文章编号:1001-6112(2004)01-0063-05
波阻抗反演及其在隐蔽圈闭预测中的应用
柏 涛1,徐志伟2
(1.吉林大学地球科学学院,吉林长春 130026;2.吉林油田,吉林松原 131100)
摘要:笔者应用波阻抗反演地震剖面结合测井、岩心资料研究了松辽盆地南部青山口组和姚家组的层序,共识别出9个层序,20个体系域,建立了该区的层序地层格架。通过对波阻抗反演地震剖面进行层序地层、沉积微相、构造解释,共识别出5种类型的隐蔽圈闭,即地层超覆、砂岩透镜体岩性、构造-岩性、断层-岩性和砂岩上倾尖灭型圈闭,并总结了它们在层序地层格架内的分布规律。
关键词:沉积微相;层序地层;隐蔽圈闭;波阻抗反演中图分类号:TE122.3 文献标识码:A
地震记录中获取具有真实地质意义的地层参
数,一直是石油地质学家和地球物理学家的研究目标。各种地震反演技术正是在这一实际需求的刺激之下兴起的,波阻抗反演是其中最成熟的一种地震反演技术。目前波阻抗反演有多种计算方法,如神经网络算法[1]及地震和测井资料联合反演算法[2]。
本次采用的是宽带约束反演。宽带约束反演是用井中测得的波阻抗作为初始模型和约束条件,应用随机反演理论,与最优化计算技术相结合进行空间外推,从而获得最佳宽带波阻抗剖面[3]。这种技术能很好地将测井垂向上的高分辨率与地震在横向上的连续性结合起来,使地震对储层的预测精度大大提高[4]。理论及实践表明,它是解决砂体展布、沉积微相识别和落实岩性圈闭的重要手段[5]。
1 方法原理
在层状介质条件下,地层波阻抗与反射系数之间的关系为:
I i =I i -1×(1+R i )/(1-R i )
式中,I 和R 分别为地层波阻抗和反射系数。假定给定的N 层地质模型波阻抗初始值为I 0(0),对上式两边取对数并作级数展开,略去高次项有:
L (i )=L (0)+Σi
j =1
2R j I =1,2,…,N
式中,L (i )为对数波阻抗。这即为约束反演的基本原理。
为确保在实际处理过程中运算稳定并易于加入约束条件,采用共轭梯度法,通过多次迭代修改初始模型,逐步逼近求取地层波阻抗。
2 处理流程
利用F ocus 或ProM AX 系统处理得到高保真纯地震数据,从地质模型出发,通过不断修正、更新地层模型,使模型正演合成地震道与实际地震道达到最佳吻合,得到最终反演结果(图1)。
图1 处理流程图Fig.1 Flow chart of processing
收稿日期:2003-01-27;修订日期:2003-11-05.
作者简介:柏 涛(1976—
),男,(汉族),吉林省松原市人,博士生,主要从事隐蔽油气藏勘探研究.第26卷第1期2004年2月
石 油 实 验 地 质
PETR OLEU M GEOLOG Y &EXPERIMENT
V ol.26,N o.1
Feb.,2004
图2 典型井层序地层综合分析图
Fig.2 C omprehensive analysis of sequence stratigraphy for a typical well
3 处理过程的几个关键环节
3.1 高质量的地震数据
地震资料的好坏直接影响反演结果,因而必须严格控制处理流程。选择最佳的模块和合适的参数,得到一套能反映地下地层特性的剖面。
3.2 测井曲线的校正
实测测井曲线由于受井壁垮塌泥浆浸泡等井孔环境的影响而产生误差,必须利用钻井信息和实验室数据将误差消除,得到精确的声波时差曲线。3.3 精确的层位标定
合成记录是连接测井与地震剖面的桥梁,通过精确制作合成记录,把地层岩性界面精确标定在地震剖面上。首先从地震数据体中提取合适的子波,选择最佳主频范围,确定层位标定区段;然后通过调
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? 石 油 实 验 地 质 第26卷
整子波相位角度(在+180°～-180°范围内以5°的增量进行调试)获得最佳的合成地震记录。3.4 精确层位解释和初始模型建立
测井资料在纵向上详细揭示了地层波阻抗的变化,地震信息则连续记录了波阻抗的横向变化,二者的结合过程就是建立模型的过程。初始模型的横向分辨率取决于地震层位解释的精度,纵向分辨率受地震采样率的限制。
4 层序地层学研究
4.1 层序地层划分及层序地层格架建立
层序地层学是综合利用露头、岩心、测井和地震
资料对层序进行综合分析的科学,
它强调应用多种资料,对多种资料的研究结果进行匹配[6]。由于地质资料的纵向分辨率较高,而常规地震资料的分辨率较低,使得这二者的研究结果难以匹配。对地震资料进行波阻抗反演很好地解决了这一问题,下面以松南某地区为例来说明。该区利用岩心和测井资料共划分出9个层序,20个体系域(如图2所示)。而该区的地震资料由于分辨率较低,在常规地震剖面上仅识别出6个层序,12个体系域,难以与地质资料匹配,波阻抗反演技术则很好地解决了这一问题。如图3所示,在反演地震剖面上共识别出9个层序,12个体系域,与地质资料匹配得很好,从而解决了层序的划分问题。综合地质及地震资料分析,建立本区层序地层格架如下:青一段相当于层序S1,由低水位、水进、高水位体系域构成;青二段相当于层序S2、S3,由水进及高水位体系域构成;青三段相当于层序S4、S5、S6、S7,由水进及高水位体系域构成;姚一段相当于层序S8,由水进及高水位体系域构成;姚二、三段相当于层序S9,由低水位、水进及高水位体系域构成。4.2 层序地层格架内隐蔽圈闭预测
图3 典型反演地震剖面层序地层划分(原图为彩图)
Fig.3 Sequence stratigraphic division of a typical
wave impedance inversion profile
层序地层学作为一种新技术、新方法,对于生储盖的研究能提供更详细、更可靠、更有价值的资料,尤其对于隐蔽圈闭的研究更有其得天独厚的优势。层序地层学的重点是研究一个地层的层序,它能根据露头、钻井和地震资料细致地划分体系域,提供一种更精确的地质时代对比方法
,并从沉积学和地层学方面重塑古地理,且能预测出生、储、盖层系的时空分布规律,为直接寻找隐蔽圈闭提供较可靠的依据。4.2.1 沉积相分析
