AVO叠前地震反演.
AVO处理技术(重要)解析
一个共识
在AVO振幅恢复中应减少单道的道均衡，以免
引起虚假的AVO现象。AVO处理和分析的关键 是叠前信息的保持、提取、显示和解释。充分 考虑补偿与炮检距有关的振幅衰减，消除非岩 性因素引起的振幅变化，这是进行AVO分析的 关键。
处理的目的就是要最大限度地消除
这些因素对振幅的影响，恢复和保 持振幅相对变化与反射系数大小单 一因素的关系
角度道和角道集的形成
从数据采集到处理，反射振幅都是作为炮检距
的函数来描述的，而Zoeppritz方程及其近似表 达式则均是以入射角作为变量进行描述的。因 此，我们在很多情况下，需要将振幅与炮检距 的关系（AVO），转换成振幅与入射角角度的 关系（AVA），并形成角度道道集。
处理可能产生的问题
反射振幅的恢复和保持常用的处理方法主要
剔除不正常炮和道以及样点“野”值 几何球面扩散补偿 地表一致性振幅补偿
吸收衰减补偿
剩余振幅补偿
几何球面扩散补偿
球面扩散补偿因子与炮检距密切相关，简单地用零炮
检距球面扩散补偿因子代替非零炮检距球面扩散补偿 因子是不合适的 Ostrander的研究表明：用零炮检距补偿因子代替非 零炮检距补偿因子，当地表为低速层时，炮检距的振 幅补偿量不足，而当地表为高速层时，炮检距的振幅 补偿量偏大。由于地震速度梯度一般随深度增加而增 加，因此用零炮检距球面扩散补偿因子代替非零炮检 距球面扩散补偿因子，其补偿量不足。 吕牛顿的研究表明：对于中浅层，零炮检距和非零炮 检距球面扩散补偿因子差别较大，而对深层反射，两 者差别很小。
影响地震数据振幅改变的因素 -----大地滤波系统
球面扩散 地层吸收 界面透射损失
层间多次反射
薄层振幅调谐 波的相位转换 介质各向异性 地质构造因素
AVO分析的基本方法
岩性 泥岩 砂岩(含气) 泥岩
速度 3050 2600 3050
泊松比 0.3 0.15 0.3
密度 2.4 2.3 2.4
(a) 厚度为1/8 出现了明显的干涉现象, 形成复合波，使顶底界面不能分开，随着炮检距
的增加振幅在增强，在整个变化过程中形状基本没有改变
(b) 厚度为1/4 随着砂层厚度的增加，振幅随着炮检距的增加在增强，但是其幅度更加明显，振幅达到 极大。这时即使不能把薄层顶底反射面分开的情况下，也能推断出底部反射面的存在
密度 2.5 1.8 2.5
(
a) 厚度为1/8
(b) 厚度为1/4
(c) 厚度为1/2
(d) 厚度为1
模型5：水层模型
岩性 泥岩 砂岩(含水) 泥岩
速度 2250 2850 3050
泊松比 0.4 0.27 0.4
密度 2.0 2.4 2.0
(a) 厚度为1/8
(b) 厚度为1/4
含气和含水砂岩模型
（b）泥岩-含水砂
岩分界面波阻抗差 异大，垂直入射反 射振幅呈“亮点” 特征，AVO呈减少 趋势；
含气和含水砂岩模型
（c）当泥岩夹含
水砂岩，砂岩顶底 反射分不开，AVO 响应反映泥岩-含 水砂岩问的调谐作 用，宏观上看， AVO呈减少趋势， 反射同相轴出现扭 曲现象，极性反转 。
当气层厚度大于 1/16 波长时， AVO 明显呈增加趋
势。事实上，当气层厚度大于 1/4 波长时，气层的 顶底反射可区分，气水分界面AVO呈增加现象，当 气层厚度介于1/4～1/16波长之间时，气层顶底反射 分不开，形成复合波，AVO也呈增加趋势。但是， 当气层厚度小于1/16波长时，AVO明显呈减小趋势 ，出现极性反转。由此可见：即使岩性组合相同， 由于厚度的变化，也会引起AVO特征的差异，薄层 调谐作用对AVO影响很大，也反映AVO分析存在的 多解性 。
avo反演matlab程序
avo反演matlab程序以下是关于avo反演（Amplitude versus Offset inversion，简称avo 反演）的Matlab 程序的详细说明。
我们将一步一步回答您的问题，并附上必要的代码和解释。
1. 什么是avo反演？Amplitude versus Offset inversion（avo反演）是地球物理学中的一种分析方法，主要用于从地震数据中获取地下地质信息。
通过对反射波振幅和偏移距的变化关系进行分析，avo反演可以提供地下岩石的弹性参数等重要信息。
它在石油勘探和地下水资源调查中具有广泛的应用。
2. Matlab程序实现avo反演的基本步骤如何？a. 数据预处理：在实施avo反演之前，首先需要对地震数据进行预处理。
这涉及到对数据进行去噪、时距校正等操作。
Matlab提供了多种函数和工具箱来实现这些操作。
例如，您可以使用Matlab的'detrend' 函数来去除趋势项和去掉噪声。
您还可以使用'interp1' 函数进行时距校正。
