地震反演原理
岩石物理学中的地震波反演技术
岩石物理学中的地震波反演技术地震波反演技术是一种通过分析地震波传播的速度和振幅，推断岩石结构和性质的技术。
在岩石物理学中，地震波反演技术不仅可以用来研究地球内部结构，还可以应用于石油勘探、地下水资源探测等领域。
本文将探讨地震波反演技术在岩石物理学中的应用和发展。
地震波反演技术基本原理地震波反演技术是基于测量地震波在岩石中传播的速度和振幅来推断岩石的结构和性质。
一般来说，地震波传播的速度和振幅受到岩石的物理性质和结构的影响。
岩石的物理性质包括密度、弹性模量、吸收能力等，而岩石结构则包括岩层厚度、岩性等因素。
地震波反演技术的基本原理是，通过数学模型和计算机算法，将测量到的地震波数据与已知的岩石物理特性进行比较，尝试在数学模型中寻找最佳的岩石结构和物性参数组合，使得该组合能够最好地解释观测到的地震波数据。
实际应用中，地震波反演技术需要结合实测数据的质量和数量、岩石的复杂程度等因素进行合理的模型设计和计算。
应用领域地震波反演技术在岩石物理学中具有广泛的应用，特别适用于对岩石结构、物性特性和矿产资源进行探测和评价。
下面将具体介绍几个典型的应用领域。
石油勘探地震波反演技术是石油勘探中不可或缺的一环。
在石油勘探过程中，地震波反演技术可用于推断石油储层中岩石的物性特性、石油构造等信息，以此为依据进行选择合适的勘探方式和方案。
例如，常规反演技术可以提取地震剖面中的波阻抗，据此推算岩石的物性和储层特征；AVO反演技术则通过分析不同角度下的地震波反射强度，推断地下岩层中油气和矿产的分布情况。
地下水资源探测地震波反演技术可以应用于地下水资源勘探和评价。
通过测量地震波在地下储水层中的传播速度、振幅和反射情况，可以推断地下水的分布范围、深度、储量等信息。
例如，近年来研究人员将地震波反演技术应用于渗流场中的水文学建模，结合地球物理和地质观测数据，推定地下水流系统的基本参数。
高速公路和地铁隧道施工地震波反演技术也在高速公路和地铁隧道施工中得到了应用。
地震反演技术解析
地震反演技术解析地震是地球内部强烈能量释放的一种自然现象，经常给人类造成严重的损失。
为了提前预警和减轻地震带来的影响，科学家们不断研究并发展地震反演技术，通过分析地震波传播过程，从而推断地球内部的物质性质和结构。
在本文中，我们将对地震反演技术进行详细解析。
一、地震反演的基本原理地震反演技术是通过分析地震波在地球内部传播的方式来推断地下的物质组成和结构。
它的基本原理是利用地震波在不同介质中传播速度的变化，推断地下结构的差异性。
地震波在不同介质中的传播速度受到介质密度、弹性模量和损耗等因素的影响。
通过测量地震波的传播速度和到达时间，科学家可以对地下结构进行反演。
二、地震波的测量方法地震波的测量是地震反演技术的基础。
常用的地震波测量方法包括接收地震波的地震仪、利用爆炸物或震源人工产生的地震波、以及记录地震波传播路径上的速度和振幅等。
这些测量数据会成为地震反演的基础输入。
三、地震波的模拟与正演为了研究地震波在地球内部的传播规律，科学家们利用计算机模拟和数值方法进行地震波的正演。
正演模拟可以根据地震波的源和介质参数，计算出地震波在地下的传播路径、速度和振幅等。
通过与实际观测数据进行对比，可以验证地震模型的准确性。
四、地震波的反演方法为了从地震观测数据中推断地下结构，科学家们发展了多种地震波反演方法。
其中，最常用的方法包括走时反演、频率反演、波动方程反演等。
走时反演是基于地震波到达时间的变化来进行反演。
通过测量地震波的传播时间和地震波速度模型，可以推断地下结构的速度分布。
频率反演是基于地震波信号频率的变化来进行反演。
通过分析地震波信号的频谱特征，可以推断地下结构的频率响应和介质的频率衰减特性。
波动方程反演是一种基于波动方程的直接反演方法。
通过求解波动方程，建立地震波传播的物理模型，进而推断地下结构的物质组成和弹性参数。
五、地震反演技术的应用地震反演技术在地球物理勘探、地球内部结构研究、地震灾害预警等领域都有广泛的应用。
地震波形指示反演方法、原理及其应用
地震波形指示反演方法、原理及其应用1. 地震波形指示反演方法是一种通过分析地震波形数据来推断地下介质结构和地震源机制的方法。
2. 地震波形指示反演方法的基本原理是利用地震波在地下传播时受到地下介质的变化而产生的波形变化。
3. 地震波形指示反演方法可以应用于地震勘探、地震监测和地震灾害评估等领域。
4. 波形反演方法通常基于正演模拟，将地震波场的观测数据与最优化的模拟波形进行比较，以获得地下结构的信息。
5. 传统的波形反演方法包括偏移反演、全波形反演和散射波波形反演等。
6. 偏移反演是一种通过将地震道数据与合适的速度域反射系数进行相关计算，以获得地下结构的方法。
7. 全波形反演是一种基于非线性优化算法的波形反演方法，它利用射线追踪和波数积分模拟地震波传播，通过反复迭代优化得到地下模型。
8. 散射波波形反演是一种通过分析地震波的散射模式来反演地下结构的方法，它适用于复杂介质和多尺度问题。
9. 波形反演方法需要准确的初始模型，反演算法的收敛性和速度都与初始模型有关。
10. 噪声对波形反演方法有较大的影响，需要进行信噪比的优化和噪声去除处理。
11. 波形反演方法通常需要大量的计算资源和时间，对于大规模三维反演问题往往需要高性能计算平台的支持。
12. 地震波形指示反演方法也可以应用于地下水资源勘探、地质灾害研究等领域。
13. 地震波形指示反演方法广泛应用于石油勘探和地震勘探领域，对于油气勘探、勘探目标确定和优化井位选择等方面具有重要意义。
14. 波形反演方法也可以应用于地震监测和预测，通过监测地震波形的变化，提前判断地震活动性和地震风险。
15. 波形反演方法在地震灾害评估方面也有重要应用，可以通过分析地震波形数据来确定地震烈度和地震震源参数。
16. 波形反演方法还可以用于地下岩体稳定性评估、地下水动力响应分析等工程应用。
17. 通过结合不同类型的波形数据，如P波、S波和面波，可以获得更全面的地下结构信息。
18. 地震波形指示反演方法的精度和可靠性受到地震源机制、速度模型和反演算法的影响。
地震反演技术
东方地球物理勘探公司物探技术研究中心
一、方法原理
--储层参数反演 --储层参数反演