通过岩心相、亚相、微相特征的详细观察和分析,标定测井相,建立测井相分析刻度模板;再在单井测井相分析的基础上标定地震相(在波阻抗反演剖面上),建立地震相分析刻度模板;并在对约束井进行详细的沉积微相分析的基础上,对地震反射特征和砂体特征进行沉积微相标定(图4)。经分析,该区青山口期和姚家期沉积微相类型有三角洲平原、三角洲前缘、滨浅湖和半深湖。三角洲前缘又可细分为水下分流河道、河口坝、远砂坝和席状砂微相。油气藏几乎全部分布于三角洲前缘带,尤以河口坝居多。各微相特征如下:
1)三角洲平原主要由分流河道及分流河道间湾组成,分流河道间湾沉积不发育,分流河道以中细粒粉砂岩沉积为主,各种板状、槽状、波状交错层理及冲刷面,砂体单层厚一般大于10m ,砂体平面上呈带状,剖面上呈透镜状;
2)水下分流河道以中细粒砂岩、粉砂岩为主,夹少量泥质粉砂岩,各种交错层理及冲刷构造,冲刷面上可见薄层含砾砂岩或细砾岩,有典型的砂包泥现象,砂体平面上呈带状,剖面上呈透镜状,砂体单层厚度在5～10m ;
3)河口坝以粉砂岩及泥质粉砂岩沉积为主,灰色或灰绿色,小型交错层理及脉状层理,有典型的砂包泥和泥包砂现象,砂体呈椭圆形或纺锤形,长∶宽约为1∶2～1∶3,可以是顺水流方向的纵坝,也可
图4 w 测线层序地层沉积微相构造解释(原图为彩图)
Fig.4 Sequence stratigraphic interpretation of sedimentary
microfacies structures along w traverse
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56? 第1期 柏 涛,等:波阻抗反演及其在隐蔽圈闭预测中的应用
以是垂直水流方向的横坝,砂体单层厚5～8m,往往出现多期河口坝的叠置;
4)远砂坝特征与河口坝基本相似,不同点是粒度变得更细,以泥质粉砂岩及粘土沉积为主,层理规模更小,厚度更薄,但往往出现多个远砂坝砂体互相叠置,零星状散布于湖相泥中;
5)席状砂为湖浪不断改造河口坝砂体而在三角洲最前缘形成的席状砂体,以粉砂岩及泥质粉砂岩沉积为主,常见与湖相泥互层,以发育水平纹层为主,分选磨圆好;
6)滨浅湖是由湖浪作用对三角洲前缘沉积物不断地改造并被沿岸流侧向搬运在两个三角洲之间的滨浅湖地带发生沉积而成,以泥岩及粉细砂岩沉积
为主,经常出现介形虫薄层及薄泥晶灰岩层;
7)半深湖—深湖以深灰色、灰黑色薄层状泥岩为主,水平纹层发育,夹薄层粉砂岩和泥质粉砂岩,含大量的黄铁矿自生矿物,反映还原环境。
依据层序地层、测井相、地震相分析,该区共存在5种类型的圈闭:地层超覆圈闭、断层-岩性圈闭、砂岩透镜体岩性圈闭、砂岩上倾尖灭圈闭和构造-岩性圈闭。其在各微相带内的分布情况如下:
1)水下分流主河道微相带发育地层超覆圈闭,受二级相对湖平面控制;
2)水下分流支河道与河口坝交互带发育构造-岩性、断层-岩性和砂岩透镜体岩性圈闭;
3)席状砂-远砂坝微相带发育砂岩透镜体岩性圈闭和砂岩上倾尖灭圈闭。
4.2.2 隐蔽圈闭预测
隐蔽圈闭在常规地震剖面上(由于面积小、岩性多变、地震分辨率不高)往往难以识别,波阻抗反演则很好地解决了这一问题。结合以上分析及反演地震剖面上层序地层、沉积微相、构造解释,各圈闭在层序地层格架内的分布规律如下:
1)
砂岩上倾尖灭圈闭
砂岩上倾尖灭圈闭(如图4所示)是砂岩体沿上倾方向尖灭或渗透性变差而构成圈闭条件。其成藏机制是位于三角洲最前缘的砂体(主要位于河口坝-远砂坝
-席状砂微相带)与构造背景有机配置,形成砂体由下倾逆转上倾尖灭或局部构造翼部上倾尖灭。这类圈闭可见于层序的各个体系域而且自成体系。
2)
砂岩透镜体岩性圈闭
砂岩透镜体岩性圈闭(如图5、图6所示)是由各种透镜状或不规则状的砂岩储集体四周为泥岩或渗透性不好的岩层所围限而形成的圈闭,可以分布于河口坝-席状砂-远砂坝微相带及水下分流河道微相带内。河口坝-席状砂-远砂坝微相带的砂岩透镜体往往规模小、数量多和成群出现,可见于各个体系域;水下分流河道微相带的砂岩透镜体往往规模大、数量少,长轴方向垂直相带走向,为分流河道的侧向迁移和分流河道砂体与分流间湾泥岩频繁互层形成的,主要见于青三段中下部水进体系域。
3)断层-岩性圈闭
断层-岩性圈闭是由砂岩储集层上倾方向为断层遮挡、侧向砂岩尖灭而形成的圈闭,有时还有鼻状构造背景。它可分为两种情况:一种是东倾的斜坡,西侧上倾方向为断层遮挡,与向东尖灭的砂体构成断层-岩性圈闭,主要见于水下分流河道微相带内
图5 u测线层序地层沉积微相构造解释(原图为彩图)
Fig.5 Sequence stratigraphic interpretation of sedimentary
microfacies structures along u traverse
图6 t测线层序地层沉积微相构造解释(原图为彩图)
Fig.6 Sequence stratigraphic interpretation of sedimentary
microfacies structures along t traverse
图7 s测线层序地层沉积微相构造解释(原图为彩图)
Fig.7 Sequence stratigraphic interpretation of sedimentary
microfacies structures along s traverse
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? 石 油 实 验 地 质 第26卷
(如图6所示);一种是西倾的斜坡,东侧上倾方向为断层遮挡,与向西尖灭的砂体构成断层-岩性圈闭,主要见于河口坝-席状砂微相带(如图5所示)。该类圈闭可见于各个体系域,主要取决于断层发育层位。
4)构造-岩性圈闭
构造-岩性圈闭(如图6所示)受构造和岩性双重控制,储集岩体上倾方向被非渗透岩体围限,其岩性变化起决定性遮挡作用,同时储集体顶底板面也要由非渗透岩层组成才具封闭条件。该类圈闭可见于各个体系域,主要取决于构造发育层位。
5)地层超覆圈闭
地层超覆圈闭(如图7所示)是在非渗透性底板的基础上沉积的渗透性岩层,其上又被非渗透性泥岩所超覆而形成的圈闭。形成地层超覆圈闭的主要控制因素有储集层的顶面形态及前缘遮挡层、盖层和被超覆线的形态。地层超覆圈闭主要见于水下分流河道微相带,主要形成于青一、二段和姚家组湖侵期。
5 结论
1)松辽盆地南部青山口组及姚家组共划分为9
个层序,20个体系域。
2)在波阻抗反演地震剖面上,共识别出水下分