b. avo反演算法：avo反演通常通过拟合Kiessling方程（aVO模型）的方法进行。
该方程描述了反射系数与角度以及岩石物性之间的关系。
具体的avo反演算法会根据数据的特点和需要进行定制开发。
以下是一个基本的avo反演算法的示例：MATLABfunction [vp, vs, rho] = avo_inversion(angle, reflectivity) % angle: 角度数据，单位为度% reflectivity: 反射系数数据% 设置默认参数vp0 = 2500; % 初始纵波速度模型vs0 = 1500; % 初始横波速度模型rho0 = 2000; % 初始密度模型iter = 10; % 迭代次数% 初始化速度和密度模型vp = vp0 * ones(size(angle));vs = vs0 * ones(size(angle));rho = rho0 * ones(size(angle));% 开始迭代for i = 1:iter% 计算反射系数的模拟值reflectivity_pred = avo_model(vp, vs, rho, angle);% 计算残差residual = reflectivity - reflectivity_pred;% 更新速度和密度模型[vp_update, vs_update, rho_update] = avo_update(vp, vs, rho, angle, residual);vp = vp + vp_update;vs = vs + vs_update;rho = rho + rho_update;endendfunction reflectivity_pred = avo_model(vp, vs, rho, angle) % avo模型计算反射系数的模拟值% vp, vs, rho: 各层速度和密度模型% angle: 角度数据，单位为度reflectivity_pred = zeros(size(angle));for i = 1:length(vp)reflectivity_pred(i) = (vp(i) - 2 * vs(i)) / (vp(i) + 2 * vs(i)) * sind(angle(i)) ^ 2;endendfunction [vp_update, vs_update, rho_update] = avo_update(vp, vs, rho, angle, residual)% avo反演更新速度和密度模型% vp, vs, rho: 速度和密度模型% angle: 角度数据，单位为度% residual: 反射系数残差vp_update = zeros(size(vp));vs_update = zeros(size(vs));rho_update = zeros(size(rho));for i = 1:length(vp)vp_update(i) = 0.1 * residual(i) * (2 * vs(i)) / (vp(i) + 2 * vs(i)) * sind(angle(i)) ^ 2;vs_update(i) = -0.1 * residual(i) * (vp(i) - 2 * vs(i)) / (vp(i) + 2 * vs(i)) * sind(angle(i)) ^ 2;rho_update(i) = 0.1 * residual(i) * (vp(i) - 2 * vs(i)) * (vp(i) +2 * vs(i)) * cosd(angle(i)) / (vp(i) + 2 * vs(i)) ^ 2;endend3. 如何使用Matlab进行avo反演？在上述例子中，我们定义了三个输入参数：angle（角度数据，单位为度），reflectivity（反射系数数据），和一个可选的迭代次数参数iter。
AVO叠前地震反演
什么是地震反演？
地震反演：是利用地标观测的地震资料，和已知地质规律 和专精测井资料为约束，对地下岩层空间结构和物理性质 进行成像（求解）的过程，广义的地震反演包含了地震处 理解释的整个内容。
波阻抗反演：是指利用地震资料反演地层波阻抗(或速度) 的地震特殊处理解释技术。波阻抗与地震资料是因果关系， 具有明确的物理意义，是储层岩性预测、油藏特征描述的 确定性方法。
什么是叠前地震反演？
叠前反演技术是油气勘探领域中的一项新技术，它 利用是指利用经过偏移的叠前不同炮检距道集数据 所记录的振幅、频率、相位等信息以及横波、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，来综合判别储层物性及含油气 性。
