AVO叠前反演

分气饱和是AVO技术面临的主要问题；
3.统计AVO分析——建立在AVO交汇图或属性分析上的统计AVO分析将 是今后研究中一个非常活跃的领域；
4.三维及多维AVO分析——利用AVO属性体改善烃类分析能力，重复测
量三维地震数据进行四维AVO分析可以改善油藏静态和动态描述；
5.定量叠前地震反演——定量反演多种地层参数将是今后AVO反演的 主要发展方向； 6.薄层AVO分析——储层顶、底反射的调谐作用，强反射层附近或复 杂储层内的干涉问题始终是AVO定量分析的难题； 7.多波多分量AVO ——互为约束、互为补充的利用多波多分量地震资 料进行AVO分析和参数反演必将成为AVO理论研究的一个重要方面； 8.各向异性AVO ——一种裂缝特征描述的工具； 9.广角AVO分析——发展能够准确描述过临界角AVO特征的强反差近 似公式也是AVO理论研究的一个重要问题； 10.噪声压制和叠前成像——考虑AVO效应的速度分析方法，剩余 NMO误差的补偿方法，正确的叠前偏移成像可改善信噪比、AVO属性的 横向分辨率，这对复杂构造AVO 分析尤为重要。
震子波的变化、介质的各向异性、地质构造因素。
⑵数据采集因素：激发和接收条件、震源和检波器组合。 ⑶噪声：按成因分主要有环境噪声、源致噪声、次生噪声、相干噪声和
随机噪声等；按出现规律可以分为规则干扰和随机干扰两大类。
面波和多次波是影响反射振幅的主要规则干扰波，虽然可以压制，但是 这些压制方法都会引起反射振幅畸变。 随机噪音对原始信号的信噪比影响很大。 ⑷处理流程和处理参数：可能引起振幅补偿不足或过头，产生虚假的 AVO 异常；由于处理算法的局限性，也会导致振幅的畸变，如动校正拉伸。
AVO技术研究现状及前沿
随着地震勘探从二维发展到三维，从叠后发展到叠前，从纵波勘探发展
到多波多分量勘探，AVO技术也在不断发展和创新，当前研究工作的重点将 主要体现在：
1.AVO属性分析——拉梅常数、弹性参量交汇图分析获取更多的流体性
质信息将是AVO属性分析的一个重要研究方向； 2.孔隙流体识别——如何利用AVO属性改善孔隙流体识别效果、区分部
PSV波反射系数近似公式研究：
Aki&Richards(1980)，郑晓东(1991)，杨慧珠等(1996)，Donati(1998)，李正 文等(1996)，Gonzalez等(2000)，Kelly等(2000)，Ramos(2001)，孙鹏远(2003)。
AVO正演
AVO正演方法：
综合应用岩石物理、地球物理和地质学原理，结合已知油藏特征分析不同地 质条件下油、气、水及特殊岩体AVO响应，建立AVO检测标志。
f So o S g g S w w
Wood方程
Km
(1 Vsh ) K mq Vsh K sh 1/((1 Vsh ) / K mq Vsh / K sh ) 2 (1 Vsh ) mq Vsh sh 1/((1 Vsh ) / mq Vsh / sh ) 2
Amplitude Variation with incident Angle
4.若用炮检距和反射深度来等价的表示地震波的入射角， AVO和AVA是等价的概念。
AVO技术发展史
1940年，Meres等宣称“平面波反射和透射系数是入射角的函数”。 1955年，Koefoed提出泊松比是影响振幅随偏移距变化的主要因素， 第一次提出了AVO作为岩性指示因子的可能性。 1961年，Bortfeld给出了第一个区分流体和固体的反射系数简化公 式，使AVO分析的实践应用成为可能。
PP波反射系数近似公式研究：
Koefoed(1955)，Bortfeld(1961)，Richards&Frasier(1976)，Shuey(1985)，郑 晓东(1991)，Aki&Richards(1980)，Mallick(1993)，Fatti(1994)，Xu(1997)，杨
绍国等(1994)，Goodway(1997)，Gray(1999)，Wang(1999)，Hilterman(1999)。
于定性岩性分析和油气预测；
⒊弹性参数反演：提取纵横波速度、密度、泊松比、波阻抗等，定性和定量解释；
Aki&Richards公式 叠前三参数反演 Shuey公式 属性反演 PP波反演 Fatti公式 阻抗反射率反演 CDP/CCP＋NMO＋DMO+叠前偏移 共炮点道集 CRP道集 郑晓东公式 PSV波反演 属性、弹性参数反演 郑晓东公式 属性、弹性参数反演 PP和PSV波联合反演
Mi
M
i Байду номын сангаас1
1 (MV M R ) 2
(1 Kd / Km )2 Biot-Gassmann方程 (1956)： K Kd 2 / K f (1 ) / Km Kd / Km
d
VS
d f (1 ) m f
So S g S w 1 Wood方程(1930)： K f Ko K g K w n n i 1 M V i M i VRH公式(1965)：
MR
i 1
Wyllie密度方程 (1956)： m 1 w Sw hc 1 Sw
AVO技术特点
AVO技术以弹性波理论为基础，利用叠前CDP道集对地震反射振幅随