流河道、河口坝-远砂坝-席状砂、滨浅湖、半深湖—深湖等几种沉积微相。
3)对波阻抗反演地震剖面进行层序地层、沉积微相、构造解释共识别出构造-岩性、断层-岩性、砂岩透镜体岩性、砂岩上倾尖灭和地层超覆共5种类型的圈闭,并总结了它们在层序地层格架内的分布规律。
4)验证了将反演地震剖面应用于层序地层学研究,进行隐蔽圈闭预测的可行性。
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WAVE IMPEDANCE INVERSION AN D ITS APPLICATION
TO THE PREDICTION OF SUBT L E TRAPS
BAI T ao 1,X U Zhi 2wei 2
(1.School o f Earth Sciences ,Jilin Univer sity ,Changchun ,Jilin 130026,China ;
2.Jilin Oilfield ,Songyuan ,Jilin 131100,China )
Abstract :By using wave im pedance inversion seismic profiles combined with logging and core data ,the sequences of the Qingshankou and the Y aojia F ormation in the S ongliao Basin were preliminary interpreted ,nine sequences and twenty system tracts were identified ,and the sequence stratigraphic framew ork of this region was established.Based on the inter 2pretation of sequence stratigraphy ,sedimentary microfacies and structures on wave im pedance inversion seismic profiles ,five types of subtle traps were found ,that is ,stratigraphic overlap traps ,tectonic 2lithologic traps ,sandstone updip 2pin 2chout traps ,fault 2lithologic traps and sandstone lens 2shaped lithologic traps.Als o ,their distribution regularities in se 2quence stratigraphic framew ork were summarized.
K ey w ords :sedimentary microfacies ;sequence stratigraphy ;subtle trap ;wave im pedance inversion
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76? 第1期 柏 涛,等:波阻抗反演及其在隐蔽圈闭预测中的应用
EPT软件/功能模块 培训系列教材 GMAX v1.0 – Elastic Impedance Inversion 弹性波阻抗反演 1.模块功能 2.原理和方法 3.参数和使用说明 4.应用注意事项 EPT公司 https://www.doczj.com/doc/1e784084.html,, https://www.doczj.com/doc/1e784084.html,
1.模块功能 弹性波阻抗反演（EI）是叠前地震反演重要方法之一。基于流体置换模型技术，应用纵波声波时差、密度、泥质含量、孔隙度、含水饱和度和骨架、流体的各种弹性参量，反演井中横波速度。根据井中纵波速度、横波速度和密度计算井中弹性波阻抗，在复杂构造框架和多种储层沉积模式的约束下，采用地震分形插值技术建立可保留复杂构造和地层沉积学特征的弹性波阻抗模型，使反演结果符合研究区的构造、沉积和异常体特征。采用广义线性反演技术反演各个角度的地震子波，得到与入射角有关的地震子波。在每一个角道集上，采用宽带约束反演方法反演弹性波阻抗，得到与入射角有关的弹性波阻抗。最后对不同角度的弹性波阻抗反演纵横波阻抗，进而获得泊松比等弹性参数, 对储层的几何、物性和含流体特性进行精细描述。叠前地震弹性参数反演的关键技术包括: ◆基于流体替换模型的井中横波速度反演技术 ◆与偏移距有关的子波反演 ◆复杂地质构造情况下弹性阻抗建模 ◆纵横波阻抗、泊松比、拉梅系数和剪切模量反演 2.原理和方法 地震反射振幅不仅与分界面两侧介质的地震弹性参数有关，而且随入射角变化而变化。叠前弹性波阻抗反演技术利用不同炮检距的地震数据及横波、纵波、密度等测井资料，联合反演出与岩性、含油气性相关的多种弹性参数，综合判别储层物性及含油气性。正是由于叠前弹性波阻抗反演利用了大量地震及测井信息，所以进行多参数分析的结果较叠后声阻抗反演在可信度方面有很大提高，可对含油气性进行半定量—定量描述。 传统的A VO 和岩石物理分析是提取和分析纵横波速度的异常变化来确定孔隙流体和岩性的变化。纵横波速度和密度对反射系数的重要性，可以从平面波的Zoeppritz方程中看出。但是，在波动方程中，Md2U/dX2= d2U/dX2，（U是位移），其表达式并不与地震波速度直接相关，而与岩石密度和弹性模量相关。因此，直接考虑泊松比、拉梅系数和岩石剪切模量比采用地震波速度能更好地反映岩石物理特征。地震的纵波速度与含孔隙流体岩石特征的关系是靠体变模量K