叠前地震反演分类
叠前地震反演可分为： 1.基于波动方程的全波形反演
所以在入射角小于30°时，Shuey公式可以进一步近似为：
Aki-Richards近似式与Shuey近似式都是由Zeoppritz方程 简化而来，在反演过程中其精度也不同，在入射角较小， 目的层埋深较深时，两方程的精度都较高。但是Shuey近 似使用的前提假设是Vp/Vs=2，所以在使用时，要根据项 目反演方法的特点，在基本上保证精度的情况下，选用合 适的公式作为反演过程中求取反射系数的基础公式。
AVO分类
I类：阻抗值高于上覆地层的高阻抗含气砂岩。法线入 射有较高的正反射系数，随偏移距增加，反射系数变 小、变负值、变正值，当偏移距足够大时，又变成大 的正反射系数。所以随偏移距的增加振幅的极性有变 化。一般不易观测到远偏移距的强振幅，只看到振幅 随偏移距增加而减少的现象，看不到极性反转，可识 别(高压实成熟砂岩—深层—暗点) 。 II类：阻抗值与上覆地层接近，接近零反射系数含气砂 岩，有正、有负,一般淹没在噪声中。一般不易观测到 远偏移距的强振幅，所以这类AVO不易识别(中等压实 —中层—极性反转) 。
叠前反演1(AVO)
纵横波转换经验公式
• 1、Castagna经验公式：
• VP=1.360+1.16 VS • 2、Smith经验公式： • VP=1.425 VS +0.79 • 3.甘利灯经验公式: • VP=0.937+1.35 VS • 4.李庆忠经验公式: • VP=0.0874 VS 2+0.094 VS +1.25
P波剖面
G波剖面
图4-3 原始CRP道集
图4-4 主测线377超道集
图4-6 主测线377角道集
近
远
图4-8 主测线409近、远 偏移距剖面的对比
近
远
图4-9 沿层近、远偏移距切片的对比
图4-10 主测线409截距剖面
图4-16 沿层潜在烃指示切片
1、AVO技术利用叠前振幅信息来识别气层，能够 对油气藏进行定性或半定量描述。
VP 2 K43Vs
, = Lamé 系数 = 密度
K= λ + 2/3 岩石体积模量
密度
• 密度影响可以用以下方程表示：
ρsat ρm(1 ) ρwSw ρhc(1 Sw )
这里：ρ 密度，
孔隙度
Sw 含水饱和度 sat,m,hc, w 含水饱和度、骨架、碳氢、水的下标
子波主频越高合成记录上AVO现象越明显，但是大多数情况下实际的地震记 录上子波主频并不是很高，所以只能看到由于目的层薄而引起的调谐后的结果。
三、AVO处理技术研究
• 1、AVO分析的基本理论 • 2、地震数据的叠前保幅处理 • 3、正演模拟及目的层流体替换 • 4、CMP道集处理（超道集、 • 角道集、部分叠加） • 5、AVO反演
AVO叠前地震反演
AVO的地质意义 AVO的地质意义：
（1） AVO应用的基础是泊松比的变化，而泊松比的变化是不同岩性和不同孔 隙流体介质之间存在差异的客观事实。所以，AVO技术的地质基础在于不同岩石 以及含有不同流体的同类岩石之间泊松比存在差别。 （2）Domenico（1977）研究了含气、含油、含水砂岩的泊松比随埋藏深 度的变化规律，结果发现含不同流体砂岩的泊松比随深度的变化特征是不同的： A.含气砂岩的泊松比随着深度的增加而增加，但泊松比的值总是小于 含油和含水砂岩的泊松比值； B.含水砂岩的泊松比随着深度的增加而减小，但泊松比的值总是大于 含油和含气砂岩的泊松比值； C.含油砂岩的泊松比也随着深度的增加而减小，泊松比的值总是介于 含水和含气砂岩泊松比值之间。
如果储层有气顶存在，则砂岩速度会降低，利用低速度标志可以圈定气藏的边界。
基于Zoeppritz方程的AVO反演
AVO技术特点：
AVO技术以弹性波理论为基础，利用叠前CRP道集对地震反射振幅随 炮检距的变化特征进行研究、分析，得到反射系数与入射角的关系，用 以分析反射界面上下的岩性特征及物性参数，进行预测和判断油气储层 流体性质、储层岩性等。主要有以下特点[6,7]：
叠前反演技术是油气勘探领域中的一项新技术，它是 指利用经过偏移的叠前不同炮检距道集数据所记录的振幅、 频率、相位等信息以及横波、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，来综合判别 储层物性及含油气性[4]。
地震反演技术
为什么要进行叠前反演？
（1）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，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[5]。
AVO理论模型及响应：
AVO叠前反演