炮检距的变化特征进行研究、分析，得到反射系数与入射角的关系，用以 分析反射界面上下的岩性特征及物性参数，进而预测和判断油气储层流体 性质、储层岩性等。主要有以下特点： ⒈利用叠前CDP资料直接分析，充分利用了多次覆盖的原始信息； ⒉利用了振幅随入射角的变化特点，解释岩性和储层流体性质更可靠； ⒊基于Zeoppritz方程的AVO反演的在预测岩性方面有重要意义； ⒋用AVO研究岩性和含油气性，需要地质、测井和钻井资料配合； ⒌由于含气储层的P波降速效应，AVO在气藏检测方面有明显的优势； ⒍AVO是基于严格的知识表达、有明确地质含义的地球物理方法。
AVO正演的意义：
⒈设计野外观测系统及采集参数，用以研究AVO； ⒉分析研究区域主要目的层AVO技术寻找油气的可行性； ⒊研究区域目的层正演模拟指导AVO资料的处理和解释； ⒋检验实际数据AVO处理和解释结果的合理性； ⒌验证AVO反演结果的可靠性。
AVO正演的思路：
Biot-Gassmann方程 射线追踪走时、入射角 流体替代模型 弹性参数 Zeoppritz方程算反射系数 褶积 CDP/CCP+NMO＋DMO 共炮点道集 角度道集 子波
1980年，Aki和Richards利用射线参数和角度增量的近似关系简化 反射系数公式。
1982年，Ostrander首先提出了利用反射系数随入射角变化识别 “亮点”型含气砂岩，标志着实用AVO技术的出现。 1985年，Shuey给出了突出泊松比的近似公式；1987年，Smith等提 出用加权叠加方法估计流体因子和检测气层；1991年，郑晓东用射线参 数的幂级数简化反射系数公式。
AVO反演的思路：
从炮检距道集转换为角道集
使用直射线近似的方法可以很简单地从角度转换到炮检距， 或者完全使用全射线追踪。
角度道集
CDP/CCP
叠前偏移
速度模型
反射点
AVO加权叠加反演的基本原理
加权叠加反演是AVO参数反演最有效的方法之一，优点快速、简单和稳定。
主要步骤：
⑴模型构制：将观测数据和模型参数联系在一起，线性或非线性的。目前，石油
+
d d f (1 ) m f
m
m (1 Vsh ) mq Vsh sh
VRH公式
AVO数据处理
叠前数据处理质量的好坏关系着AVO分析的成败，关键是保幅 。影响反 射振幅的因素： ⑴大地滤波因素：波前发散、地层吸收、界面透射损失、薄层调谐、地
AVO分析的岩石物理基础
岩性参数：岩性、孔隙度、饱和度、渗透率等 弹性参数：纵波速度、横波速度、密度、泊松比、体积模量、剪切模量等 常用的岩石物理公式： 泥岩基线公式(Castagna,1985)： VP a VS b Gardner 公式(1974)： log a log VP b
AVO反演
AVO反演方法：
AVO反演属于叠前反演，利用Zoeppritz方程的近似公式，从叠前地震数据中 估算岩石的弹性参数，用以岩性分析和油气预测。
AVO反演的分类及意义：
⒈属性反演：估算角度无关的参数反演，提取截距属性、梯度属性等； ⒉岩性差异参数反演：提取纵波速度反射率、泊松比反射率、密度反射率等，用
流体替代模型的速度
(1 K d / K m ) 2 K Kd 2 / K f (1 ) / K m K d / K m
d Biot-Gassmann方程 d f (1 ) m f
P b T 2 M d (a0 a1 a2Vsh a3 2 a4Vsh ) c e d 1 20 0.1 Pe (1 )( m f ) gh 云美厚公式
提 纲
引言
AVO技术的基本分析方法
PP波AVO叠前反演
PSV波AVO叠前反演
AVO叠前联合反演
小结
如何理解AVO技术
AVO技术的应用前提： ⑴反射振幅强弱与反射系数大小成正比； ⑵反射系数大小主要取决于界面上下岩石弹性参数的变化。 理解AVO技术必须要理解5个过程： ⑴岩石的岩性参数是如何影响弹性参数的； ⑵岩石弹性参数的变化是如何影响地震反射的； ⑶如何处理才能使反射振幅与反射系数成正比； ⑷AVO分析的基本方法； ⑸如何解释AVO分析结果。
AVO叠前反演
主讲：李建国
指导：李庆春 教授
提 纲
引言 AVO技术的基本分析方法 PP波AVO叠前反演 PSV波AVO叠前反演
AVO叠前联合反演
小结
AVO的基本含义
1.AVO是一项利用振幅随炮检距变化特征分析识别岩性和 油气藏的地震勘探技术。 2.AVO——振幅随炮检距变化的缩写 Amplitude Variation with Offset Amplitude Versus Offset 3.AVA——振幅随入射角变化的缩写
VP
K 4 / 3


AVO分析的地球物理基础——Zoeppritz方程
cos 1 sin 2 sin 1 cos sin 1 cos 2 1 2VS22VP1 VP1 cos 21 sin 2 sin 21 2 V V V S1 1 S1 P 2 V V cos 21 S 1 sin 21 2 P 2 cos 21 VP1 1VP1 R sin 2 PP sin 1 RPS cos 1 2VS 2VP1 cos 2 2 1VS1 TPP sin 21 TPS cos 21 2VS 2 sin 21 1VP1 cos 2
+ +
VP VS
K 4 / 3

S g Sw S 1 o K f Ko K g K w
VP VS
(1 K d / K m ) 2 1 4 K d d 2 3 / K f (1 ) / K m K d / K m