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反演技术培训总结


反演技术 一、反演的概念和目的 地震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、砂泥岩百分比、压力等信息。反演与正演相对。地震剖面的同相轴实质 上代表的是反射系数,同相轴追踪着反射系数而不是砂岩地层,只有转换成波阻 抗,才能真实地反应砂层的变化。 反演提供各种岩性

剖面,目的就是将已知井点信息与地震资料相结合,为油 田工作者提供更多的地下地质信息,建立储层、油藏的概念模型、静态模型、预 测模型,提高油田采收率。 二、反演发展历史及趋势 地震资料反演技术目前正由叠后到叠前、叠前、叠后相结合,由单一的波阻 抗反演到利用地质统计学、分形分维、神经网络等技术与测井、测试、钻井、地 质综合研究相结合, 由单一的资料反演到正、 反演相结合, 储层建模、 约束反演、 油藏数值模拟相互验证,其目的就是要通过多约束条件解决反演多解性,提供准 确结果为油田的勘探、开发服务。 三、反演的基本方法 1.带限反演(常规递推法) 地震资料实际上是地震子波与反射系数的褶积。 S(t)=R(t)*W(t) S(t)地震纪录; R(t)反射系数; W(t)子波

( ( 反射系数: R = ρ 2υ 2-ρ1υ1) ρ 2 υ 2+ρ1υ1)
而当波阻抗反差不大时, ρ 2υ 2-ρ1υ1=ρυ 所以 R ≈ ρυ 2 ρυ 因此对反射系数取积分得: ∫ Rdt ≈ 1 ρυ 1 = lnρυ 2 ∫ ρυ 2

所以反射系数得积分正比于波阻抗得自然对数,这是最简单得波阻抗概念, 通常称之为道积分(相对波阻抗) 。 积分地震道的优点是:

(1)递推时累计误差小; (2)计算简单,不需要反射系数的标定; (3)没有井的控制也能作。 缺点是它不知道波阻抗的绝对值。

2.稀松脉冲反演 稀疏脉冲反演是基于脉冲反褶积基础上的递推反演方法,其基本假设是地层 的强反射系数是稀疏分布的。从地震道中根据稀疏的原则提取反射系数,与子波 褶积后生成合成地震记录;利用合成地震记录与原始地震道残差的大小修改参与 褶积的反射系数个数,再作合成地震记录;如此迭代,最终得到一个能最佳逼近原 始地震道的反射系数序列。该方法适用于井数较少的地区,其主要优点是能够获 得宽频带的反射系数,较好地解决地震反演的多解性问题,从而使反演结果更趋 于真实。 用以下公式: Z i=Z i-1 1+Ri) 1 Ri) ( /( 求得相对波阻抗。 常规递推法与稀疏脉冲反演法主要是利用反褶积方法来恢复反射系数序列, 由经过标定的反射系数序列递推出相对波阻抗, 然后加上从声波测井和地质模型 中得到的低频分量,最终得到反演波阻抗。这两类方法的主要缺陷是选择可靠低 频信息较为困难,由反射系数递推波阻抗过程中误差积累快,当反射系数存在较 大误差时,递推出来的波阻抗剖面会面貌全非。

3.以模型为基础得反演方法 基于模型反演的基本原理是:假设一个N层地层模型,各层厚度、速度、密度 参数分别为d(i)、v(i)、ρ(i)(i=1,2,3,…,N)。 地震波在各层垂直传播时间为:t(i)=2d(i)/v(i) 则第i层底部的反射时间为 : 其地震褶积模型为: 定义目标函数: t(i)=∑t(j) (i=1,2,…,N)

M(i)=∑r(j)w[i-τ(j)+1] (i=1,2,…,N)

O(m) = D F

P

+ WI M I M Ipri + WC X M I X M Ipri

P

第一项:记录残差,要使反演结果的模型响应(F)尽可能逼近实际记录(D).

第二项:先验约束,即反演结果不能偏离先验值太远。 第三项:要保证反演结果具有一定的横向连续性,使解更合理。 这种反演方法采用最优化算法,迭代速度与稳定性都很好,克服了波阻抗的 相对和绝对标度在递推反演中的缺陷,改善了波阻抗界面的分辨率,消除了子波 的剩余效应所造成的畸变,受地震资料带限性质的影响小,提高了反演结果的可 信度。 以模型为基础的反演方法以测井资料为约束条件,采用正、反演结合进行迭 代,求取地下波阻抗将反演方法推向非线性问题。这种新方法利用了测井资料的 高频和低频信息,大幅度拓宽了地震信号的频带,可以更好地获得薄层、薄互层 的波阻抗信息。因而表现出强劲的发展势头,是目前国内外各软件公司重点发展 的技术,也是油田开发阶段进行储层预测、油藏描述的主要应用技术。 三个阶段: (1) 综合地震、测井和地质等资料得到的波阻抗曲线、层位解释结果和 岩性信息,确定一个初始波阻抗模型 (2) (3) 把地震道的估计结果与实际地震道相比,得到剩余误差值 利用测井岩性、物性、波阻抗反演结果采用拟和、地质统计学(克 里金、协克里金)方法求取相关关系,进行岩性反演。 4、 反演软件: Jason、 EPS、 Strata、 ISIS、 InterWell、 PAIT、 PIVT、 SLIM、 LithoSeis 等 四、反演的实质 从地震道中消去子波的影响而达到反射系数序列,势必存在多解性问题,目 前的方法除了递推反演之外在某种程度上都是基于模型的约束反演, 区别只在于 如何平衡非地震信息的约束作用和如何拓宽频率。 五、反演的基本流程 1、前处理 原始地震纯波数据体

剩余振幅补偿

随机噪声衰减

输出反演用的地震数据体

2、反演处理 原始地震成果数据

叠后提高信噪比和分辨率保幅处理

解释成果输入

合成记录标定

子波分析及提

低频模型构造 主要过井剖面预反演 否
是否满意? 是否满意

是 全区波阻抗反演 岩 性 模 型

岩性反演

成果输出

六、地震反演的质量控制因素 1、地震资料本身的限制,用于反演的地震资料必须是高保真度资料。 2、用于反演的测井资料品质,在进行反演前必须对工区内参加反演的测井曲线 进行环境校正,进行全区曲线的归一化处理。 3、子波的提取

4、合成记录的标定。 5、反演方法的选择。在勘探阶段主要应用道积分、递归反演、稀疏脉冲反演。 开发阶段主要采用基于模型的反演,正、反演相结合迭代进行。勘探阶段的岩性 反演主要采用统计公式转换, 而开发阶段则主要利用地质统计学方法进行随机建 模、随机反演。

七、AVO 反演技术 AVO 反演技术是通过研究反射波振幅随炮检距(或入射角)的变化特征来研究 反射系数响应随炮检距的变化,进而确定反射界面上覆、下伏介质的岩性特征及 特性参数。 Zoeppritz 方程是它的基础。


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