多波联合反演方法研究综述
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关 键 词 ：多 波 多 分 量 ；转 换 波 ；多 波 联 合 标 定 ；多 波 匹 配 ；联 合 反 演 中 图 分 类 号 ：Ｐ６３１．４ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００６—７９８１（２０１８）０２—００１３—０８
利用二分量或 者 三 分 量 等 多 分 量 检 波 器，同 时 采集地下波场多个方向响应的地震方法统称为多分 量地震技术［１］。２０ 世 纪 ７０ 年 代，多 波 多 分 量 地 震 勘探技术就开始在 石 油 天 然 气 勘 探 中 得 到 应 用，到 现在已有近４０年 历 史，先 后 经 历 了 横 波 地 震 勘 探、 九分量地震勘探、多 波 多 分 量 地 震 勘 探、海 上 ３Ｄ４Ｃ （三维四分量）地震勘探和陆上３Ｄ３Ｃ （三维 三分量） 地震勘探５个发 展 阶 段。 近 来，多 波 多 分 量 地 震 勘 探在理论和技术研 究 上 取 得 了 长 足 的 进 步，与 此 同 时，多波多分量地震 勘 探 技 术 在 陆 上 和 海 上 油 气 勘 探应用 中 也 取 得 了 良 好 的 效 果 。 ［２，３］ 目 前，工 业 化 应 用 的 陆 上 多 波 多 分 量 采 集 、处 理 、解 释 一 体 化 技 术 正在逐步形成并 完 善。 可 以 预 测，多 波 多 分 量 地 震 勘 探 技 术 在 ２１ 世 纪 将 掀 起 一 个 地 震 勘 探 新 浪 潮 ，是 自三维地震勘探技术以来的又一次技术革命 。 ［４］
纵横 波 速 度 比 等 地 震 弹 性 参 数。Ｌａｒｓｅｎ 等［７，８］在 Ｓｔｅｗａｒｔ研究基 础 之 上 进 行 了 更 进 一 步 的 研 究，研 究了同时反演纵 波 阻 抗 和 横 波 阻 抗 的 方 法。Ｚｈａｎｇ 等［９］利用 Ｐｉｋｅｓ Ｐｅａｋ 油 田 的 二 维 三 分 量 地 震 数 据 体 进 行 了 纵 横 波 联 合 反 演，取 得 了 良 好 的 效 果。 Ｖｅｉｒｅ等［１０］研究了利用奇异值分解 技 术 （ＳＶＤ）进 行 纵横波联合三参数 反 演，并 且 进 行 了 实 际 数 据 的 应 用。国内，黄 中 玉 等 对 ［１１］ 联 合 反 演 公 式 进 行 了 研 究；陈天胜等 提 ［１２］ 出了一种新 的 基 于 方 向 加 速 度 最 优化方法的速度比 值 扫 描 纵 横 波 联 合 反 演 方 法；孙 鹏远和李彦 鹏 提 ［１３］ 出 了 一 种 简 单 的 多 参 数 地 震 反 演方法；李录明等 提 ［１４－１７］ 出了一种基于 多 波 振 幅 特 征方程 的 各 向 异 性 介 质 多 波 联 合 反 演 方 法；唐 建 明［１８］、毛树林 对 ［１９］ 多波联合反演的一些关键技术和 理 论 进 行 了 分 析 ，并 针 对 新 场 工 区 进 行 了 实 际 应 用 ， 取得了一定的效果。
收 稿 日 期 ：２０１７－１１－１０ 作者简介：郑公营（１９８４－ ），男，２０１０ 年毕业于中国地 质 大 学 （武 汉）地 球 物 理 专 业，获 硕 士 学 位。 现 就 职 于 中 国 石 油 化
国外，Ｓｍｉｔｈ等 提 ［５］ 出了用于 ＰＰ 波反演的 加 权 叠加 方 法，Ｓｔｅｗａｒｔ［６］将 其 方 法 推 广 到 纵 横 波 （ＰＰ－ ＰＳ波）联合反 演，第 一 次 给 出 了 实 际 的 ＰＰ－ＰＳ 波 联 合 反 演 方 法 ，并 得 到 了 横 波 速 度 、纵 波 速 度 、密 度 、
