波阻抗反演和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

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1、波阻抗反演和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地球物理系朱培民內(nèi)容波阻抗反演碳酸鹽巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)地震波阻抗反演——基本概念（1）反映巖石性質(zhì)的基本參數(shù)速度、密度孔隙度、滲透率反映巖石性質(zhì)間接參數(shù)聲波阻抗彈性波阻抗反射系數(shù)聲波阻抗定義：波阻抗=速度*密度聲波阻抗與巖性的關(guān)系聲阻抗在實(shí)際的地震勘探中，有很重要的作用。如果能夠從地震數(shù)據(jù)中估計(jì)出聲阻抗，和與橫波速度有關(guān)的參數(shù)，我們就能較方便地區(qū)分出地層的巖性以及所包含的流體成份。反射系數(shù)在地震水平分層的情況下，地震波的反射系數(shù)定義成：什么是波阻抗反演？簡(jiǎn)單地說，波阻抗反演就是把疊后地震數(shù)據(jù)集中的每一道變換為一個(gè)偽聲

2、波阻抗（Pseudo-AcousticImpedance）曲線的過程。地震波阻抗反演——意義地震道地震道模型地震剖面波阻抗剖面波阻抗道波阻抗剖面地震道模型w(t):地震子波r(t):反射系數(shù)序列s(t):地震信號(hào)地震道模型的基本假設(shè)條件——水平層狀模型地震楔狀模型低波阻抗區(qū)地震剖面高波阻抗背景波阻抗場(chǎng)tuningeffects合成記錄使用的Ricker子波長(zhǎng)度為0.24秒，采樣間隔為2毫秒，主頻為10Hz的Ricker地震子波反演結(jié)果：波阻抗剖面彩色地震剖面地震剖面和波阻抗剖面的比較反演結(jié)果——波阻抗剖面能夠正確地反映地質(zhì)模型和巖性有較高的

3、分辨率tuningeffects調(diào)諧效應(yīng)消失實(shí)際的地震道模型(1)一般情形下反射系數(shù)序列r(t)應(yīng)是寬帶的，但實(shí)際的r(t)是帶限的。地震道模型的基本假設(shè)條件——水平層狀模型實(shí)際的地震道模型(2)帶限的反射系數(shù)序列可以表示成：平均反射系數(shù)a(t)：零相位帶限平均函數(shù)（殘余子波）根據(jù)反射系數(shù)計(jì)算波阻抗如果地震道是帶限的，則由此計(jì)算的波阻抗信息也是帶限的實(shí)際聲波阻抗和地震道反演波阻抗地震各種信息的帶寬原始反射系數(shù)序列：寬帶實(shí)際地震反射數(shù)據(jù)：帶限10~80Hz速度：帶限1-3Hz速度模型+：0~80Hz（缺失5

4、~12Hz）地震反演的目的和作用地震反演的主要目的就是把地震反射數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成定量的巖性數(shù)據(jù)，用于儲(chǔ)層描述(孔隙度和產(chǎn)層厚度)。由于反演后便于地震解釋，可以補(bǔ)償反演耗費(fèi)的時(shí)間，提高地震解釋的效率。由于測(cè)井輸入的分辨率高，地震數(shù)據(jù)的井約束反演有可能得到比地震數(shù)據(jù)更高的分辨率反演結(jié)果——波阻抗剖面能夠正確地反映地質(zhì)模型和巖性子波地震道反演波阻抗道波阻抗模型一個(gè)反演的實(shí)際例子波阻抗反演的好處由于波阻抗反演綜合了地震，測(cè)井，巖性和地質(zhì)解釋的多源信息，波阻抗反演結(jié)果，包含更多的信息，且不受地震子波調(diào)諧和干涉的影響聲波阻抗是地層的巖性信息，而地震數(shù)據(jù)只是反

5、映了界面的信息，是波阻抗的相對(duì)變化。因此波阻抗是聯(lián)系地震數(shù)據(jù)和井?dāng)?shù)據(jù)的一個(gè)橋梁。波阻抗與巖性、孔隙度、孔隙填充物等有更直接的關(guān)系，有利于儲(chǔ)層描述和流體分析。波阻抗數(shù)據(jù)更有利于層序地層分析，也更有利于目標(biāo)解釋。頻帶對(duì)反演結(jié)果的影響——帶寬越寬，分辨率越高帶限（Band-Limited）對(duì)反演的影響石油地震中的子波頻帶帶限（Band-Limited）的含義地震頻帶以外的波阻抗在反演的過程中會(huì)丟失，或者原始數(shù)據(jù)資料中缺失這些頻率。地震數(shù)據(jù)的帶限嚴(yán)重影響地震資料及其波阻抗反演的分辨率地震波阻抗的反演方法疊后利用偏移地震資料，井約束地震反演技術(shù)。疊前

6、CDP（CommonDepthPoint）道集上反演縱波速度、橫波速度和密度的方式有好幾種，但精度都不高。一種較穩(wěn)定可靠的方法是，在部分疊加的基礎(chǔ)上進(jìn)行疊后反演。通過近偏移距疊加反演，可以在測(cè)井曲線標(biāo)定的基礎(chǔ)上直接計(jì)算聲阻抗。地震波阻抗反演——算法道積分(TraceIntegration)基于地震道，地震數(shù)據(jù)是唯一輸入，是一種遞歸算法，反演結(jié)果的帶寬決定于地震帶寬。層塊反演(Layer-basedorblockyinversion)稀疏脈沖反演(Sparsespikeinversion)最小平方反演(Least-squaresinversi

7、on)后三種都是基于模型的寬帶約束反演算法，差別在于如何處理非地震信息以補(bǔ)償?shù)卣饠?shù)據(jù)缺乏的高低頻信息。道積分的原理(1)假設(shè)地震道數(shù)據(jù)經(jīng)過反褶積，每一個(gè)樣點(diǎn)都可近似看作反射系數(shù)，并記作r(t)。則根據(jù)反射系數(shù)的定義r=(Z2-Z1)/(Z2+Z1)，進(jìn)一步假設(shè)波阻抗是連續(xù)變化的，記作Z(t)，由此，在Δt時(shí)間內(nèi)反射系數(shù)的變化，可以寫成：r(t)Δt=ΔZ/(2Z+ΔZ)假設(shè)Δt—〉0，則成立下式：r(t)dt=dz/2Z兩邊積分得，道積分的原理(2)在離散情況下：一個(gè)氣藏的道積分實(shí)例低波阻抗區(qū)圈閉的頂時(shí)間域遞歸反演基本假設(shè)從（井）低頻層速度

8、或波阻抗計(jì)算的反射系數(shù)序列+地震道的高頻反射系數(shù)序列=寬帶反射系數(shù)序列基本原理計(jì)算道積分，得到一個(gè)反映局部波阻抗變化的高頻估計(jì)；將根據(jù)層速度或聲波測(cè)井估計(jì)的低頻波阻抗成分疊加到道