AVO技术特点 技术特点
AVO技术以弹性波理论为基础，利用叠前CDP道集对地震反射振幅随 技术以弹性波理论为基础，利用叠前 技术以弹性波理论为基础 道集对地震反射振幅随 炮检距的变化特征进行研究、分析，得到反射系数与入射角的关系， 炮检距的变化特征进行研究、分析，得到反射系数与入射角的关系，用以 分析反射界面上下的岩性特征及物性参数， 分析反射界面上下的岩性特征及物性参数，进而预测和判断油气储层流体 性质、储层岩性等。主要有以下特点： 性质、储层岩性等。主要有以下特点： 特点 ⒈利用叠前CDP资料直接分析，充分利用了多次覆盖的原始信息； 资料直接分析， 利用叠前 资料直接分析 充分利用了多次覆盖的原始信息； ⒉利用了振幅随入射角的变化特点，解释岩性和储层流体性质更可靠； 利用了振幅随入射角的变化特点，解释岩性和储层流体性质更可靠； 方程的AVO反演的在预测岩性方面有重要意义； 反演的在预测岩性方面有重要意义 ⒊基于Zeoppritz方程的 基于 方程的 反演的在预测岩性方面有重要意义； 研究岩性和含油气性， 地质、 ⒋用AVO研究岩性和含油气性，需要地质、测井和钻井资料配合； 研究岩性和含油气性 需要地质 测井和钻井资料配合； 波降速效应， 在气藏检测方面有明显的优势； ⒌由于含气储层的P波降速效应，AVO在气藏检测检测方面有明显的优势 是基于严格的知识表达、 ⒍AVO是基于严格的知识表达、有明确地质含义的地球物理方法。 是基于严格的知识表达 有明确地质含义的地球物理方法。
提 纲
引言 AVO技术的基本分析方法 技术的基本分析方法 PP波AVO叠前反演 波 叠前反演 PSV波AVO叠前反演 波 叠前反演 AVO叠前联合反演 叠前联合反演 小结
如何理解AVO技术 技术 如何理解
AVO技术的应用前提： 技术的应用前提 技术的应用前提： ⑴反射振幅强弱与反射系数大小成正比； 反射振幅强弱与反射系数大小成正比； ⑵反射系数大小主要取决于界面上下岩石弹性参数的变化。 反射系数大小主要取决于界面上下岩石弹性参数的变化。 理解AVO技术必须要理解 个过程： 技术必须要理解5个过程 理解 技术必须要理解 个过程： ⑴岩石的岩性参数是如何影响弹性参数的； 岩石的岩性参数是如何影响弹性参数的； ⑵岩石弹性参数的变化是如何影响地震反射的； 岩石弹性参数的变化是如何影响地震反射的； ⑶如何处理才能使反射振幅与反射系数成正比； 如何处理才能使反射振幅与反射系数成正比； 分析的基本方法； ⑷AVO分析的基本方法； 分析的基本方法 分析结果。 ⑸如何解释AVO分析结果。 如何解释 分析结果
avo反演matlab程序
avo反演matlab程序AVO反演（Amplitude Versus Offset）是一种地球物理方法，用于从地震数据中推断岩石的弹性参数，以便更好地了解地下结构。
MATLAB是一个广泛使用的科学计算和数据可视化软件，有着丰富的工具箱和函数库，可以用于编写AVO反演的程序。
本文将介绍如何使用MATLAB编写AVO反演程序。
首先，我们需要准备一些地震数据。
地震数据通常以二维或三维地震剖面的形式存在，其中包含了大量振幅和偏移信息。
为了方便演示，我们可以使用MATLAB的示例数据来进行AVO反演。
```MATLABdata = load('seismic_data.mat'); % 导入示例地震数据trace = data.seismic_data; % 提取地震剖面中的一条道```接下来，我们可以对地震数据进行预处理，包括去噪和平滑处理。
可以使用MATLAB的滤波函数或者小波变换函数来实现。
```MATLABnoisy_trace = wdenoise(trace, 'Wavelet', 'haar'); % 使用小波变换去噪smooth_trace = smoothdata(noisy_trace, 'gaussian', 10); % 使用高斯平滑滤波平滑数据```在AVO反演中，我们需要定义合适的模型来描述地下的波速和泊松比分布。
常用的模型包括背景模型和岩性模型。
背景模型用于描述整个区域的基本特征，而岩性模型用于描述特定地层的参数变化。
我们可以使用MATLAB的矩阵和数组来定义模型。
```MATLABbackground_velocity = 2000; % 背景波速background_density = 2200; % 背景密度rock_velocity = [2300, 2400, 2500]; % 岩石波速rock_density = [2300, 2400, 2500]; % 岩石密度```在进行AVO反演之前，我们需要对地震数据进行预处理，以提取出合适的特征用于反演。