地震波阻抗反演方法综述 一、地震反演技术研究现状 地震反演方法是一门综合运用数学、物理、计算机科学等学科发展起来的新技术新方法，每当数学方法、物理理论有了新的认识和发展时，就会有新的地震反演技术、方法的提出。随着计算机技术的不断发展、硬件设施的不断升级，这些方法技术得到了实践验证和提升，反过来地震反演技术运用中出现的新问题、新思路又不断促使数学方法、地球物理学理论的再次发展。时至今日，地震反演技术仍然是一个不断发展、不断成熟、不断丰富着的领域。 反演是正演的逆过程，在地震勘探中正演是已知地下的地质构造情况、岩性物性分布情况，根据地震波传播规律和适当的数学计算方法模拟地震波在地下传播以及接收地震波传输到地表信息的过程。地球物理反演就是使用已知的地震波传播规律和计算方法，将地表接收到的地震数据通过逆向运算，预测地下构造情况、岩性物性分布情况的过程。地震波阻抗正演是对反演的理论基础和实现手段。 1959年美国人Edwin Laurentine Drake在宾夕法尼亚州开凿的第一口钻井揭开了世界石油工业的序幕。从刚开始的查看地质露头、寻找构造高点寻找石油，到通过地震剖面的亮点技术寻找石油，再到现在运用多种科学技术手段进行油气资源的预测，石油勘探经历了一个飞速的发展历程。 声波阻抗（AI）是介质密度和波在介质中传播速度的乘积，它能够反映地下地质的岩性信息。声波阻抗反演技术是20世纪70年代加拿大Roy Lindseth博士提出的，通过反演能够将反映地层界面信息的地震数据变为反映岩性变化的波阻抗（或速度）信息。由于波阻抗与地下岩石的密度、速度等信息紧密联系，又可以直接与已知地质、钻井测井信息对比，因此广泛应用于储层的预测和油藏描述中，深受石油工作者的喜爱。70年代后期，从地震道提取声波资料的合成声波技术得到了快速发展，以此为基础发展的基于模型的一维有井波阻抗反演技术，提高了反演结果的可靠性。进入80年代，Cooke等人将数学中的广义线性方法运用于地震资料反演，提出了广义线性地震反演。此后Seymour等人又提出了测井声波资料和地震数据正反演相结合求取地下声波阻抗的测井约束反演，大大拓宽了反演结果的纵向分辨能力。 90年代，在基于前人对地质统计学研究的基础上Bortoli和Haas提出了地质统计学反演，Dubrule等人对该方法进行了改进和推广。在国内随着油田对地震反演技术的广泛应用，以周竹生为主提出的地震、地质和测井资料联合反演方法，将地质信息引入地震反演中，提高的反演结果与地质认识的联系，克服了线性反演存在的缺陷。1996年，李宏兵等人将宽频带约束方法应用于递推反演并对其进行改进，减弱了噪音对反演结果的影响。 1999年，任职于英国石油公司的Connolly在《弹性波阻抗》一文中介绍了弹性波阻抗（EI）的概念和计算方法，阐述了不同入射角度（偏移距）地震道集部分叠加反演波阻抗随入射角之间的关系，但是该方法求取的弹性阻抗随入射角变化很大，无法与常规叠后反演波阻抗直接比较，因此推广应用较为困难。2002年，Whitcombe通过修正Patrick Connolly的计算公式，得到了弹性波阻抗的归一化求取方法，消除了弹性阻抗随入射角变化大的难题。2003年，西北大学马劲风教授从Zoeppritz方程简化出发提出了广义弹性波阻抗的概念，克服了以往波阻抗反演要求地震波垂直入射到地表的假设条件，推导出了任意入射角下纵波反射系数的递推公式，提高了中等入射角度下弹性波阻抗反演的精度。
隐蔽油气藏勘探理论及勘探方法 目录 1 隐蔽油气藏的概念及研究现状 (1) 2 隐蔽油气藏的分类 (2) 3.隐蔽油气藏勘探理论 (5) 3.1 层序地层理论 (5) 3.2 坡折带理论 (6) 3.3 复式输导体系理论 (7) 3.4 相势控藏理论 (7) 4 隐蔽油气藏勘探的方法和技术 (8) 4.1 高精度层序地层学指导下的准确选区选带是隐蔽油藏勘探的基础 (9) 4.2 地震资料高分辨率采集、高保真处理是隐蔽油藏勘探的保障 (11) 4.3 多井多层位标定、构造精细解释、变速成图是隐蔽油藏勘探成功的关键 (12) 4.4 地震属性分析、频谱分解、地震正反演等预测技术是隐蔽油藏勘探的手段 (14) 4.5已钻井重新认识、“滚动勘探”模式是隐蔽油藏勘探的重要途径 (16) 4.6 应用油气化探技术勘探隐蔽油气藏 (16) 4.7按照隐蔽油气藏的类型选择勘探方法 (17) 5 存在问题及发展趋势 (18) 5.1 存在问题 (18) 5.2 发展趋势 (18) 参考文献 (19)
随着勘探程度的提高，可供勘探的构造圈闭日益减少，隐蔽油气藏已成为未来最具储量接替前景的勘探目标。所谓隐蔽油气藏通常是指以地层、岩性为主要控制因素、常规技术手段难以发现的油气藏⑴。隐蔽油气藏成条件复杂、圈闭形态不规则、埋藏和分布具有隐蔽性、勘探难度较大，人们对隐蔽油气藏研究还不系统，对它的认识还不够完善。本文结合国内外隐蔽油气藏勘探的理论研究现状，总结了隐蔽油气藏勘探的思路与技术，分析了隐蔽油气藏目前存在的问题，以及隐蔽油气藏研究的发展方向和趋势，以指导日后隐蔽油气藏勘探。 1隐蔽油气藏的概念及研究现状 关于隐蔽圈闭，最早在1964年由美国著名石油学家Levorsen进行了完整的论证，随后世界各国都加强了对地层圈闭、岩性圈闭和古地貌圈闭的油气勘探。目前普遍认为，隐蔽圈闭是指用常规技术方法和手段难以识别的圈闭，它们主要是 由于沉积、古构造运动、水动力变化及成岩作用所引起的，包括地层超覆、地层不整合、上倾尖灭、透镜体、古河道、潜山、礁体及裂缝圈闭等。隐蔽油气藏是指油气在隐蔽圈闭中的聚集。隐蔽油气藏的概念最早由卡尔(1880) ［2］提出。威尔逊(1934)提出了非构造圈(Nonstructural trap)是“由于岩层孔隙度变化而封闭的储层”的观点［3］。莱复生(1936)提出了地层圈闭的概念［4］，并发表了题为“地层型油田”的论文;Lveorsen在1966年发表的遗作《隐蔽圈闭》 (obseurea ndSubtletrpas) 提出现代意义的隐蔽油气藏的概念，认为是隐蔽和难以琢磨的圈闭。后来哈尔布特H(T.Halbouyt1982)等对这个概念作了的进一步阐述，其含义主要是泛指在油气勘探上难以识别和难以发现的油气藏，并不是专指 非背斜或地层岩性类型的油气藏⑸。萨维特认为隐蔽圈闭是用目前普遍采用的勘探方法难以圈定其位置的圈闭；朱夏指出，隐蔽圈闭也包括某些构造圈闭，圈闭是否隐蔽，取决于它们本身的形式和成因类型；庞雄奇等将隐蔽油气藏定义为：在现有理论和技术条件下，从物探和测井等资料上不能直接发现或识别出来的油气藏概称为隐蔽油气藏。 对于隐蔽油气藏的概念目前还存在不同的认识，主要的差异在于构造成因油藏是否属于隐蔽油气藏，如邱中健曾将极其复杂的小断块油气藏列入隐蔽油气藏的范畴，薛良清则认为隐蔽油气藏主要指非构造的地层、岩性圈闭被油气充注后形成的油气藏。潘元林等认为隐蔽油气藏是一个相对的概念，不同时期、不同技 术经济条件下，其含义也有所不同，而与具体的油气藏类型没有直接的关系，并认为就勘探的难易程度而言，构造油气藏具有特定的空间形态和分布规律，不论 是传统的勘探方法，还是现代的勘探技术方法，它们都是比较容易发现的；虽然