同一地质体在不同地球物理场中都有所显示；不 同一地质体在不同地球物理场中都有所显示； 同地质体在不同的地球物理场中有很大的差异； 同地质体在不同的地球物理场中有很大的差异； 在满足分数布朗随机场（ 在满足分数布朗随机场（FBR）存在的前提条件 ） 下，在同一地质体的范围内，由于其自相似的性 在同一地质体的范围内， 质，各种地球物理场可实现变尺度转换，并建立 各种地球物理场可实现变尺度转换， 起相应的转换关系。这种转换是可逆的， 起相应的转换关系。这种转换是可逆的，这就是 FBR反演的又一理论基础。 反演的又一理论基础。 反演的又一理论基础
东方地球物理勘探公司物探技术研究中心
一、方法原理
--储层参数反演 --储层参数反演
对地震测井信息的描述与变换 根据上述理论和模型实验的结果， 根据上述理论和模型实验的结果，中、小尺度的地震 或测井信息场可定义为分数布朗随机场； 或测井信息场可定义为分数布朗随机场；而大尺度信 息可定义为线性常规场， 息可定义为线性常规场，这时地震和测线曲线的数学 表达式如下： 表达式如下：
连井地震剖面
东方地球物理勘探公司物探技术研究中心
一、方法原理 --波阻抗反演 --波阻抗反演
连井波阻抗剖面
东方地球物理勘探公司物探技术研究中心
一、方法原理 --波阻抗反演 --波阻抗反演
前提条件：要有地震偏移资料，构造沉积解释层位， 前提条件：要有地震偏移资料，构造沉积解释层位， 标准化后的声波和密度测井曲线， 标准化后的声波和密度测井曲线，如有其它相关资料 更好。 更好。 优点：逐道外推波阻反演对井的依赖较小， 优点：逐道外推波阻反演对井的依赖较小，单井时通 常也有较高的精度，整体建模反演， 常也有较高的精度，整体建模反演，适应于岩性剧烈 变化的地带，井多时反演精度较高。 变化的地带，井多时反演精度较高。 缺点：逐道外推波阻抗反演在地震资料较差， 缺点：逐道外推波阻抗反演在地震资料较差，岩性剧 烈变化地带适应性较差，要调整参数进行试验。 烈变化地带适应性较差，要调整参数进行试验。整体 建模波阻抗反演井少时反演精度不够高。 建模波阻抗反演井少时反演精度不够高。求取的孔隙 渗透率和饱和度参数，可信度相对较低。 度、渗透率和饱和度参数，可信度相对较低。
地球物理反演的原理与方法
地球物理反演的原理与方法地球物理反演是一种通过地球物理观测数据来推断地下介质性质和结构的方法，它在地球科学研究、资源勘探和环境监测等领域具有重要的应用价值。
本文将介绍地球物理反演的原理和常用的反演方法。
一、地球物理反演的原理地球物理反演的原理基于地球物理学中的物理规律和数学原理，通过分析和处理地球物理观测数据来推断地下介质属性。
主要涉及的物理量包括地震波传播速度、电磁波传播速度、重力场和磁场等。
1. 地震波原理：地震波是在地震或人工激发下，传播到地下并在介质中传播的波动现象。
地震波的传播速度与地下介质的密度、速度、衰减等有关，通过地震波的观测数据可以反演地下介质的速度结构。
2. 电磁波原理：电磁波是由变化的电场和磁场相互作用产生的波动现象。
地下介质的电磁性质会对电磁波的传播速度和衰减造成影响。
通过电磁波在地下的传播特性，可以反演地下介质的电阻率、磁导率等物理属性。
3. 重力场原理：重力场是由地球引力场和地壳、岩石体积密度变化所引起的。
重力场的测量数据可以反演地下介质的密度分布和构造特征。
4. 磁场原理：地球磁场的强度和方向受到地下岩石体磁性和磁化程度的影响。
通过采集和处理地磁场观测数据，可以反演地下介质的磁性特征。
二、地球物理反演的方法地球物理反演的方法主要包括正问题和反问题。
正问题是在已知地下介质模型的情况下，计算预测地球物理观测数据。
反问题则是根据地球物理观测数据，反推出地下介质模型及其属性。
1. 正问题方法正问题方法是在已知地下介质模型的情况下，通过物理规律和数学计算，推导出对应的地球物理观测数据。
常用的正问题方法有有限差分法、有限元法和射线追迹法等。
这些方法可以模拟地震波、电磁波、重力场和磁场等在地下介质中的传播过程。
2. 反问题方法反问题方法是通过分析和处理地球物理观测数据，推断地下介质的属性。
反问题的核心是求解最优化问题，即通过最小化目标函数来获得最佳的地下介质模型。
常用的反问题方法包括反演算法和数据处理技术。
地震波传播与地震波反演技术
地震波传播与地震波反演技术地震是一种自然灾害，不仅对人类社会造成巨大的影响，还对地壳结构和地下资源的研究提供了重要的信息。
地震波传播与地震波反演技术是地震学中的重要研究内容，它们通过分析地震波的传播规律和特征，研究地壳结构和地震源等问题。
本文将从地震波的传播原理、地震波反演技术的基本原理以及其在地震学研究中的应用等方面进行探讨。
一、地震波传播原理地震波是地壳中能量传播的一种形式，通常分为纵波（P波）和横波（S波）。
P波是一种纵向振动的压力波，具有传播速度快、能量损失少的特点，它可以穿过固体、液体和气体介质；而S波是一种横向振动的剪切波，具有速度较快但能量损失较大的特点，只能穿过固体介质。
地震波在地球内部的传播受到地壳结构的影响，波传播的路径会受到地下介质的吸收、散射和反射等过程的影响。
通过分析地震波的传播路径和传播速度，地震学家可以了解地球的内部结构，如地震波在不同介质中的传播速度差异可以揭示地球的层状结构。
二、地震波反演技术的基本原理地震波反演技术是利用地震波在地球内部传播的规律，通过观测地震波的数据反推地下介质的物理特性。
地震波反演技术包括传统的层析成像方法和近年来发展起来的全波形反演方法。
层析成像方法是一种基于射线理论的反演方法，它以地震数据为输入，通过计算地震波在地下介质中的传播路径和传播时间，进而推断地下介质的物理特性。
这种方法通常假设地下介质是均匀的，通过计算射线与介质之间的相互作用，建立地下介质模型。
然而，由于地震波与地下介质的相互作用是复杂的，层析成像方法的分辨率和准确度有一定的限制。
全波形反演方法是一种基于波动理论的反演方法，它是对传统层析成像方法的扩展和改进。
与层析成像方法不同，全波形反演方法不仅考虑射线的传播路径和传播时间，还考虑了波动方程的求解。
全波形反演方法通过不断迭代，将观测到的地震记录与计算出的地震记录进行匹配，最终反演出地下介质的物理特性。
与层析成像方法相比，全波形反演方法在地震学中具有更高的分辨率和准确度。
地震反演技术
