地震迭前反演技术印兴耀PPT课件

算法基本流程
随机产生一族 弹性地层模型
计算每一地层 模型的合成地 震道集
合成道集与实 际观测数据的 比较
计算 适应度值
修改
否
地层模型
遗传 算法
收敛？
是 保存结果
结束
叠前弹性波反演
叠前反演首先需要利用波场模拟合成叠前 记录，选择合适的正演模拟方法是叠前反 演中极为重要的一步
射线追踪法运算速度较快，但地层数目 很多时，对其进行射线追踪极其困难
叠前弹性波反演
(a)
(b)
初始群体最佳个体的叠前合成记录(b)与井曲线叠前道集(a) 的对比，可见二者存在很大差别。
叠前弹性波反演
从左向右分别为反演的P波速度、S波速度、密度及其合成记 录。图中红色曲线为真实井数据，蓝色曲线为反演得到的地 层参数，可见反演结果与真实模型有很好的吻合。
在叠前波形反演的文献中，绝大多数是平面波反演， 而实际地震记录是球面波记录
基于声波理论的反演，得不到横波速度
局部线性化反演方法需要地层参数的导数构成雅可比 矩阵，而对地下进行精确模拟需要几百层地层，求导非 常困难
Why?
叠前弹性波反演
从左向右分别为初始群体最佳个体的P波速度、S波速度、 密度及其叠前合成记录。图中红色曲线为真实井曲线，蓝色 曲线为初始估计模型，可见初始模型参数与井数据差别较大 。图中中间的黑色细线是地层参数的低频趋势，两侧的黑线 是参数的约束范围。
1
sin1 cos1 Asin21
co2s1
cos1
sin1 V VP S11co2s1 VVP1S1sin21
sin2
cos2
12V V22SS12VVPP21sin22
2VP2 1VP1
co2s2
cos2
sin2
12V V 1V 2SV 2P2S1V S12P1scino22s22
简单模型
合成CMP道集，共60道，最大炮检距1500米
近偏移距、中偏移距和远偏移距各20道的叠加结果
反射2缺失
(第二和第三层阻抗相等)
反射3微弱
叠前弹性波 波形反演
角道集数据
约束 弹性参数
叠前弹性波 波阻抗反演
叠前地震 数据
弹性波阻抗
纵横波速度、密度、泊松比、 弹性模量等地层弹性参数
叠前波动方程反演
叠前地震反演
印兴耀
中国石油大学 山东东营
反演分类
叠前反演
反演
叠后反演
EI反演
AVO反演
利用叠后资料在井的约束下得到AI
利用叠前资料 及弹性波阻抗获取岩石弹性参数
利用叠前资料获取AVO属性
水平叠加与角度部分叠加
水平叠加
角角角道道道((12集集6度集4度度叠叠)叠))加加加(8
页岩、含油、气、水砂岩的速度随深度变化关系
泊松比的物理意义
和
含油气地层一般都具有较低的和/ 与流体无关，仅反映岩石骨架的性质 和能够灵敏地反映储层属性，并且物理
意义明确，在岩性和流体预测方面具有重大 的意义
Vs MiuRho
井的砂泥岩纵横波速度交汇图
Zvs/Zvp/SH Crossplot
Date: Sun Dec 21 21:02:27 2003 Depth Interval: 2517.00 - 3527.00
40.86
0.00
10.00
37.50
20.00
30.00
34.13
40.00
50.00
30.77
60.00
70.00
27.40
ZZ
mm
ii
uu
24.03
rr
hh
oo
20.67
80.00 90.00 100.00
Wells:
C B 321
17.30
13.94
砂
岩
10.57
泥
7.21 20.54
23.40
水层 油水同层
油层
砂岩 泥岩
Nml 砂泥岩交会图
砂岩 泥岩
Nml 砂泥岩交会图
砂岩 泥岩
Nml 砂泥岩交会图
砂岩 泥岩
叠前反演
充分利用地震反射振幅随偏移距不同或入射角不同而 变化的特征，通过对这些数据的纵横波反演技术研究， 能得到纵横波波阻抗，纵横波速度，密度，泊松比等多 种参数；提供了研究岩性和流体变化规律的更多、更有 效的反演数据体成果
有限差分或有限元方法虽然精确，但运 算量极大
反射率法（谱方法或慢度法）用精确的 波动方程方法进行波场模拟，能够计算包 括转换波和多次反射在内的地震响应，运 算速度介于有限差分和射线追踪之间
叠前弹性波反演
叠前地震反演能够从地震数据中得到P波和S波信息 。由于P波对孔隙流体的变化较敏感，而S波主要与岩石 骨架有关，流体的变化对其影响较小。为了检测流体类 型，需要同时提供岩石的P波和S波信息
叠前地震反演较叠后反演推进一步
Zoeppritz方程及其近似
垂直入射反射
P
1,1,1 2,2,2
R PP Z Z2 2 Z Z1 1,Z111,Z22 2
Zoeppritz方程
ABC
R PP
B
R
PS
T T
PP PS
sin 1
C
cos
1
sin cos
2 1 2
Z Axis: SH
2.54
0.00
10.00
2.37
20.00
30.00
2.20
40.00
50.00
2.03
60.00
70.00
1.85
80.00
90.00
ZZ
vv
1.68
100.00
ss
1.51
1.34
砂
岩
1.16
泥
0.99
岩
0.82
2.33
2.84
3.35
3.85
4.36
4.87
2.08
2.59
泊松比与岩性及流体成分的关系
只利用纵波
速度，难以区分
Vp
砂岩和泥岩。在
泊松比和纵波速
度交汇图中，砂
泥岩、和油气可
以区分开。
Vp
岩石弹性参数及其相互关系
1、弹性模量
岩石弹性参数及其相互关系
2、纵波速度和横波速度
Βιβλιοθήκη Baidu
2 K4/3
Vp
Vs
岩石弹性参数及其相互关系
3、泊松比
01.5(V (V ss/V /V p)p2)2 01.522
3.09
3.60
4.11
4.61
Zvp
VpZvp
Wells:
C B 321
LamdaRho和MiuRho交汇图
Zmiurho/Zlamdarho/SH Crossplot
Date: Sun Dec 21 21:02:16 2003 Depth Interval: 2517.00 - 3527.00
Z Axis: SH
26.27
29.13
31.99
34.85
37.71
40.58
岩46.30
43.44
49.16
Zlamdarho
LamdaR Zlamdarho
ho
μρ>0.4 － 0.8λρ
Vp －Vs交会图
λρ － μρ交会图
/~交汇图
在 /~交会图中可以看出，油层（红色）基本都分布在 低泊松比、低/的区域。说明该区油层的特点之一是比水层 具有更低的泊松比。当泊松比大于0.32时，砂岩为水层。