由于转换横波地震勘探能够同时获得反映岩石 各向异性和岩石骨 架 特 性 的 转 换 横 波 资 料，并 且 还 可以得到反映储层 流 体 及 骨 架 特 性 的 纵 波 资 料，具 有转换横波地震勘探和纵波地震勘探的双重优势。 虽然转换横波地震勘探在采集成本方面稍高于纵波 地震勘探，但是远 低 于 纯 横 波 地 震 勘 探，因 此，目 前 较为实用的多波多分量地震勘探通常指的是纵波激 发，同时接收纵波（ＰＰ）和转换波（ＰＳ）信息的地 震 勘 探 ，有 时 又 称 为 转 换 波 地 震 勘 探 ，因 此 我 们 经 常 用 的 多波一般为纵波和转换横波。
２０１８ 年 第 ２ 期 内 蒙 古 石 油 化 工
１３
＊
ຫໍສະໝຸດ Baidu
多波联合反演方法研究综述
郑公营，李曙光
（１．中 国 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 西 南 油 气 分 公 司 勘 探 开 发 研 究 院 ； ２．中石化多波地震技术重点实验室，四川 成都 ６１００４１）
摘 要：常规纵波反演技术基于纵波地震资料，反演结果具有多解 性；纵 波 和 转 换 波 联 合 反 演 技 术 基于纵波和转换波地震资料，由于增 加 了 转 换 波 地 震 资 料 这 一 约 束 条 件，大 大 降 低 了 反 演 结 果 的 多 解 性 ，从 而 提 高 了 储 层 预 测 的 精 度 。 回 顾 了 多 波 多 分 量 的 发 展 历 程 ，总 结 了 国 内 外 多 波 联 合 反 演 的 研 究 进 展 ，详 细 论 述 了 多 波 联 合 反 演 的 关 键 技 术 和 理 论 ，包 括 多 波 井 震 联 合 标 定 、多 波 匹 配 ，并 对 各 种 联 合 反 演 方法理论进行了详细介绍。讨论了多波联合反演地震勘探技术在实际 应 用 中 的 前 景 和 存 在 的 问 题，展 望了今后多波联合反演的发展趋势。
随着 地 震 采 集 仪 器 精 度 的 提 高、地 震 数 据 处 理 技术的进步和地震 解 释 手 段 的 多 样 化，多 波 多 分 量 地震勘探技术在石油天然气勘探中得到了广泛的研 究和应用。而多波联合反演以其反演结果的丰富性 和可靠性（可以同 时 反 演 纵 横 波 速 度，密 度，纵 横 波 速 度 比 ，岩 石 物 理 模 量 等 岩 性 识 别 参 数 ）成 为 其 中 的 热点之一。
利用二分量或 者 三 分 量 等 多 分 量 检 波 器，同 时 采集地下波场多个方向响应的地震方法统称为多分 量地震技术［１］。２０ 世 纪 ７０ 年 代，多 波 多 分 量 地 震 勘探技术就开始在 石 油 天 然 气 勘 探 中 得 到 应 用，到 现在已有近４０年 历 史，先 后 经 历 了 横 波 地 震 勘 探、 九分量地震勘探、多 波 多 分 量 地 震 勘 探、海 上 ３Ｄ４Ｃ （三维四分量）地震勘探和陆上３Ｄ３Ｃ （三维 三分量） 地震勘探５个发 展 阶 段。 近 来，多 波 多 分 量 地 震 勘 探在理论和技术研 究 上 取 得 了 长 足 的 进 步，与 此 同 时，多波多分量地震 勘 探 技 术 在 陆 上 和 海 上 油 气 勘 探应用 中 也 取 得 了 良 好 的 效 果 。 ［２，３］ 目 前，工 业 化 应 用 的 陆 上 多 波 多 分 量 采 集 、处 理 、解 释 一 体 化 技 术 正在逐步形成并 完 善。 可 以 预 测，多 波 多 分 量 地 震 勘 探 技 术 在 ２１ 世 纪 将 掀 起 一 个 地 震 勘 探 新 浪 潮 ，是 自三维地震勘探技术以来的又一次技术革命 。 ［４］