Ri
i1vi(11) i vi v i1 i1 i vi
递推可得：
nvn
n
0(v20) i0
1 Ri 1 Ri
n
对(2)式取对数:
ln(
nvn
/
0v0
)
i0
ln[( 1 (3)
Ri
)
/(1
Ri
)]
对(3)式右边求和号内旳对数项按Taylor级数展开，得(4)式：
ln[( 1
井约束模型反演：
测井
地震
突出优点：地震与测井有机地结合 反演剖面：低、高频信息起源于测井资料
1、反演
从广义上讲，反演就是根据多种位场(电位、 重力位等)、波场(声波、弹性波等)电磁场和热 学场等旳地球物理观察数据去推测地球内部旳 构造形态及物质成份，定量计算其有关物理参 数旳过程。
2、反演理论
这是从一种物理系统上旳观察值来恢复该物理 系统有用信息旳一套数学和统计技术（如微积 分、微分方程、矩阵理论、统计估算和推测 等）。
精细解释好地震层位，它关系到模型建立旳精度，必须确保 层位解释旳合理性和可靠性。
根据工区旳地质构造背景，定义好地层之间旳接触关系，确 保模型旳合理性。
对测井曲线进行分析研究、编辑校正，做好同一种测井曲线 旳归一化处理。
选择合理旳处理流程和反演参数，确保反演处理旳合理性和 可行性。
➢煤厚变化趋势预测
3、地震反演技术 指利用人工激发产生旳地震波场推测地下地
质构造和地层内部特征变化旳措施技术。 4、正演与反演问题
给定模型及参数拟定模型旳响应即正演。
模型参数 输入
系统体现 正演理论
算子
输出
观察数据
数学工具 反演理论
地震反演技术回顾与展望
地震反演技术回顾与展望一、概述地震反演技术，作为地球物理学领域的重要分支，一直以来在油气资源勘探、地质构造解析以及地震灾害预测等方面发挥着关键作用。
该技术利用地震波在地下介质中传播的信息，通过反演算法处理地震数据，进而推导出地下岩层的物理属性，如速度、密度等。
这些属性信息对于深入了解地下构造、识别油气藏以及评估地震风险具有不可估量的价值。
随着科技的不断进步，地震反演技术也经历了从简单到复杂、从粗放到精细的发展历程。
早期的地震反演方法主要基于射线理论或波动方程的一阶近似，这些方法虽然计算效率高，但精度相对较低，难以满足复杂地质条件下的勘探需求。
随着计算机技术的发展，基于全波形反演、多属性联合反演等高精度反演方法逐渐得到应用，这些方法能够更准确地刻画地下介质的物理属性，为油气勘探等领域提供了更为可靠的依据。
地震反演技术仍面临诸多挑战。
一方面，地震数据的采集和处理过程中不可避免地存在噪声干扰和信号衰减等问题，这些问题会严重影响反演的准确性和稳定性。
另一方面，地下介质的复杂性以及地震波传播的多路径效应也给反演工作带来了极大的困难。
如何在保证计算效率的同时提高反演的精度和稳定性，是当前地震反演技术研究的热点和难点。
展望未来，随着计算机技术的持续进步和人工智能等新技术的应用，地震反演技术有望实现更大的突破。
一方面，高性能计算技术的发展将为地震反演提供更为强大的计算支持，使得更复杂的反演算法得以实施。
另一方面，人工智能技术的应用将有助于提高地震数据的处理效率和反演的准确性，例如通过深度学习等方法对地震数据进行智能降噪和增强，以及通过机器学习等方法优化反演算法等。
随着多源多尺度地球物理数据的融合利用以及大数据、云计算等技术的引入，地震反演技术有望进一步拓展其应用领域和深化其研究内涵。
地震反演技术作为地球物理学领域的重要技术手段，在油气勘探、地质构造解析以及地震灾害预测等方面具有广泛的应用前景。
面对当前的挑战和未来的机遇，地震反演技术的研究和发展需要不断创新和突破，以更好地服务于人类社会的可持续发展。
地震反演方法介绍及注意事项
泥岩
砂岩
P波阻抗
地震反演方法介绍及注意事项
在深层(E深度)，砂岩阻抗大于泥岩阻抗，并且分布范围分离。在 这种情况下，也可以简单地把高阻抗区认为是储层。
频度（概率密度）
泥岩
砂岩
P波阻抗
地震反演方法介绍及注意事项
从以上五种情况可以看出，由于埋深的不同， 岩性的不同，波阻抗的结果是有多解的。如 果不加具体分析，简单的在波阻抗剖面上解 释储层（或油藏）会产生识别错误。
地震反演方法介绍及注意事项
在同一深度的砂岩中（见下图）： 含水砂岩阻抗 > 含油砂岩阻抗 > 含气砂岩阻抗
地震反演方法介绍及注意事项
对输入数据的要求： 1、地震数据：保幅处理（纯波数据），16位或32位数 据。解释系统上加载的8位数据，因为动态范围小，反演 计算精度较低； 2、地震解释数据：层位与断面解释； 3、井数据：坐标，井斜轨迹，补芯海拔高程 4、各种测井数据：p_sonic, density, sp, res, Gammaray …… 5、测井解释数据： V_shale, porosity, Sw, perm…… 6、井的地质分层数据（tops）； 7、地层沉积条件与地震层序特征； 8、地质统计数据： 直方图与变差图分析； 9、其它数据：压力数据，AVO分析数据, 叠加速度……
地震反演方法介绍及注意事项
★波阻抗反演软件介绍 ★资料准备 ★对储层波阻抗分布的认识 ★ Jason软件的主要模块简介 ★认真做好反演的基础工作 ★基于地震的波阻抗反演 ★地质统计随机模拟与随机反演 ★叠前反演 ★结束语
地震反演方法介绍及注意事项
二 资料准备 各种反演软件需要综合应用多种信息，包括：地震数据、速度数 据、地震解释数据（层位和断层等）、井数据（井的速度与密度、 井的地质分层、测井数据、测井解释数据等）、地质分析数据 （地震相、沉积相、沉积层序等）、地质统计数据（直方图、变 差图）等等。这些都是该软件的输入数据。综合应用这些信息来 开展油藏的精细表征工作。其中必不可少的地震数据与测井数据 的紧密结合是关键。这两类数据的特点如下： 测井数据：硬数据 纵向分辨率高 横向分辨低（井间距离大） 地震数据：软数据 纵向分辨率低 横向分辨可拓宽（采集点密） 两类数据结合，利用各自的优势，克服各自的弱势，来完成较精 细的油藏表征。其中，地震反演的分辨率虽然低，但决不可嫌弃 它的这个弱点，因为它反映的储层（或油藏）的空间变化（横向 变化）是可靠的，一定要认真做好地震反演，这对后边的随机协 模拟有很大的帮助 。
地震反演技术简介资料
二、递推反演
方法实现
基于频域反褶积方法