文章编号:1001-6112(2004)01-0063-05 波阻抗反演及其在隐蔽圈闭预测中的应用 柏 涛1,徐志伟2 (1.吉林大学地球科学学院,吉林长春 130026;2.吉林油田,吉林松原 131100) 摘要:笔者应用波阻抗反演地震剖面结合测井、岩心资料研究了松辽盆地南部青山口组和姚家组的层序,共识别出9个层序,20个体系域,建立了该区的层序地层格架。通过对波阻抗反演地震剖面进行层序地层、沉积微相、构造解释,共识别出5种类型的隐蔽圈闭,即地层超覆、砂岩透镜体岩性、构造-岩性、断层-岩性和砂岩上倾尖灭型圈闭,并总结了它们在层序地层格架内的分布规律。 关键词:沉积微相;层序地层;隐蔽圈闭;波阻抗反演中图分类号:TE122.3 文献标识码:A 地震记录中获取具有真实地质意义的地层参 数,一直是石油地质学家和地球物理学家的研究目标。各种地震反演技术正是在这一实际需求的刺激之下兴起的,波阻抗反演是其中最成熟的一种地震反演技术。目前波阻抗反演有多种计算方法,如神经网络算法[1]及地震和测井资料联合反演算法[2]。 本次采用的是宽带约束反演。宽带约束反演是用井中测得的波阻抗作为初始模型和约束条件,应用随机反演理论,与最优化计算技术相结合进行空间外推,从而获得最佳宽带波阻抗剖面[3]。这种技术能很好地将测井垂向上的高分辨率与地震在横向上的连续性结合起来,使地震对储层的预测精度大大提高[4]。理论及实践表明,它是解决砂体展布、沉积微相识别和落实岩性圈闭的重要手段[5]。 1 方法原理 在层状介质条件下,地层波阻抗与反射系数之间的关系为: I i =I i -1×(1+R i )/(1-R i ) 式中,I 和R 分别为地层波阻抗和反射系数。假定给定的N 层地质模型波阻抗初始值为I 0(0),对上式两边取对数并作级数展开,略去高次项有: L (i )=L (0)+Σi j =1 2R j I =1,2,…,N 式中,L (i )为对数波阻抗。这即为约束反演的基本原理。 为确保在实际处理过程中运算稳定并易于加入约束条件,采用共轭梯度法,通过多次迭代修改初始模型,逐步逼近求取地层波阻抗。 2 处理流程 利用F ocus 或ProM AX 系统处理得到高保真纯地震数据,从地质模型出发,通过不断修正、更新地层模型,使模型正演合成地震道与实际地震道达到最佳吻合,得到最终反演结果(图1)。 图1 处理流程图Fig.1 Flow chart of processing 收稿日期:2003-01-27;修订日期:2003-11-05. 作者简介:柏 涛(1976— ),男,(汉族),吉林省松原市人,博士生,主要从事隐蔽油气藏勘探研究.第26卷第1期2004年2月 石 油 实 验 地 质 PETR OLEU M GEOLOG Y &EXPERIMENT V ol.26,N o.1 Feb.,2004
波阻抗反演通常指利用叠后地震资料进行反演的一种技术，它将地震资料、测井数据、地质解释相结合，充分利用测井资料具有较高的垂向分辨率和地震剖面有较好的横向连续性的特点，将地震剖面“转换”成波阻抗剖面，不仅便于解释人员将地震资料与测井资料连接对比，而且能有效地对地层物性参数的变化进行研究，从而得到物性参数在空间的分布规律，指导油气的勘探开发，地震反演的方法主要有两种，一种是叠前反演，一种是叠后反演，叠前反演主要有旅行时反演和振幅反演，叠后反演主要分为振幅反演和波场反演。而我们这里所说到的波阻抗反演属叠后振幅反演，主要有递归反演、稀疏脉冲反演和基于模型的反演这三种方法。 二、波阻抗反演方法介绍 1、波阻抗反演的基本假设前提 1、波阻抗反演的基本假设前提 目前我们常用的波阻抗反演软件所用方法基本都是基于褶积模型的基础上建立的，因此要求资料都要满足褶积模型的假设前提，基本可概括为下面的四个方面： (1)、地震模型 假设地层是水平层状介质，地震波为平面波法向入射，其地震剖面为正入射剖面，并且假设地震道为地震子波与地层反射系数的褶积。 (2)、反射系数序列 在普通递归反演中，假设反射系数为完全随机的序列，而在稀疏脉冲反演中，假设反射系数为由一系列大的反射系数叠加在高斯分布的小反射系数的背景上构成的。 (3)、地震子波 假设反射系数剖面中的每一道都可以看作是地下反射率与一个零相位子波的褶积。实际情况下往往需要对地震剖面进行相位校正处理 (4)、噪音分量 通常假设波阻抗反演输入的地震数据其振幅信息反映了地下波阻抗变化情况，地震剖面没有多次波和绕射波的噪音分量。因此，在资料处理时可以考虑的处理流程是反褶积、噪音剔除，尤其是多次波，处理的最终目标是得到真振幅剖面。类似二维滤波和多道混波这样可以改变地震振幅和特征的处理模块应当避免使用。 有许多反演技术都存在两个问题：一是多解性，即存在多个反演结果与地震数据相吻合；另一个问题是地震数据的带限问题。 2、递归反演 基本原理：递归反演是基于反射系数的计算公式而得到的，当和地震子波褶积时，反射系数的带限非常严重，低频分量和高频分量都损失了。低频分量的损失是递归反演面临的最严重的问题，因此如何补充低频分量是个很重要的问题，通常可以得到低频分量的方法主要有两种：直接从测井资料中得到，或从速度分析如叠加速度等的分析中得到。
