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AVO地震参数反演方法概述


叠前AVO地震反演方法概述
(刘文劼 095211068)

AVO是一项利用振幅随偏移距变化特征分析和识别岩性及油气藏的地震勘探 技术。 理论分析表明:振幅系数随入射角变化与分界面两侧岩石的弹性参数有关, 它是通过非常复杂的非线性关系与介质的密度p1和p2、纵波速度a1和a2、横波速 度b1和b2及入射角联系起来。振幅系数随入射角变化本身隐含了岩性参数的信 息,利用AVO关系可以直接反演岩石的密度p、纵波速度a和横波速度b,定量进行 地震油藏描述。 波阻抗反演是零炮检距数据模型反演,那么AVO分析就是非零炮检距数据反 演。由于通过叠加得到零炮检距剖面,一方面丢失与炮检距有关的信息,另一方 面叠加道又不是真正的零炮检距道, 致使反演结果的稳定性以及它的应用均受到 了一定程度的制约,AVO分析是在具有不同炮检距道集上进行分析,充分应用了 叠前各种信息。因此,它有相对好的应用前景。 目前叠前AVO反演方法主要有以下几种: (1)基于Powell算法的AVO非线性反演 采用朱向阳和熊有伦提出的改进的Powell共扼方向算法,以Aki-Richard近 似式为基础, 充分利用叠前地震数据丰富的振幅和旅行时信息,模拟平面波在层 状弹性半空间传播时形成的地面反射记录,并使其与实际数据间的差异最小,从 而获得地层的密度、纵波速度和横波速度分布。 (2)基于贝叶斯理论的AVO非线性反演 基于贝叶斯理论, 结合似然函数与先验地质信息反演纵横波阻抗及密度。 先 验模型参数的分布采用的是Huber分布。 Huber分布对于小的模型参数值进行一致

性加权, 对于大的模型参数值采用拉普拉斯分布产生的权函数进行加权, 使之 更能准确地反映模型参数的分布规律。 (3)点约束稀疏脉冲叠前反演 基于贝叶斯参数估计的理论,假设似然函数服从高斯分布,待反演的参数服 从改进的Cauchy分布,从而得到稀疏的反射稀疏序列,然后用已知点的纵波阻抗、 横波阻抗和密度对反演结果进行点约束,从而使反演的结果更加准确可靠。反演 过程中应用反复重加权最小二乘法来求解非线性问题,并通过共扼梯度法来求解 大型的矩阵方程,通过几步迭代就可以得到问题的解,方法速度快且抗噪能力强。 上述的反演方法,经过不断的模型试验和实际资料试算,总结出这三种方法 具有以下特点: (1)Powell算法在初始模型较准确时,分辨率高,可靠性强,反演结果也比较 理想。 缺点是算法中的井约束过大,对初始模型的依赖严重,因此反演的外推效果 不好; (2)基于贝叶斯理论的叠前AVO反演,可根据信噪比的大小,有效的均衡地震 数据及测井数据的信息采用量,准确的反演储层参数。提高了反演问题的稳定性 及反演结果可靠性。在数据信噪比较低时,约束条件控制了参数的反演结果, 数 据提供的信息较少,但得到的结果在地质解释上是可信的。 反演的外推效果较好, 但存在分辨率低的缺点。可通过改进先验分布函数来提高其分辨率; (3)点约束稀疏脉冲叠前反演与基于贝叶斯理论的叠前AVO反演的原理类似, 并在此基础上对反演结果进行了点约束。此方法不需要准确的初始地层模型,且 反演速度快, 是解决海量数据叠前反演的新方法,用纵波阻抗、横波阻抗和密度 点对反演结果进行约束,可得到稳定、准确、可靠的反演结果。缺点是对所用子

波要求很高,这就要使用耗时的遗传算法来提取。 这三种方法都有各自的优缺点,应根据工区资料的实际情况,选择最适合实 际的反演方法。


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