基本假设：子波振幅谱连续光滑 子波相位为常相位 实现方法：频域反褶积 常相位校正 低频成分补偿 优点： 反演与实际测井最佳吻合 局限性： 分辨率 多井对比
二、递推反演
递推反演方法特点
最终结果：地层波阻抗（速度） 方法实质：测井控制下的地震直接反演 应用条件：地震品质高、钻井资料较少 优点： 忠实地震资料、无多解性 缺点： 缺低频、少高频、分辨率低 软件差别：反褶积、低频补偿、相位
地震品质是基础 井震对比是关键
二、递推反演
方法实现
基于稀疏脉冲反褶积方法
基于稀疏脉冲反褶积方法
基于频域反褶积方法 基于频域反褶积方法处理流程
二、递推反演
什麽是递推反演
基于反射系数递推计算地层波阻抗 ( 速度 ) 的地震反演方法称为递推反演。 递推反演的关键在于从地震记录估算地 层反射系数，得到能与已知钻井最佳吻 合的波阻抗信息。递推反演方法中测井 资料主要起标定和质量控制的作用，因 而递推反演又称之为直接反演或测井控 制下的地震反演。 递推反演是钻井资料缺少条件下的主流方法
地震反演技术简介
姓名：涂
勇
学号：200907010217
地震反演技术简介
一、概 述
地球物理学科特点
地震反演的定义 地震反演的目的 地震属性反演 反演方法原理示意
反演方法的局限性与对策
一、概述
地球物理学科特点
地球物理勘探（简称物探）是根据地质学和物理 学原理，利用电子学和信息论等多学科新技术建立起 来的边缘学科。其目的是利用各种物理仪器在地面或 井中观测各种物理现象、推断、了解地下岩层的地质 特点，寻找可能的储油构造。目前物探方法主要有： 重力（利用岩石密度差别）、磁法（利用磁性差别） 、电法（利用电性差别）和地震（利用弹性差别）。 从因果关系上看，地球物理研究是由结果出发推 断原因的学科，属于反问题的研究范畴。
地震反演技术原理
反演技术前言一. 反演的概念、目的二. 反演的发展历史及趋势三. 反演的基本方法四. 地震反演难题的解决方案五. 反演的实质六. 反演的基本流程七. AVO反演处理简介前言地震、测井、钻井是石油工作者认识地下地质构造、地层、岩性、物性、含油气性的最重要的信息来源。
虽然测井、钻井仅能提供井孔附近的有关信息，尤其是有关岩性、物性、含油气性的信息，但是这些信息往往具有很高的分辨率，可信度、准确性，能确切地指出含油气层的位置，定量化分析与储层、油藏有关的参数。
然而一个油气田勘探、开发方案的设计、实施、调整仅靠测井、钻井资料是远远不够的，必须与地震资料相结合进行综合分析才能取得良好效果。
地震资料的分辨率虽然远远不及测井、钻井，但是随着地震勘探技术的发展，从光电记录、模拟记录到数字记录，从二维到三维，地震资料的信噪比、分辨率、成像的准确性都获得了极大的提高，由于地震资料包含大量地下地质信息，覆盖面积广，具有三维特性，所以这项技术的使用越来越受到石油工作者的重视，如何利用地震资料研究地下地质构造、地层？如何进行储层预测、油藏描述？如何进行油藏、含油气层的预测？这些问题促使地球物理学家、地质学家开发应用了一系列地震资料特殊处理技术，如地震资料反演技术、地震属性分析技术、AVO 分析技术，这些技术充分利用测井、钻井、地震的长处，使人们对地下储层、油藏的研究从点到面、从二维到三维、从三维可视化研究到油藏动态监测、从定性研究到定量化研究，大大提高了钻探成功率，有效地指导了油田开发，为提高油田最终采收率起到了积极的作用，因此地震技术被列为二十一世纪石油工业发展的首要技术，相信地震资料特殊处理技术（地震资料反演技术、地震属性分析技术、AVO分析技术）也必将在我国油田勘探、开发中起到越来越重要的作用。
一. 反演的概念、目的地震资料反演技术就是充分利用测井、钻井、地质资料提供的丰富的构造、层位、岩性等信息，从常规的地震剖面推导出地下地层的波阻抗、密度、速度、孔隙度、渗透率、沙泥岩百分比、压力等信息。
地震反演方法概述
地震反演方法概述地震反演是地球物理学中一种重要的方法，它通过分析地震波的传播和干涉现象，来推断地球内部结构和性质的手段。
地震反演方法广泛应用于地球内部结构研究、油气勘探和地震监测等领域。
本文将对几种常见的地震反演方法进行概述，并介绍其原理和应用。
一、层析成像法层析成像法是一种常见且较为简单的地震反演方法。
它基于地震波在地下传播的散射和衍射现象，通过收集地震记录并运用数学模型进行重构，来获得地下结构的图像。
层析成像法通常分为正演和反演两个步骤。
在正演过程中，我们根据地下介质密度、速度等参数，通过数值模拟计算地震波的传播路径和特征。
而在反演过程中，我们则根据实际观测的地震记录，通过优化算法来调整模型参数，以使计算结果与观测结果尽可能匹配。
通过多次迭代，最终得到地下结构的层析图像。
层析成像法在地球物理勘探、地震监测和地质调查中得到了广泛的应用。
它可以提供地下埋藏物、地质构造和油气储层的信息，对于资源勘探和环境灾害预测都具有重要意义。
二、全波形反演法全波形反演法是一种较为复杂但是精确度较高的地震反演方法。
它利用地震波传播的全部信息，即全波形数据，来获取地下介质的详细结构和性质。
全波形反演法需要对地下介质的密度、速度和衰减等参数进行高精度的估计。
全波形反演法的原理是通过对比模拟的地震波与实际观测波形之间的差异，来优化反演模型参数。
反演过程中，我们需要利用正演模拟得到的地震记录与实际观测记录之间的残差进行匹配，从而获取最优的地下介质参数。
全波形反演法在油气勘探、地球内部结构研究和地震灾害监测等方面具有重要应用价值。
它对于解决复杂地下介质中的高分辨率问题以及水下地质灾害预测等领域具有重要意义。
三、统计反演法统计反演法是一种基于概率统计理论的地震反演方法。
它通过对大量地震记录的分析与统计，来获得地下介质的统计属性和模型参数。
统计反演法在解决地球内部介质的不确定性和非均匀性方面具有独特优势。
统计反演法利用统计学的方法，构建许多模型样本，通过与实际观测数据的比较，从而推断地下介质的分布和性质。
地震反演技术简介
一、概述
地震反演的定义
地震反演是利用地表观测地震资料，以已知地质 规律和钻井、测知地质规律和钻井、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。 波阻抗反演是高分辨率地震资料处理的最终表达方式
二、递推反演
方法实现
基于频域反褶积方法处理流程
地震反演技术简介
三、几点认识