二三维联合反演技术应用 发表时间：2018-11-24T15:30:21.957Z 来源：《防护工程》2018年第22期作者：王丹丹[导读] 结合甘肃省南康地区地质地球物理资料及磁测数据，通过简单的地球物理反演进行异常解释。 甘肃省地矿局第一地勘院甘肃天水 741020 摘要：结合甘肃省南康地区地质地球物理资料及磁测数据，通过简单的地球物理反演进行异常解释。根据磁异常等值线图及三维曲面图的形态特征，推断该区两处较大磁异常断裂，并结合地质地球物理对其成因作出相应解释，推断异常体的位置关系；根据磁测剖面数据估计了异常体的形态特征、走向以及延伸。 关键词：异常体；断裂；岩浆侵入 引言 运用磁法可以圈定断裂带、破碎带，因为断裂的产生或者改变会改变岩石的磁性，沿断裂会伴有后期及同期的岩浆活动，或者沿断裂两侧具有不同的构造特点，因磁异常特征的不同在划分断裂时也有所不同，整体而言断裂可分为“干断裂”与深大断裂。“干断裂”因断块活动复杂程度的不同，所引起的异常特征有所不同。在破碎范围较大，构造应力比较复杂，且有垂直变位、水平变位以及扭转现象时，会造成雁行排列的岩浆活动通道。在断块活动比较复杂区域，有放射状异常带组，每一线性异常代表一断裂岩浆活动线。在深大断裂中往往可能是一个巨大的金属或者成矿带，如郯城-庐江深大断裂。因此，通过磁法找断裂，确定相应的断裂特征，在找矿中有重要的意义。 1 地质概况 1：10000磁法普查区位于西秦岭南带的东段，地层分区属巴彦喀拉－－秦岭区、南秦岭分区、同德－－武都地层小区。大地构造位置位于秦岭印支期近东西向褶皱带与北东向断裂带的复合部位。区域上出露地层有志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、白垩系及第三系。与成矿关系密切的岩石地层主要有志留系、泥盆系及石炭系，在区域位置上从南向北依次分布。区内岩浆活动强烈，主要为印支期中酸性岩浆岩，中酸性小岩株、岩脉，岩株和岩脉的侵位均与断裂活动有关。区内的岩浆和热液活动与铜、金矿化作用关系非常密切，区内断裂构造在晚古生代地层内异常发育，纵横交错。主要有近东西向、北东向、北西向及近南北向四组，以近东西向断裂为主，规模大，常为不同时代地层或构造单元分界线。 2 磁测异常等值线图及异常解释 2.1磁异常等值线图 在地球物理数据资料中，等值线图可以较为准确的反应出异常体的走向、延伸以及在区内的大致分布情况，其应用比较广泛。图1是南康1：10000磁测区内部分磁异常数据的等值线图，此等值线图未经过圆滑处理，等值线僵直，严重受测网中测点坐标位置的影响，在实际资料中影响对异常体的圈定以及解释。
第二节断陷型湖盆层序地层模式与隐蔽圈闭 断陷型朔盆的生成发展受控于盆地边界的同生大断裂活动。 若盆地两侧均发育边界同生断层．则形成地堑型陆相盆地；苦亨地地一侧存在阶段性活动的边界同生断层，则形成箕状型陆相盆。断陷型濒盆由于向生断层酌发肯一股可识别出低位体系域、湖侵体系域及岗位体系域，同一体系域内陡坡带、深洼区及缓坡带的沉积层序特补gf足下同。 低位体系域沉积时，较大面积山露地友，陆源沉积物被搬运到盆地内形成储集性较好的浊积砂体(图5—3)，盆地陡坡的冲积扇或扇二角洲砂体的粒度粗、结构混杂，储集韧性较差盆地缓坡河流沉积的是在湖侵体系域早期，内早期河流Dt积物被湖浪改造而充填形成的分选好、泥质含量少、侧向变化快的砂体*易形成地层圈闭。低位体系域往往不具有品质良好的烃源岩(表5 湖侵体系域发育品质良好的烃源岩，即生油凝缩段。盆地缓坡发育滨浅湖或水进式三角洲砂体储层，它与湖侵体系域的期泛泥岩间互构成良好储盖组合的储层。陡坡发有的洪水型浊积扇砂体直接被沉积在较深水暗色泥省之中，形成良好的岩性圈闭。 高位体系域发育早期的盆地深洼区发育色暗质纯、分布相对较r的烃源岩(表5—2)c 高位体系域发育的晚期，在盆地缓坡发育河控型二角洲，在湖盆陡坡发育扇三角训，在盆地的断垒带之上发育沿长轴方向分布的三角训，在盆地深洼区发言滑塌型浊积朗(图5—3)。岗位体系域是某——层序户储集砂体最为发育、储集物性最好、油气资源量最多的层段。
序地层学与隐蔽圈闭预测以河南泌阳凹陷为例 陈文学姜在兴鲜本忠善 邱隆伟操应长” 第二节应用层序地层学预测隐蔽油气藏的相关理论和方法 一、相关理论 1层序地层界面的级别及成因意义 层序地层学对地层单元的划分具有一个完整的体系，不同级别的层序地层单元之间以不同级别的层序地层界面为界。层序地层单元划分的规模可以从层序、体系域、准层序组、准层序到纹层、纹层组、岩层及岩层组等。小规模的层序地层单元，如纹层、纹层组及岩层、岩层组等，可以作为各类沉积体的基本组成单位；而准层序、准层序组以及体系域、层序等更大规模的层序地层单元的重要意义则在J：它们能够记录地质历史上海平面的周期 性升降变化或海水的周期性进退。与梅相沉积类似，陆相地层中各级别的层序地层界面主要
电阻率法和电磁法联合反演进展 地球物理反演过程是一个将观测数据转换为地质-地球物理模型的过程，其首要解决的问题之一就是尽可能的减少地球物理场的多解性，从而得到一个可靠的地质模型。然而，地球物理方法所采集到的数据集通常受到地表干扰或方法自身缺点的影响，使得反演结果难以全面的认识地下地质概况。直流电阻率法( DirectCurrent Ｒesistivity，DC) 在浅层勘探中具有较高的灵敏度，但是由于装置展布的限制和深部传导电流受到极大的削弱，因此很难获取到深部的有效信息。电磁法，受到地形起伏和近地表横向电性分布不均匀，易产生静态效应，极易混淆真假异常，增加地质解释的难度。由此可见，单一地球物理方法的反演容易造成地下地质解释的模糊性。在综合地球物理中同时运用多种地球物理数据进行同步、顺序、剥离、伸展等方式计算同一地质体的物性特征和几何展布称为联合反演，联合反演是综合地球物理工作中不可或缺的一种重要的定性和定量解释工具。结合多种地球物理数据进行联合反演能够有效的减少模型解空间。这主要是由于: (1) 不同地球物理方法获得的解空间不尽相同。利用不同地球物理方法的优势，一种方法中的零空间可以通过联合反演在另一种方法中得到补充。 (2) 不同地球物理方法测量的物性参数不尽相同。地下岩矿石包含了多种物理属性，通过在同一区域对不同物性参数的测量，从不同的侧面提高对该区域岩性及其范围的识别。 (3) 不同地球物理方法所受的干扰因素不尽相同。某种方法部分受到强干扰的数据可以用另一种方法的数据经行校正，有时比单一方法采集更多数据更为有
