疊前彈性波阻抗反演在儲層預(yù)測中的應(yīng)用

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1、萬方數(shù)據(jù)第32卷第5期物探化探計算技術(shù)2010年9月文章編號：1001一1749(2010)05----0476----04疊前彈性波阻抗反演在儲層預(yù)測中的應(yīng)用肖思和1，李曙光2，許多2，魯紅英3(1．成都理工大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)院，四川成都610059；2．中國石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院德陽分院．四川德陽618000；3．成都理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院，四川成都610059)摘要：疊前彈性波阻抗反演是當(dāng)前地震反演技術(shù)的一個熱點，它利用疊前道集為輸入，以橫渡、縱波、密度等測井資料為約束，聯(lián)合反演出與巖性、

2、含油氣性相關(guān)的多種彈性參數(shù)，進(jìn)而進(jìn)行儲層物性及含油氣性綜合判定。其反演結(jié)果比疊后聲阻抗反演，在可信度方面有很大提高，能夠獲得更多、更敏感有效的數(shù)據(jù)，可對合油氣性進(jìn)行半定量和定量描述，具有廣泛的應(yīng)用前景。這里介紹了疊前彈性波阻抗反演技術(shù)的基本原理和方法，并對新疆某油田實際資料進(jìn)行反演分析。其結(jié)果為儲層預(yù)測和儲量計算提供了重要依據(jù)，獲得了良好的應(yīng)用效果。關(guān)鍵詞：彈性波阻抗；疊前反演；聯(lián)合反演；儲層；拉梅系數(shù)中圖分類號：P631．4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A0前言地震反演的目地是提取地震波所攜帶的地下巖層的速度結(jié)構(gòu)和物性參

3、數(shù)空間分布的信息，為了解地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)與資源勘探開發(fā)提供重要的依據(jù)[1剖。目前，地球物理勘探發(fā)展的趨勢，就是從疊后到疊前，從定性到定量。疊前數(shù)據(jù)記錄了豐富的地球物理信息，特別是疊前的CRP道集含有振幅隨偏移距變化的AVO信息，利用這些信息可對含油氣性進(jìn)行檢查舊川。提取和有效地利用這些信息，已成為當(dāng)前地球物理學(xué)家研究的一個熱點。1999年，BP公司的PatrickConnolly對傳統(tǒng)的AVO分析方法進(jìn)行了分析，提出一種與入射角有關(guān)的彈性波阻抗(ElasticImpedance，E1)概念呤J。該方法中，彈性

4、波阻抗是入射角的函數(shù)，保留了地震反射振幅隨偏移距或入射角的變化而變化的特征【6、7J。而彈性波阻抗反演方法，與常規(guī)疊后聲阻基金項目：四川省2010年科技計劃項目(2010JY0033)收稿日期：2010一03—29改回日期：2010—06—21抗反演技術(shù)有著根本的區(qū)別，彈性波阻抗來源于疊前數(shù)據(jù)，沒有垂直入射假設(shè)，也不會對道集進(jìn)行疊加哺J。該方法所依據(jù)的理論、所使用的數(shù)據(jù)、實現(xiàn)方法、步驟及其分析準(zhǔn)則，均不同于疊后聲阻抗反演一J。它能充分利用不同偏移距數(shù)據(jù)及先驗的測井資料，聯(lián)合反演多種彈性參數(shù)，最終進(jìn)行綜合的

5、儲層物性及含油氣性判別u引。因此，疊前彈性波阻抗反演有更高的精度，并能提供更豐富的地球物理信息u1

6、。隨著多波多分量勘探、橫波測井等技術(shù)的推進(jìn)，該反演方法有望在未來替代常規(guī)疊后聲阻抗反演，而成為疊前反演技術(shù)的主流。1彈性波阻抗反演技術(shù)的原理和方法1．1基本原理地震波入射(偏移距不為零)時，縱波、橫波的反射和透射系數(shù)的佐布里茲(Zoeppritz)方程的矩陣形式‘121由式(1)表示。萬方數(shù)據(jù)5期肖思和等：疊前彈性波阻抗反演在儲層預(yù)測中的應(yīng)用477阡』Ps-cos2cp。語si咖粵cos2妒：五百∞叱妒2其

7、中R戶P和尺巧分別為縱波、橫波反射系數(shù)；z’PP和z，Ps分別為縱波、橫波透射系數(shù)。Connolly等學(xué)者對上述反射系數(shù)表達(dá)式作出近似求解，定義P波入射角p的彈性波阻抗肼(p)為：El(0)=％‘1+tan20’K‘一斌sin20)p(1制。∞9’(2)式中K=y．2／y。2；彈性波阻抗肼表示為入射角0的函數(shù)。當(dāng)日=0。時，彈性阻抗與聲阻抗相等，即E1=AI=p％。定義反射界面上下介質(zhì)的彈性波阻抗鞏和EL，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：E1l=％‘1+umZO)％‘一踞。w30’P1‘1瑚‘罅8’(3)必=％‘1+講鯽

8、％‘一觚‘舒。’P2(1圳‘罅?！?4)式中下標(biāo)l、2分別表示界面上、下介質(zhì)；K表示為：K“(魯)2+(喪)2】／2(5)根據(jù)彈性波阻抗的定義，人射角為0時的反射系數(shù)可近似為式(6)。Rpp(0)一(必一E11)／(必+肼。)(6)由此可見，式(6)與垂直入射時反射系數(shù)表達(dá)式一樣，因此可借用傳統(tǒng)相對成熟的疊后波阻抗反演方法來實現(xiàn)反演彈性波阻抗¨3、141。由彈性波阻抗的表達(dá)式可得：COS201n(E1)=ln(p％)一{4K[1n(p)+21n(K)]+ln(p)}sin20+4K[In(p)+21n(K

9、)]sin40(7)當(dāng)入射角小于30。時，tan20一sin20，sin40—0，式(7)可簡化為In(E1)一ln(p％)+{ln(咋)一4K[1n(p)+21n(以)]}sin20(8)在式(8)中有％、Vs、P三個未知數(shù)。利用不同入射角數(shù)據(jù)進(jìn)行反演，就得到多個人射角彈性阻抗，并求出相關(guān)的彈性參數(shù)，用于巖性及油氣預(yù)測。1．2基本思路彈性波阻抗反演的基本思路如圖1所示。在沒有實測橫波測井曲線的情況下，根據(jù)縱波速度、密度、孔隙