对地震反演的几点认识
三、几点认识
对地震反演的几点认识
1.反演的优化： 任何反演都存在多解性的困扰，对地球物理反演来 说，增加合理的地质约束是多解性中的最优解，是地质含 义上的惟一解。 2.方法应有针对性： 视不同勘探程度选方法，根据地质条件定技术。 3.综合研究是关键： 多种地震技术综合分析，多学科资料综合研究。
基于稀疏脉冲反褶积方法
基于频域反褶积方法 基于频域反褶积方法处理流程
二、递推反演
什麽是递推反演
基于反射系数递推计算地层波阻抗 (速度)的地震反演方法称为递推反演。 递推反演的关键在于从地震记录估算地 层反射系数，得到能与已知钻井最佳吻 合的波阻抗信息。递推反演方法中测井 资料主要起标定和质量控制的作用，因 而递推反演又称之为直接反演或测井控 制下的地震反演。 递推反演是钻资料缺少条件下的主流方法
二、递推反演
递推反演方法特点
最终结果：地层波阻抗（速度） 方法实质：测井控制下的地震直接反演 应用条件：地震品质高、钻井资料较少 优点： 忠实地震资料、无多解性 缺点： 缺低频、少高频、分辨率低 软件差别：反褶积、低频补偿、相位
地震波反演及其应用研究
地震波反演及其应用研究地震波反演是指通过观测到的地震波传播数据，来推断地下介质模型的物理属性。
在地球科学研究中，地震波反演被广泛应用于勘探油气、地震灾害预测、地球内部结构、板块构造等领域。
一、地震波反演原理地震波反演的基本原理是正演与反演。
正演是指通过已知的地下介质模型，模拟计算地震波在该模型中的传播情况。
反演是指通过观测到的地震波数据，来推断地下介质的模型参数。
在反演过程中，需要将多个正演计算结果与观测数据进行匹配，以找到最优的地下介质模型参数。
地震波传播的基本理论是弹性波理论。
在地震波传播的过程中，地震波可以被分为纵波和横波两种。
纵波是指波动方向与能量传播方向相同的波，既能在固体、液体和气体中传播，也能通过地球内核而传播。
横波是指波动方向与能量传播方向垂直的波，只能在固体介质中传播，在地球内核中不能传播。
地震波反演的目标是推断地质体的物理参数，比如密度、速度、衰减系数等。
在反演过程中，需要根据地震波传播模型，建立数学模型和算法，来推断地下介质的物理属性。
基于弹性波理论和反向算法，可以得到不同深度、不同分辨率的地下介质物理模型。
二、地震波反演方法地震波反演方法包括正演计算、反演算法、优化策略三个主要部分。
正演计算是指基于地质模型，计算地震波在该模型中的传播情况，用来生成合成地震波数据。
反演算法是指基于观测到的地震波数据，推断地质模型的物理参数。
优化策略是指在反演过程中，通过不断调整参数，以达到最小化目标函数的目的。
地震波反演方法可以分为初值反演、定常反演、逆时偏移等几种主要方法。
初值反演是指根据经验或调查数据，给定地下结构的初值，在初值的基础上不断寻找最优解的过程。
定常反演是指假设地下介质的物理参数随深度变化不大，采用多尺度反演方法进行反演。
逆时偏移是目前应用最广泛、效果最好的一种地震波反演方法。
它利用前向计算和后向传播的原理，将正演计算结果投影到地球表面，通过不断调整模型参数和反转梯度的方法，来寻求最优模型。
地震波形指示反演方法原理及其应用
地震波形指示反演方法原理及其应用地震波形反演是地震学中一种重要的方法，它通过解析地震记录中的波形特征，推导出地下结构的物理属性。
地震波形反演方法可以分为多种类型，包括位移反演、速度反演和密度反演等，每种方法都有其特定的原理和应用。
位移反演是一种常用的地震波形反演方法。
其原理是通过将地震数据与已知源函数卷积，然后与观测数据进行比较，进而得到地下介质的位移分布。
位移反演方法的应用广泛，可以用于研究地下介质的构造和动力学特性，并可用于勘探石油、矿产等资源。
速度反演是另一种常见的地震波形反演方法。
速度反演基于反射地震波数据，通过匹配数据与模拟波形之间的差异，来推导出地下介质的速度分布。
速度反演方法在地震勘探中应用广泛，可以用于研究地层的速度变化，并进一步确定油气储层的位置和性质等。
密度反演是地震波形反演的另一种重要方法。
该方法通过解析地震波波形的振幅和相位信息，推导出地下介质的密度分布。
密度反演方法在地震勘探中被广泛应用，可以用于研究地下介质的密度变化，进而推断出地层的物性和油气圈闭等重要信息。
此外，还有其他地震波形反演方法，如走时反演、频散反演和波形反演等。
走时反演基于地震波到达时间的变化，推导出地下介质的速度分布。
频散反演则通过解析地震波在频率域上的特征，推导出地下介质的频散特性。
波形反演是一种基于全波形数据的反演方法，该方法可以更准确地描述地震波的传播，并推导出地下介质的细节结构。
地震波形反演方法在地震学中具有重要的应用价值。
通过反演地震波形，可以揭示出地下介质的物理特性和结构信息，如岩石速度、密度、衰减等。
这些信息对于地质勘探、地震风险评估、地球内部结构研究等都具有重要的意义。
此外，地震波形反演方法还可以应用于地震监测和地震预测等领域，为地震灾害的预防和减灾提供有力支持。
总之，地震波形反演方法通过解析地震波记录，推导出地下介质的物理属性，具有重要的原理和应用。
不同的反演方法对应不同的原理和应用范围，可以揭示出地下介质的位移、速度、密度等重要信息，为地质勘探、地震监测和地震预测等领域提供决策依据。
反演原理及公式介绍
第一章反演理论第一节基本概念一．反演和正演1．反演反演是一个很广的概念，根据地震波场、地球自由振荡、交变电磁场、重力场以及热学等地球物理观测数据去推测地球内部的结构形态及物质成分，来定量计算各种有关的物理参数，这些都可以归结为反演问题。
在地震勘探中，反演的一个重要应用就是由地震记录得到波阻抗。
有反演，还有正演。
要正确理解反演问题，还要知道正演的概念。
2．正演正演和反演相反，它是对一个假设的地质模型，给定某些参数（如速度、层数、厚度）用理论关系式（数学模型）推导出某种可测量的量（如地震波）。
在地震勘探中，正演的一个重要应用就是制作合成地震记录。
3．例子考虑地球内部的温度分布，假定地球内部的温度随深度线性增加，其关系式可表示成：T(z)=a+bz正演：给定a和b，求不同深度z的对应温度T(z)反演：已经在不同点z测得T(z)，求a和b。