效。 自1975年V ozoff和Jupp首次提出进行MT和DC数据联合反演(V ozoffandJupp，1975)以来，中外学者对联合反演从理论到应用都做了许多研究:Sasaki(1989)、Sharma(SharmaandKaikkonen，1999；SharmaandVerma，2011)等对大地电磁和直流数据进行了联合反演研究。Zeyen和Pous(1993)进行了带有先验模型的磁法和重力联合反演研究。Hering等(1995)详细论述了DC与浅层地震的联合反演算法。Bosch等(2006)运用蒙特卡洛方法进行了三维重磁的联合反演研究。Moorkamp等(2011)提出了一种适用于地震、MT和重力的三维联合反演框架。国内学者对联合反演也做了许多贡献，于鹏等(2007)利用改进的全局寻优的快速模拟退火算法，实现了重力和地震资料的约束同步联合反演。万玲等(2013)提出地面磁共振MＲS与瞬变电磁(TEM)联合反演方法，提高了解释结果的准确度。彭淼等(2013)研究了基于交叉梯度耦合约束的大地电磁与地震走时资料的三维联合反演算法。陈晓等(2010)采用非线性模拟退火方法实现了加入有效模型约束的大地电磁与地震的同步联合反演，使反演的解更实际更稳定。陈华根等(2012)在实际资料处理中应用了MT和重力的模拟退火联合反演并取得了较好的效果。刘彦等(2012)在对国内外大地电磁与地震数据联合反演的研究现状分析的基础上，总结了电震联合反演算法的类型。 回顾联合反演的发展历史，联合反演是综合地球物理定量解释的重要工具，是未来地球物理学的一个发展方向。从总体上来说国内的联合反演主要集中在重磁电磁与地震方法的结合，而更具有合理性的基于相同物性基础的联合反演较为少见。
隐蔽圈闭识别技术发展概述 所谓隐蔽圈闭, 笼统地说就是指用常规解释分析手段难以识别的圈闭, 如地层圈闭、岩性圈闭和低幅度构造圈闭。它们均是由于古构造运动、剥蚀、水动力变化以及成岩作用引起的, 包括地层上倾尖灭、透镜体、潜山、礁体以及裂缝等。随着油气勘探的进一步深化, 隐蔽圈闭在油气储量中所占位置日益重要。据统计, 至1985年止, 美国非构造油气藏的油气储量占总原始地质储量的42.7%采油量占总产量的44.8%。在俄罗斯西西伯利亚地区, 有一半的油藏都具有岩性遮挡特点, 背斜构造油气藏的面积占全盆地的14%;古比雪夫地区油气产量的一半来自非构造油气藏。加拿大阿尔伯达省, 隐蔽圈闭占65%, 帕宾那油田和天鹅山油田是主要的隐蔽油田, 地质储量分别为9. 7×108 t和5×108 t。 中国从20世纪80年代以来对隐蔽圈闭的勘探研究日益加深, 90年代西部各油区相继发现了多种隐蔽油气藏, 特别是近年来陆相层序地层学的发展和地震新技术的推广应用, 拓宽了隐蔽圈闭预测研究的新领域, 使国内寻找隐蔽油藏技术有了长足发展, 探明的隐蔽油气藏储量占到总储量的20%左右。例如:济阳坳陷, 隐蔽油藏储量占总储量的19.9％, 占产量的29％;南襄盆地岩性油气藏的储量占探明储量的82.5％;江汉盆地潜江组岩性油藏储量占总储量的29%;松辽盆地隐蔽油藏个数占2. 8％;陕甘宁盆地三叠一侏罗系油气类型的65%为地层和岩性圈闭;辽河盆地西部凹陷隐蔽油气藏储量占总地质储量的43％。从当前的发展趋势看, 隐蔽油气藏在已知圈闭中所占比重越来越大, 随着勘探技术的不断进步, 隐蔽油藏的数量还会大幅度提高。 1隐蔽圈闭识别技术的应用 隐蔽圈闭识别技术的应用, 首先要确定所研究的地区是否含有隐蔽圈闭的可能, 其判别方法有: 1) 根据工区总资源量和已知圈闭所评价的资源量来判断, 如果二者相差悬殊, 且又没有背斜或断块等圈闭供评价, 这时候就要考虑寻找隐蔽圈闭;
第12卷第4期2005年10月 地学前缘(中国地质大学(北京);北京大学) Eart h Science Frontiers (China University of Geosciences ,Beijing ;Peking University ) Vol.12No.4Oct.2005 收稿日期:20050509;修回日期:20050609 基金项目:国家自然科学基金重点项目(40238059);教育部科学技术研究重大项目(10419) 作者简介:郝 芳(1964— ),男,博士,教授,博士生导师,主要从事石油与天然气地质的教学和科研工作。隐蔽油气藏研究的难点和前沿 郝 芳1,2, 邹华耀1, 方 勇1 1.中国石油大学(北京)石油天然气成藏机理教育部重点实验室,北京102249 2.中国地质大学(武汉)资源学院石油与天然气工程系,湖北武汉430074 HAO Fang 1,2, ZOU Hua 2yao 1, FAN G Yong 1 11Key L aboratory of H y d rocarbon A ccumulation of Minist ry of Education ,China Universit y of Pet roleum ,Bei j i ng 102249,China 21Depart ment of Oil and Gas Engineering ,Facult y of Eart h Resources ,China Uni versit y of Geosciences ,W uhan 430074,China HAO F ang ,Z OU H u a 2yao ,FANGYong.The diff iculties and frontiers of subtle oil/gas reservoir research.Ea rt h Science F ron 2tiers ,2005,12(4):4812488 Abstract :Subtle oil/gas reservoirs have become one of the main exploration targets in China.As petroleum ex 2ploration goes into a more mature stage ,the search for subtle oil/gas reservoirs expands into areas with more complicated conditions.The accumulation and preservation of petroleum in deeply buried subtle traps ,the structure of the unconformities in relation to subtle oil/gas reservoir distribution ,the reasons for the loss of petroleum in the former subtle traps ,and for the preservation of adjusted subtle oil/gas reservoirs have become the difficulties of petroleum exploration and the f rontiers for