纵横 波 速 度 比 等 地 震 弹 性 参 数。Ｌａｒｓｅｎ 等［７，８］在 Ｓｔｅｗａｒｔ研究基 础 之 上 进 行 了 更 进 一 步 的 研 究，研 究了同时反演纵 波 阻 抗 和 横 波 阻 抗 的 方 法。Ｚｈａｎｇ 等［９］利用 Ｐｉｋｅｓ Ｐｅａｋ 油 田 的 二 维 三 分 量 地 震 数 据 体 进 行 了 纵 横 波 联 合 反 演，取 得 了 良 好 的 效 果。 Ｖｅｉｒｅ等［１０］研究了利用奇异值分解 技 术 （ＳＶＤ）进 行 纵横波联合三参数 反 演，并 且 进 行 了 实 际 数 据 的 应 用。国内，黄 中 玉 等 对 ［１１］ 联 合 反 演 公 式 进 行 了 研 究；陈天胜等 提 ［１２］ 出了一种新 的 基 于 方 向 加 速 度 最 优化方法的速度比 值 扫 描 纵 横 波 联 合 反 演 方 法；孙 鹏远和李彦 鹏 提 ［１３］ 出 了 一 种 简 单 的 多 参 数 地 震 反 演方法；李录明等 提 ［１４－１７］ 出了一种基于 多 波 振 幅 特 征方程 的 各 向 异 性 介 质 多 波 联 合 反 演 方 法；唐 建 明［１８］、毛树林 对 ［１９］ 多波联合反演的一些关键技术和 理 论 进 行 了 分 析 ，并 针 对 新 场 工 区 进 行 了 实 际 应 用 ， 取得了一定的效果。
收 稿 日 期 ：２０１７－１１－１０ 作者简介：郑公营（１９８４－ ），男，２０１０ 年毕业于中国地 质 大 学 （武 汉）地 球 物 理 专 业，获 硕 士 学 位。 现 就 职 于 中 国 石 油 化
国外，Ｓｍｉｔｈ等 提 ［５］ 出了用于 ＰＰ 波反演的 加 权 叠加 方 法，Ｓｔｅｗａｒｔ［６］将 其 方 法 推 广 到 纵 横 波 （ＰＰ－ ＰＳ波）联合反 演，第 一 次 给 出 了 实 际 的 ＰＰ－ＰＳ 波 联 合 反 演 方 法 ，并 得 到 了 横 波 速 度 、纵 波 速 度 、密 度 、
由于转换横波地震勘探能够同时获得反映岩石 各向异性和岩石骨 架 特 性 的 转 换 横 波 资 料，并 且 还 可以得到反映储层 流 体 及 骨 架 特 性 的 纵 波 资 料，具 有转换横波地震勘探和纵波地震勘探的双重优势。 虽然转换横波地震勘探在采集成本方面稍高于纵波 地震勘探，但是远 低 于 纯 横 波 地 震 勘 探，因 此，目 前 较为实用的多波多分量地震勘探通常指的是纵波激 发，同时接收纵波（ＰＰ）和转换波（ＰＳ）信息的地 震 勘 探 ，有 时 又 称 为 转 换 波 地 震 勘 探 ，因 此 我 们 经 常 用 的 多波一般为纵波和转换横波。
２０１８ 年 第 ２ 期 内 蒙 古 石 油 化 工
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
多波联合反演方法研究综述
郑公营，李曙光
（１．中 国 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 西 南 油 气 分 公 司 勘 探 开 发 研 究 院 ； ２．中石化多波地震技术重点实验室，四川 成都 ６１００４１）
摘 要：常规纵波反演技术基于纵波地震资料，反演结果具有多解 性；纵 波 和 转 换 波 联 合 反 演 技 术 基于纵波和转换波地震资料，由于增 加 了 转 换 波 地 震 资 料 这 一 约 束 条 件，大 大 降 低 了 反 演 结 果 的 多 解 性 ，从 而 提 高 了 储 层 预 测 的 精 度 。 回 顾 了 多 波 多 分 量 的 发 展 历 程 ，总 结 了 国 内 外 多 波 联 合 反 演 的 研 究 进 展 ，详 细 论 述 了 多 波 联 合 反 演 的 关 键 技 术 和 理 论 ，包 括 多 波 井 震 联 合 标 定 、多 波 匹 配 ，并 对 各 种 联 合 反 演 方法理论进行了详细介绍。讨论了多波联合反演地震勘探技术在实际 应 用 中 的 前 景 和 存 在 的 问 题，展 望了今后多波联合反演的发展趋势。
随着 地 震 采 集 仪 器 精 度 的 提 高、地 震 数 据 处 理 技术的进步和地震 解 释 手 段 的 多 样 化，多 波 多 分 量 地震勘探技术在石油天然气勘探中得到了广泛的研 究和应用。而多波联合反演以其反演结果的丰富性 和可靠性（可以同 时 反 演 纵 横 波 速 度，密 度，纵 横 波 速 度 比 ，岩 石 物 理 模 量 等 岩 性 识 别 参 数 ）成 为 其 中 的 热点之一。