二．反演问题描述和公式表达的几个重要问题1．应用哪种参数化方式——离散的还是连续的？2．地球物理数据的性质是什么？观测中的误差是什么？3．问题能不能作为数学问题提出，如果能够，它是不是适定的？4．对问题有无物理约束？5．能获得什么类型的解，达到什么精度？要求得到近似解、解的范围、还是精确解？6．问题是线性的还是非线性的？7．问题是欠定的、超定的、还是适定的？8．什么是问题的最好解法？9．解的置信界限是什么？能否用其它方法来评价？第二节反演的数学基础一．解超定线性反问题1．简单线性回归可利用最小平方法确定参数a 、b 使误差的平方和最小。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∑-∑∑∑-∑=-=∑∑-=22)()(x x n y x xy n b x b y n x b y a （1-2-1） 拟合公式为：bx a y+=ˆ （1-2-2） 该方法的公式原来只适用于解超定问题，但同样适用于欠定问题，当我们有多个参数时，称为多元回归，在地球物理领域广泛采用这种方法。
此过程用矩阵形式表示，则称为广义最小平方法矩阵方演。
地震伽马反演原理
地震伽马反演原理
首先呢，我们得知道地震伽马反演是干嘛的。
简单来说，它就是想从地震数据里找出关于伽马的一些信息。
你可能会问，为啥要找伽马的信息呢？这是因为伽马这个东西啊，它能反映很多地下的情况呢！比如说岩石的特性之类的。
那怎么开始这个反演呢？嗯，通常我们会先收集好多地震数据。
这些数据就像是一堆拼图碎片，我们要把它们拼起来才能看到完整的画面。
收集数据的时候可得小心点儿！这可是基础呢，如果数据都不对，后面可就全乱套了。
我觉得这一步就像盖房子打地基一样重要，一定要认真对待！
接下来，就是对这些数据进行处理啦。
这一步有好多方法，具体用哪种呢？我觉得可以根据实际的情况来选择。
有时候一种方法可能在这个项目里好用，但在另一个项目里就不那么合适了。
在处理数据的时候，可能会碰到各种各样的小问题，不过没关系，刚开始可能会觉得麻烦，但习惯了就好了。
就像学骑自行车，刚骑的时候总是歪歪扭扭的，骑多了就顺溜啦。
然后呢，我们要建立一个模型。
这个模型啊，就是我们对地下情况的一种假设或者说是一种模拟。
当然啦，这个模型不可能和实际情况完全一模一样，但我们要尽量让它接近。
我觉得这一步可以更灵活一点，不要太死板地按照某种固定的模式来。
根据经验，有时候适当地调整模型的一些参数，效果会更好呢。
地震波速度结构的反演技术研究
地震波速度结构的反演技术研究地震波速度结构反演技术是地震学中一个重要的研究领域。
它是通过将地震波速度结构与观测的地震波形进行对比分析，从而获得地下岩石的速度结构和分布。
这些结果对于地球科学、地质学、资源勘探等领域具有重要的应用价值。
因此，地震波速度结构的反演技术一直是地震学领域的研究热点之一。
地震波速度结构反演技术的基本原理是利用地震波在不同介质中的传播规律和观测的地震波形来推断地下的速度分布。
地震波在地下不同介质中的传播速度不同，因此，当地震波从震源经过地下介质时，波形会发生反射、折射和衍射等现象，这些现象对应的地震波形信息可以提供地下介质的速度结构信息。
反演技术是指从观测数据中推断出所测量物理量的一种技术方法。
在地震学中，地震波速度结构的反演技术就是从观测到的地震波形中反演地下介质的速度结构。
这种反演技术通常需要通过数值模拟来计算不同速度结构下的地震波传播，再将计算结果与实测数据进行对比，通过不断修改速度模型来逐步接近目标速度结构。
地震波速度结构反演技术有多种方法，其中最常见的方法是通过地震层析技术来反演地下速度结构。
地震层析技术是使用多个不同的地震波传播路径（如反射波、折射波和散射波）来确定地下速度的方法。
这种技术需要包括不同方向的地震波数据和地球模型，利用这些信息对地下介质的速度分布进行反演。
地震波速度结构反演技术可以应用于很多领域。
地震学中应用最为广泛的领域是地震学研究，尤其是地震预测和海啸预警。
地震波速度结构的反演技术可以应用于监测地震活动、确定震源深度和区域性地震的三维速度结构等。
在石油勘探和地质可以资源勘探领域，地震波速度结构反演技术也可以用于协助寻找石油、天然气、水资源和矿产资源，以及对地质结构、矿产成因和矿床性质进行研究。
总的来说，地震波速度结构的反演技术是地震学中的重要研究领域，它对于地球表面和地下的研究都有着重要的应用价值。
在应用过程中，需要不断改进技术和方法，增加研究深度和宽度，以利用地震波数据来更好地理解地球内部结构和演化过程。
地震反演原理
目前在生产中用的较多的是叠后振幅反演。较为流行的应用软件有 STRATA、Jason、ISIS、VanGurad … 等。其以一维褶积模型为理论 基础，仅使用指定的地质界面的振幅信息（而不是它的反射时间）。其 基本反演方法包括有递归反演、稀疏脉冲反演和基于模型的反演等。 另外，近年来由于地震属性分析技术、神经网络识别技术及弹性物 理模量参数的引入，使传统的反演方法在原有的基础上有了长足的发展 。例如：以多元地震属性分析为基础的储层测井特性的模拟技术（非阻 抗反演方法）；弹性反演及以神经网络识别为特征的数值逼近技术等。 使储层识别及其物性预测的精度和可靠性都有较大地提高。
最佳剖面
所有的反演方法都不可避免地带有“非唯一性”的问题。这意味着对于 一特定的地震响应，可能有多个地质模型与之相对应。
在各种可能的地质模型之间来决定那一个与实际地质模型相符合的唯一 途径是使用其他信息（且是不包含在地震数据中的）。这种附加信息通 常是由下面两种途径来提供的： • 初始猜测模型 • 最终结果偏离初始猜测程度的约束条件。 这意味最终反演结果除地震资料之外还要依赖于这种“附加信息”。
与地震反演技术相关的几个概念
地震子波
• 地震子波——是接受到的来自一个单个界面的反射波（不是一 个单位脉冲），一个在时间上具有一定延续长度的波动单元。 地震子波的波形决定于震源激发波形、表层面波干涉、近地表 条件变化、大地滤波特性、检波器和记录仪器滤波特性、资料 处理对波形的滤波作用等，因此，要确切地知道子波是很难的。 在频率域，子波的确定由两部分组成： – 确定振幅谱 – 确定相位谱（相位谱的确定迄今仍然很难，且是反演的主要误差源） 相位谱类型有： 零相位、常相位、最小相位或非最小相位 等。
地震反演概述
