地震反演方法应用效果分析1

第四章 地震反演方法应用效果分析在本次的研究过程中，坚持科研与生产相结合，根据勘探实际需要，我们选定塔河4号油区高分辨率三维地震30作为目标区，其测网密度25×25 m，目的层T 70（3.4s 左右）及以下地层，地震波主频为25HZ。

利用Jason 软件，对该区下奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层进行了多种方法的地震反演处理，反演成果包括波阻抗、电阻率、自然伽玛、孔隙度等多种反演结果。

在此基础上，对目的层储层进行标定、识别、追踪解释，结合钻井资料进行储层横向预测。

使本次的研究工作,能够真正解决生产中的难点热点问题,科研成果及时转换为生产力，在提高勘探开发效益方面发挥了较好的作用。

2km 在进行实际地震反演处理之前，必须完成以下几项基础工作，它们是地震反演的基础，其完成的好坏直接影响地震反演的结果。

4．1 基础资料处理4.1.1 测井资料的预处理1、深度校正和匹配处理各测井系统由于井下仪器重量不同以及是否具有推靠器等因素的影响，使得不同系列测井时的张力相差较大，尤其对斜井测井，这一问题更加突出。

于是，各测井系列之间的深度可能会有0.30-0.5m 的误差，在个别遇卡井段误差更大，因此必须以电测井系列为标准把其他测井系列的深度进行校准，要求测井曲线间的深度相差小于0.2m。

这样，才能使反演处理过程中使用的测井曲线在同一深度反映的是同一个物性的地层。

2、环境校正井径对各种曲线的影响不同。

从测井方法原理讲，都应该采用各种物理模拟或数值计算的井径校正，或用其它的环境校正图板进行校正。

声波测井曲线受井径影响较大，在波阻抗反演之前，必须对声波曲线进行环境校正。

3、多井数据标准化处理由于各井之间的测井时间不同，使用仪器不同，处理参数也不一定一样，使得不同的测井曲线的主体能量可能不一样，这样在波阻抗反演处理时，因各井之间的能量不均衡，会导致错误的结果。

因此，在波阻抗反演之前必须在各井数据之间进行平衡处理。

在测井资料预处理中，关键的是标准化处理。

只有经过标准化处理的测井数据，才能有效地排除非地质因素影响，保证计算储集层地质参数的可靠性。

标准化处理的实质就是利用同一研究区内同一层段具有相似的地质―地球物理响应特征、相同的地质沉积环境和岩性参数分布特征，从而使得测井数据具有自身相似的分布规律。

故一旦建立起各类测井数据的标准分布模式，就可运用相关分析技术，对研究区各钻井的测井数据进行整体综合分析，并校正刻度的不精确性，以达到全工区范围内测井数据标准化。

根据曲线的实际情况采用“五点钟型”滤波方法，对10口约束井的5种测井曲线（GR、RD、RS、AC、DEN）进行了标准化处理进行预处理。

方法是通过直方图对每条曲线确定极大、极小值，通过线性方程（式4-1）将全部测井资料进行刻度。

曲线(i)-单井小值(I)标准曲线(i)= * (平均大(i)- 平均小(I))+ 平均小(I) （4－1） 单井大值-单井小值通过对工区内10口井的测井曲线作预处理，消除了不同年代不同采集参数的多种因素的影响，使工区内所有井的同类曲线数值在量纲上一致起来，有利于工区内的反演体一致和协调，也有利于碳酸盐岩裂隙储层解释标准的制定和统一。

4.1.2 地震资料的预处理波阻抗反演的基础资料是地震资料，只有利用高分辨率、高信噪比、高保真度的地震资料，即所谓的“三高”资料，才能反演出更为准确的波阻抗资料，因此要求在进行地震资料处理时尽可能剔除各种噪声，特别是多次波及各种相干噪声，但同时又要尽量避免使用那些改变地震振幅信息的手段，使反演结果更加准确。

