着一些挑战。
层析成像是一种常用的间接方法，它通过在空间上离散化模型并计算地震波在传播路径上的传播时间与振幅的差异来重建地下结构。
层析成像的原理是建立了地震波传播路径上的散射模型，通过优化模型参数使计算值与实际观测值吻合。
层析成像具有分辨率高、计算效率高等优点，适用于复杂地质环境的反演。
正则化反演是一种常用的间接方法，它通过在反演过程中引入先验信息来约束模型的解。
正则化反演的核心是将反演问题构建成最优化问题，并添加正则化项以保证解的稳定性。
常见的正则化方法有Tikhonov正则化、L1正则化和全变差正则化等。
正则化反演可以提高反演结果的稳定性，但其分辨率相对较低。
遗传算法是一种通过模拟进化过程来求解最优问题的优化方法。
在地震波阻抗反演中，遗传算法可通过定义模型参数的染色体编码、适应度函数以及遗传操作等步骤来最优解。
遗传算法能够全局，适用于非线性、多峰反演问题，但也存在计算复杂度高、空间维度大等问题。
除了上述的方法，还有一些其他地震波阻抗反演方法，如基于人工神经网络的反演、基于模糊数学的反演等。
这些方法各有特点，适用于不同的反演问题。
地震波阻抗反演方法在地球物理勘探、地震灾害预测等领域有着广泛的应用。
不同的反演方法具有不同的优点和缺点，需要根据具体问题的需求选择合适的方法。
未来地震波阻抗反演方法的发展方向将是提高反演的分辨率和稳定性，减少计算复杂度，开展多物理场的耦合反演研究。
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剖面
Oil:***** m3 4700
AO10 AO90
Oil:**** m3
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5074 5098
图例
取心
测试
PVT
迪那202井
段组 系
GR
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剖面
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二、研究工区勘探简况及研究难点 1.勘探简况
迪那201井
GR
剖面
LLS
LLD
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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汇报提纲
一、研究目的和意义 二、研究工区勘探简况及研究难点 三、波阻抗及储层反演原理与方法 四、波阻抗反演流程及关键技术 五、储层横向预测及效果分析 六、结论
一、研究目的和意义
1.目的和意义
为探明储量和开发井网的布署 提供储层和物性参数
完成储量报告的构造附件（构造精细描述与 储层横向预测 ）
为西气东输提供后备气源
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△
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68
59
苏
维
为
108
78
108
六
H变化小 25
23
26
33
34
36
段
111.5
114
117
对比性好，
108 依
组
21 40.5 1 库
姆 格
84.5 2 列
木 群
21 3
32
47.5
2
4
408
356
387
334
迪那201-迪那22-迪那202-迪那11下第三系对比图
储层主要特征： E为典型的陆相地层，砂泥互层频繁，岩性变化大，但 砂泥相对分布规律明显，大部分层组厚度变化小，对比性好，在气藏范 围内基本稳定。有效储层集中在砂层连续、连通性好、岩性稳定、厚度 大，在粉砂岩、细砂岩为主，泥岩少而薄的地层中。
LLS LLD
4845
吉上 迪第 克三 组系
1
4913
苏
维 下
2依
组 第
5021
5047
3
三
1
5083 库
姆系
格
2列
5022-5046m, 5200
木 群
***mm, 5232
3
Gas *******m3,
白 垩
Oil ****m3
系
二、研究工区勘探简况及研究难点 1.勘探简况
储
层
分
砂泥互层
83
83
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4779
4862
4970 4995 5028
5139.5 5187
迪那2气田下第三系小层对比图
E
迪那2井区T6反射层构造47图48-4774 m,
4781-4806 m,
迪那22井
Gas:****** m3
Gas:******* m3
5000
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析
声波测井 资料预处理
地震地质层位标定
地震资料精细解释
波阻抗及储层反演(Jason) 反演剖面地质综合解释、储层预测和储量计算
二、研究工区勘探简况及研究难点 1.勘探简况
迪那2气田 104km
构造位置：位于塔里木盆地北部的库车坳陷，
处于库车坳陷秋里塔格构造带东倾没端， 南部紧邻阳霞凹陷，北面为依奇克里克构造带
一、研究目的和意义
2.论文概述
研究内容： 建立一套适合本区特点的反演流程及参数 完成波阻抗和储层参数反演
一、研究目的和意义
文献调研
探区地质资料分析与整理
2.论文概述
地球物理数据分析
岩心
沉积 相
储集 层
构造 与地 层
测井 数据 分析 与整 理
地震 数据 可行 性分 析
地震 反射 极性 分析
地震 数据分 辩率及 保幅分