AVO反演技术是一种使用叠前动校后的角度道集资料来识别储层岩性及 其含油气性的反演方法，尤其以识别气层而见长。
地震反演方法概述
地震反演方法概述地震反演：由地震信息得到地质信息的过程。
地震反射波法勘探的基础在于：地下不同地层存在波阻抗差异，当地震波传播有波阻抗差异的地层分界面时，会发生反射从而形成地震反射波。
地震反射波等于反射系数与地震子波的褶积，而某界面的法向入射发射系数就等于该界面上下介质的波阻抗差与波阻抗和之比。
也就是说，如果已知地下地层的波阻抗分布，我们可以得到地震反射波的分布，即地震反射剖面。
即由地层波阻抗剖面得到地震反射波剖面的过程称为地震波阻抗正演，反之，由地震反射剖面得到地层波阻抗剖面的过程称为地震波阻抗反演。
叠前反演主要是指AVO反演，通过AVO反演，可以获得全部的岩石参数，如：岩石密度、纵横波速度、纵横波阻抗、泊松比等。
叠前反演与叠后反演的根本区别在于叠前反演使用了未经叠加的地震资料。
多道叠加虽然能够改善资料的品质，提高信噪比，但是另一方面，叠加技术是以东校正后的地震反射振幅、波形等特征不随炮检距变化的假设为基础的。
实际上，来自同一反射点的地震反射振幅在不同炮检距上是不同的，并且反射波形也随炮检距的变化而发生变化。
这种地震反射振幅、波形特征随炮检距的变化关系很复杂，主要原因就在于不同炮检距的地震波经过的地层结构、弹性性质、岩性组合等许多方面都是不同的。
叠加破坏了真实的振幅关系，同时损失了横波信息。
叠前反演通过叠前地震信息随炮检距的变化特征，来揭示岩性和油气的关系。
叠前反演的理论基础是地震波的反射和透射理论。
理论上讲，利用反射振幅随入射角的变化规律可以实现全部岩性参数的反演，提取纵波速度、横波速度、纵横波速度比、岩石密度、泊松比、体积模量、剪切模量等参数。
叠后地震剖面相当于零炮检距的自激自收记录。
与叠前反演不同，叠后反演只能得到纵波阻抗。
虽然叠后反演与叠前反演想必有很多不足之处，但由于其技术方法成熟完备，到目前为止，叠后反演仍然是主流的反演类型，是储层预测的核心技术。
介绍几种叠后反演方法：1）道积分：利用叠后地震资料计算地层相对波阻抗（速度）的直接反演方法。
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与地震反演技术相关的几个概念
最小相位子波
零相位子波
与地震反演技术相关的几个概念
常相位子波
非最小相位子波
与地震反演技术相关的几个概念
对零相位和常相位子波而言，可将其看作是一系列不同振幅 和频率正弦波的集合，所有的正弦波都是零相位或常相位(如900)。 最小相位不是一个简单而易理解的概念，可以有许多不同的 方法描述它。最简单直观的方法是，最小相位在零时间之前不存 在(数学上，我们称这种子波是物理可实现的)，并且能量主要分 集中在前部。事实上，最小相位的术语是指在所有的有相同振幅 谱和不同相位谱的因果子波中，相位谱最接近于零的那一个。
这里
( j ) = 第j层的密度 ( j ) = 第j层的纵波速度
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反演的目的是为了从地震道本身估算地层速度。显然，首先需要从褶积 模型中提取反射系数的一个估算值，因此，我们可进行反褶积的相关处 理。在讨论反褶积和反演之前，让我们更详细地讨论一下褶积模型的两 个主要组成部分： 反射系数和地震子波。
最佳剖面
所有的反演方法都不可避免地带有“非唯一性”的问题。这意味着对于 一特定的地震响应，可能有多个地质模型与之相对应。
在各种可能的地质模型之间来决定那一个与实际地质模型相符合的唯一 途径是使用其他信息（且是不包含在地震数据中的）。这种附加信息通 常是由下面两种途径来提供的： • 初始猜测模型 • 最终结果偏离初始猜测程度的约束条件。 这意味最终反演结果除地震资料之外还要依赖于这种“附加信息”。
与地震反演技术相关的几个概念
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子波的确定方法大体上可分为类： 直接确定性的 完全统计性的 使用测井的 直接确定法——指直接用地面接收器和其他方法测量子波。 完全统计法——只用地震数据确定子波。这种方法很难准确 地确定子波的相位谱。 测井曲线法——指除使用地震数据外，还使用测井曲线信息。 子波是空变且时变的，对地震剖面应该确定大量的子波。但实 际反演的应用上，试图确定可变的子波可能引起更大的不确定 性。因此，实际使用的是对整个剖面提取一个“平均”子波。
（4）
注意：方程（3）和方程（4）只适用于P波垂直入射一个界面的情况。 对于非垂直入射，将发生类型转换，产生反射和透射横波。在进行地震 岩性精确测量时，了解这些影响是很重要的。对于叠后情况，我们将假 设方程（3）能准确地预测反射系数。
与地震反演技术相关的几个概念
• 在多数反演算法中对地层反射系数做如下假设：
目前在生产中用的较多的是叠后振幅反演。较为流行的应用软件有 STRATA、Jason、ISIS、VanGurad … 等。其以一维褶积模型为理论 基础，仅使用指定的地质界面的振幅信息（而不是它的反射时间）。其 基本反演方法包括有递归反演、稀疏脉冲反演和基于模型的反演等。 另外，近年来由于地震属性分析技术、神经网络识别技术及弹性物 理模量参数的引入，使传统的反演方法在原有的基础上有了长足的发展 。例如：以多元地震属性分析为基础的储层测井特性的模拟技术（非阻 抗反演方法）；弹性反演及以神经网络识别为特征的数值逼近技术等。 使储层识别及其物性预测的精度和可靠性都有较大地提高。
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与地震反演技术相关的几个概念
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显而易见，不是所有的入射能量都能被反射（只有海上的记录在空气与 水的界面处几乎全被反射，它的反射系数接近于1）。透射能量的值为 入射振幅与反射能量的差，或是
T ( j) 1 r( j) 2 I ( j 1) I ( j ) I ( j 1)
反射系数是平稳随机的白噪序列