对模型反演、随机模拟与随机反演，还要对地震资料进行重采样。

我们将地震偏移资料按1毫秒重新采样，其目的主要是提高地震资料与测井资料的匹配度，虽不增加地震资料的新信息，却能提高储层反演结果的分辨率。

4.1.3 地震层位及构造精细解释地震层位及构造的精细解释也是地震反演中不可缺少的最要环节，其精确性直接影响着初始模型的建立及反演结果。

解释的地震层位、断层要合理，能反映研究区域的构造、沉积特征。

针对本次反演的目标，我们在实际单位提供的T56，T70两层构造图的基础上，修改和调整了解释成果中的不合理的点，提高层位约束的精度，为后续反演工作提供可靠的基础。

此外，为了更好底反演T70以下150米的以内缝洞型储层，在T 70以下40ms 平移地添加一个界面T 70+40ms ，作为反演体的底界控制界面。

见图4-1。

图4-1 过TK408的地震剖面图4.1.4 初始模型的建立从前面的方法研究中可知：在地震反演中，初始地质模型的合理建立是很重要的，特别是对模型反演来说，反演结果的好坏很大程度上由初始模型即先验地质认识决定，因此，建立初始模型是做好基于模型反演的关键。

建立尽可能接近实际地层条件的初始波阻抗模型，是减少其最终结果多解性的根本途径。

测井资料在纵向上详细揭示了岩层的变化细节，地震资料则连续记录了界面的横向变化，二者的结合，为我们精确地建立空间波阻抗模型提供了必要的条件。

首先，从地震资料出发，以测井资料和钻井数据为基础，利用EarthModel 模块建立能反映沉积体地质特征的低频初始模型。

EarthMod 把地质、断层、测井曲线（斜井轨迹）、沉积模式（整合、不整合等）建立在以地震道为坐标的模型上，具有地质意义。

具体做法：根据地震精细解释层位，按沉积体的沉积规律在大层之间内插出很多小层，建立一个地质框架结构，在这个地质框架结构的控制下，再根据一定的插值方式，对测井数据沿层进行内插和外推，产生一个平滑、闭合的实体模型（如波阻抗模型）。

因此，合理地建立地质框架结构和定义内插模式是关键的两个部分。

1、地质框架结构的建立地下沉积体的空间接触关系是十分复杂的，计算机无法一次确定各个层位之间的拓扑关系， Jason 的EarthModel 模块中，地质框架结构是通过地质框架结构表按沉积体的沉积顺序，从下往上逐层定义各层与其他层的接触关系（可以是整合、断层、上超、底超、削截、河道等），遇到断层时，为了合理的封闭紧靠断层的层位，在框架结构表中，断层的两盘分别定义，这样得到的地质框架才是一个平滑、闭合的地层模型。

图4-2为用Jason 软件Earthmod 模块建立的地层框架模型。

本次反演中，因断层断距不大，建立初始地质模型时，没有考虑断层。

图4-2 联井线的地层框架模型剖面图2、内插模式的定义参数内插并不是简单的数学运算，而是要根据层位的变化，对测井曲线进行拉伸和压缩，是在层位约束下的具有地质意义的内插。

内插方式有反距离平方、局部权、三角形网格及克里金等内插方法，这几种插值方式都遵循一个准则：任何一口井的权值在本井处为1，在其他井处为0。

其中反距离平方、局部权适用于井资料少的地区，三角网格法只适用于规则分布的开发井网间的插值， 我们选定研究工区内有9口井，井点较多，但分布不是很有规则，中间井点密集，因此采用了克里金插值法。

它是一种较光滑内插方法，实际上是特殊的加权平均法，主要反映了储层参数的宏观变化趋势，该方法所给出的结果是确定性的，比较接近真实的值，其误差取决于方法本身的适用性及宏观地质条件，就井间估计值来讲，该方法比传统的数理统计方法更能反映客观地质规律，精度相对较高，是定量描述的有力工具。

