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) 。
AVO叠前地震反演
汇报人：张文武

什么是反演？
正演 输入 地质模型
反演 地震响应
处理 模型计算
反演计算
输出 地震响应
地质模型
正演过程就是已知地质模型，经过一定的模型计算得到地震响应的过程。 反演过程是正演的相反过程，即通过已知的地震响应反推得到地质模型的过程。 正演模型是比较简单的。当前关于正演模型的处理技术没有争议，对于任一给定的地质模型只能有一个地震响应与之 对应。解是唯一的。 反演过程要复杂得多：某些正演模型的过程可能没有逆。对于一个给定的地震响应也可能会有多个地质模型与之对应。 具有多解性。
sin 2 TPS
cos 2 ,
VVSP221
sin 2
RPP
VS1 cos 2
RPS
V2 2 S2
1VP 2
sin 2
TPP
2VS 2 1
cos 2TPS
VS21 sin 2
VP1
由于Zoeppritz 方程解析解的表达式十分复杂，很难直接分析介质参数对振幅系数的影 响 ，不便于直接用来进行反演，必须对其进行简化。
AVO的分类
1、含气砂岩的振幅大小形态与含 水砂岩相似，但是幅值更小。
2、 从I型到III型AVO，含气砂岩 和含水砂岩的振幅曲线差异增加。
3、从I型到III型AVO，振幅曲线 变得更平缓。
4、利用以上特点进行孔隙流体识 别。
(引自Hilterman,2001)
zeopprize公式
AVO分析的基础理论公式：zeoppritz公式
为什么要进行叠前反演？
传统的叠后地震反演提供的波阻抗信息，在一定程度上能够反映 储层内部变化规律
由于使用全角度多次叠加的叠后地震资料，缺乏叠前数据所包含 的丰富的振幅和其它信息，在某种程度上削弱了反映储层特征的 信息
叠后地震反演只能提供纵波阻抗等种类很少的参数，在研究储层 物性、流体特征方面受到局限
III类：阻抗值低于上覆地层，低阻抗含气砂岩 ，负反射系数,反射系数绝对值随炮检距的增加 而增加，没有极性反转，易形成亮点，易识别 (压实不足砂岩—浅层—亮点) 。 IV类：阻抗值低于上覆地层，低阻抗含气砂岩， 负反射系数,反射系数绝对值随炮检距的增加而减 少 ，但减少的比较少，不易识别（浅层砂岩）。
在各向同性介质中，当一个平面纵波倾斜入 射到两种介质分界面时，会产生四种波，即 反射纵波、反射横波、透射纵波和透射横波 ，且满足 Snell定律：
Vp1 Vs1 Vp2 Vs2
sin sin sin sin
Vp1，V1s1，
入射纵波
反射横波 反射纵波
透射纵波
Vp2，Vs2，2
透射横波
由此导出Zoeppritz 方程：
si
si 1
V V
W si
si 1
2
R
( )
(1
tan
2
)
V p
2
V p1
(8K
sin
2
)
V s
2
V s1
(1
4K
sin 2 )
2
1
P
V V
V V
p2
p1
s2
s1
2
1
② Shuey(1988)的近似表达式：
式中：
Shuey方程右端 第一项 方向入射的反射率 第二项 入射角在15°或者更大时有明显作用 第三项 入射角小于30°是贡献很小并可以忽略
2.基于Zoeppritz方程的AVO反演
3.弹性阻抗反演
AVO响应
AVO 是英文Amplitude Various Offset 的简写。
AVO技术： 是在叠前偏移动校正道集上，利用振幅随偏移 距的变化来预测地层含油气的一种叠前属性分析技术。
AVO属性： 把 CRP 道集上振幅随偏移距的变化称为AVO 属性， 通过建立储层含流体性质 与AVO的关系，来检测储层含 流体的性质。
Zoeppritz 方程的两种简化形式
① Aki 和 Richards 近似公式
R ( ) 1 (1 4W 2 sin 2 ) sec2 V 4W 2 sin 2 W
P
2
V2
2V
V2
W
式中：
i
i 1
2
i
i 1
即：
V V
V pi
pi 1
2
V V V
pi
pi1
W V V
sin RPP cos RPS sin TPP cos TPS sin , cos RPP sin RPS cos TPP sin TPS cos ,
cos 2
RPP
VS1 VP1
sin 2
RPS
2VP 2 1VS 2
cos 2 TPP
2VP 2 1VS 2