有了这个统计学假设，许多反褶积方法才得以实现。 • 但事实上，地层反射系数不可能是白噪的。地层沉积总是具有旋 回性，一个岩层的顶界反射系数的后面通常跟着这个岩层底面的 反射系数。为了使反射系数尽量满足白噪假设，在资料处理中通 常采用一些方法对地震道自相关函数进行修正，以使地震道自相 关函数中的反射系数部分逼近白噪。 在反褶积、反演计算过程中通常是在零时间自相关值上加一 个常数，抬高零时间上的自相关值达到提高反射
地震子波
• 地震子波——是接受到的来自一个单个界面的反射波（不是一 个单位脉冲），一个在时间上具有一定延续长度的波动单元。 地震子波的波形决定于震源激发波形、表层面波干涉、近地表 条件变化、大地滤波特性、检波器和记录仪器滤波特性、资料 处理对波形的滤波作用等，因此，要确切地知道子波是很难的。 在频率域，子波的确定由两部分组成： – 确定振幅谱 – 确定相位谱（相位谱的确定迄今仍然很难，且是反演的主要误差源） 相位谱类型有： 零相位、常相位、最小相位或非最小相位 等。
地震反演概述
• 所谓正演过程就是人工模拟地震 记录的形成。即
正演—合成记录
i 1i 1 ii r (i ) i 1i 1 i
s(t ) r (t ) * w(t ) n(t )
• 而反演过程则是估算一个子波的 逆——反子波，用反子波和地震 道进行褶积运算，得到反射系数 r(t),然后由上式导出的递推公式 逐层递推计算出每一层的波阻抗， 即
目前，以物探局范祯祥先生开发的《非线性波动方程地震波反演技 术软件—ANGEL2001》为代表的地震反演软件包已投入生产应用。本 技术的基本技术思路是：采用有限元波动方程对地震波剖面数值模拟， 借助于最优选择理论对地震波反映的物性参数与几何形态进行逐次逼近 ，以实现物性参数的反演。在此基础上借助于神经网络分析对所反演的 物性参数进行非线性标定。小波技术，模糊识别技术，分形技术穿插应 用其中。
与地震反演技术相关的几个概念
反射系数
• 无论是炸药震源还是一个与地面接触的平板的突然撞击（可控震源）， 当地震震源的能量被释放时，能量被作为弹性波通过地球传播。 我们知道的最简单类型的波是压缩波（即纵波或P波）。一种岩石允许声 波通过的能力由它的声阻抗决定，它是压缩波速度和岩石密度的乘积。 正如我们期望的，岩石越致密，它的声阻抗就越高；如压实砂岩的声阻 抗通常比泥岩的声阻抗高；另外，孔隙度对速度也有影响，孔隙度越高， 速度、密度越低。 层状介质中，每当声阻抗有变化时，就会在具有不同阻抗的两层之间的 界面处产生一个地震反射。假如声波传播到两个具有不同声阻抗层之间 界面，反射系数可被写为方程（3）。 方程（3）表明，反射系数可以为正或负，取决于I(j-1)或I(j)哪一个较 大，且其绝对值不能大于1。前面做的分析是针对一个下行波而言的，它 从上方传播到界面。上行波的反射系数将被简单地作为下行波反射系数 的负数。
在实际应用中，由于砂岩储层含气后会造成砂岩速度的降低。利用 低速度标志可以圈定气藏的边界。但由于流体受力不产生剪切形变，故 横波传播速度不受砂岩孔隙中所含流体成分的影响，只反映砂岩骨架的 传播速度。因此，联合应用反演得到的纵、横波剖面就可以达到检测气 层的目的。
地震反演概述
地震数据
约束条件 地质模型 合并及转换 最终的反演
地震反演概述
波动方程反演技术是近几年发展起来的一种非常前沿的非线性叠后反 演技术。通过地震波的数值模拟来研究地下地层分布及储层物性、含油 气性。
其基本思想认为：含油、气储层是非均匀各向异性的具有固体状态 与流体状态的三维三相介质。建立在均匀各向同性纯固体基础上的岩石 弹性理论与波动传播理论，难以逼真描绘地震波在含油、气地层中传播 的复杂物理现象。为此，从实际应用出发，研究横向各向同性的非均匀 的粘弹介质与双相弹性介质中地震波传播的数值模拟方法，以研究地震 波在地层中传播的物理机制及其与含油、气地层的定量关系。
地震反演原理及其在油田开发中的应用
与地震反演技术相关的几个概念
• • • • • 褶积模型 反射系数 地震子波 分辨率与地层反褶积的应用 剩余相位校正
与地震反演技术相关的几个概念
褶积模型：
地震道可由下式表示: 地震记录 =子波 ＊ 反射系数 + 噪声
即
或
s(t ) r (t ) * w(t ) n(t )
与地震反演技术相关的几个概念
•
反演可认为是，给定地震道 s(t) ，确定其反射系数的处理过程。在方程 (1)中，反射系数与地层阻抗有关，其关系可用下式表示
r( j)
I ( j ) I ( j 1) I ( j ) I ( j 1)
（3）
I ( j ) ( j ) ( j )
•地震数据已经是偏移过的 — 每一道地震记录仅仅取决于地震道 位置垂直向下的反射系数序列。
与地震反演技术相关的几个概念
w(t) R(t) S(t)
在时间域，地震道可由下列方程表示: 地震记录 =子波 ＊ 反射系数 + 噪声
与地震反演技术相关的几个概念
• 在频率域，褶积就是反射系数的频谱与子波的频谱的乘积。 • 其结果意味我们所能得到的地震记录的频谱仅能保留部分与子波频谱相 对应的成分，这样就丢失了对应于反射系数谱中高频和低频的内容。 • 反演就是要试图恢复这些丢失的频谱成分——即根据反演算法来充填丢 失成分的方法。
地震反演概述
AVO反演技术是一种使用叠前动校后的角度道集资料来识别储层岩性及 其含油气性的反演方法，尤其以识别气层而见长。
此方法的基本思想是：地震资料采集时，检波器是按一定的炮检距 布置在远离炮点的位置上，地震射线是以非零入射角入射到岩层界面上 。而并非在一维褶积模型中关于入射波垂直入射的假设。反射系数不仅 与纵波速度和密度有关，还是横波速度的函数。反射系数随炮检距的变 化而变化。所谓 AVO (Amplitude Versus Offset)一词就是“振幅随炮检距 的变化”。由于振幅随炮检距的变化是纵、横波速度和密度的函数；因 此就可以对常规的叠加前共反射点道集上的振幅随炮检距的变化进行反 演，提取纵、横波速度和密度。
引言
油气田开发的工作多是针对储层进行的。 而地震勘探长期以来只是利用岩层的声学特征 确定岩性的分界面。这就使地震资料与油田地 质的结合发生困难。为了使地震资料能与钻井 资料直接连接对比，就要把界面型的反射剖面 转换成岩层型的测井剖面，把地震资料变成可 与钻井直接对比的形式。实现这种转换的处理 过程就是地震反演技术。