初始模型中的任意未知地震道上的波阻抗值或其他测井曲线垂直组分按下式计算：nNn nVC W•=∑=1VC （4-2）式中VC是未知道上沿层波阻抗值（或其他测井曲线垂直组分）；VC n 为每口井的垂直曲线组分；为归一化的波阻抗（或其他测井曲线垂直组分）权值大小；n为井的总个数；并且。

其处理过程见图4-3。

n W 1=∑n W图4-3 任意道权值计算示意图从前面分析可知：初始模型的横向分辨率取决于地震层位解释的精细程度，纵向分辨率受地震采样率的限制，为了能较多地保留测井的高频信息，反映薄层的变化细节，在实际反演中，我们对原始地震资料加密采样到1ms，使测井资料与地震资料具有很好的匹配，也一定程度地提高了反演结果的纵向分辨率。

图4-4为过TK408井初始低频波阻抗模型剖面；图4-5为T 70层井的权值平面分布图。

图4-6显示了9口井T 70层波阻抗垂直组分值。

图4-4初始低频波阻抗模型剖面图图4-5 T 70层井的权值分布图图4-7 9口井T70层波阻抗垂直组分图4.1.5子波提取与精细层位标定测井、地质、钻井的信息是以深度计算的，而地震信息是以时间计算的，如何建立深度域测井、地质、钻井资料与时间域地震资料之间的关系是地震反演中的关键之处。

层位标定及子波提取是联系地震和测井数据的桥梁，在地震反演中占有重要地位。

对基于模型的反演，地震子波更是联系地震记录与初始模型的桥梁，模型反演结果与地震记录、初始模型、地震子波密切相关。

在地震记录为已知参数，初始模型不可能更精确的情况下，如何求取更合适的地震子波是反演成败的关键之一。

因此，在这个意义上，地震子波的含义远远超出了它在常规地震资料处理中的含义。

此时的地震子波定义为地震记录与初始模型之间的匹配因子更合理。

因此，只有在子波提取及层位标定较准确的情况下，才能获得高精度的预测结果。

单纯从层位标定来讲，用零相位雷克子波很合适。

因为用零相位雷克子波制作合成记录时没有时移，层位标定准确。

然而却不能满足反演的要求，这是由于实际地震子波是混合相位的，其形态远比雷克子波复杂。

因此，在这次反演过程中，我们首先根据地震资料的频谱，设计雷克子波，进行层位初步标定。

然后采用单井多道子波提取方法提取工区内多口井的子波，进行层位精细标定。

Jason软件的子波估算模块包括无井、单井单道、单井多道、多井多道提取子波，以及在初始模型基础上通过内插求取空变子波等多种方法。

根据研究工区的实际情况，我们采用了单井多道的方法，分别求取各井子波，然后用克里金内插法得到空变子波。

其处理流程如图4-7所示。

图4-7 子波提取与层位标定流程图单井多道提取子波的方法原理：即根据测井资料的井旁多道地震记录与测井合成记录进行最小平方拟合求解。

以鲁滨逊褶积模型为基础，由声波和密度测井资料求出的反射系数R(t)和井旁地震记录S(t) ,用最小二乘法可求出地震子波b (t)。

令：∑=Q []+−=∗−pj pj i iiijt b t R i S 2)()()(（4-3）式中，j=1,2,…为地震记录道号。

利用最小而乘法及多元函数求极值的方法可得以下方程组：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡•⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−−)()1()0()()1()0()0()1()()1()0()1()()1()0(,,,,,,,,,,,,N N b b b N N N N RS j RS j RS j j j j RR j RR j RR j RR j RR j RR j RR j RR j RR j γγγγγγγγγγγγM M L M M M M L L （4-4）式中， 为反射系数的自相关函数； /(()(+=∑j i j γαγ 为反射系数与地震记录的互相关函数；1/(((+=∑j i j γαγ)2)),,+−=P K K RS Pj Pj i RS ),,+−=P K K RR Pj Pj i RR )12j=1,2,…,M；M 为总记录道数；N 为子波长度；为每道记录的权系数，可根据需要选取。