scientific research.The existence of active source rocks and reservoir rocks with relatively high porosity and permeability in the deep part of basins is f undamen 2tal for petroleum accumulation in deeply buried subtle trap s.Advances made in recent years on the kinetics of hydrocarbon generation in overpressured environments will improve our ability to predict the maturity and hy 2drocarbon potential of deeply buried ,overpressured source rocks.Several mechanisms causing abnormally high porosity in deeply buried sandstones may become the basis and principle for predrilling assessment of the quali 2ty of the reservoirs.The structure of unconformities ,especially the thickness and the sealing ability of paleo 2soil layers ,and the thickness and permeability of semi 2weathered rocks below the paleo 2soil layers are keys to the study of subtle oil/gas reservoirs associated with unconformities.In superimposed basins ,the formerly ac 2cumulated subtle reservoirs usually have undergone adjustments owing to the effects of multiple 2stage tectonic movements.The adjustments of former subtle reservoirs could lead to the occurrence of a series of genetically related oil layers with complicated oil/water or gas/water contacts.The stacking pattern of different tectonic movements is very important for predicting adjusted subtle oil/gas reservoirs.In the center part of the J unggar Basin ,for example ,the subtle oil/gas reservoirs have all the above attributes :having been deeply buried ;hav 2ing complicated unconformities ;and having undergone tectonic adjustments.Therefore ,the central part of the J unggar Basin may become a “natural lab ”for research on complicated subtle oil/gas reservoirs. K ey w ords :subtle oil/gas reservoirs ;deeply buried intervals ;structure of unconformities ;tectonic stacking ;adjustment of subtle oil/gas reservoirs 摘 要:隐蔽油气藏已成为中国油气勘探的主要领域之一。随着勘探程度的提高,隐蔽油气藏勘探向复杂条件拓展,深层隐蔽油气藏发育与保存、不整合面结构与隐蔽油气藏分布、调整改造型隐蔽油气藏形成和保存机理成为隐蔽油气藏勘探和成藏机理研究的难点和前沿。深部存在活跃源岩和具有较高孔隙度和渗透率的储
地震波阻抗反演方法综述、地震反演技术研究现状 地震反演方法是一门综合运用数学、物理、计算机科学等学科发展起来的新技术新方法，每当数学方法、物理理论有了新的认识和发展时，就会有新的地震反演技术、方法的提出。随着计算机技术的不断发展、硬件设施的不断升级，这些方法技术得到了实践验证和提升，反过来地震反演技术运用中出现的新问题、新思路又不断促使数学方法、地球物理学理论的再次发展。时至今日，地震反演技术仍然是一个不断发展、不断成熟、不断丰富着的领域。 反演是正演的逆过程，在地震勘探中正演是已知地下的地质构造情况、岩性物性分布情况，根据地震波传播规律和适当的数学计算方法模拟地震波在地下传播以及接收地震波传输到地表信息的过程。地球物理反演就是使用已知的地震波传播规律和计算方法，将地表接收到的地震数据通过逆向运算，预测地下构造情况、岩性物性分布情况的过程。地震波阻抗正演是对反演的理论基础和实现手段。 1959 年美国人Edwin Laurentine Drake 在宾夕法尼亚州开凿的第一口钻井揭开了世界石油工业的序幕。从刚开始的查看地质露头、寻找构造高点寻找石油，到通过地震剖面的亮点技术寻找石油，再到现在运用多种科学技术手段进行油气资源的预测，石油勘探经历了一个飞速的发展历程。 声波阻抗（AI ）是介质密度和波在介质中传播速度的乘积，它能够反映地下地质的岩性信息。声波阻抗反演技术是20 世纪70 年代加拿大Roy Lindseth 博士提出的，通过反演能够将反映地层界面信息的地震数据变为反映岩性变化的波阻抗（或速度）信息。由于波阻抗与地下岩石的密度、速度等信息紧密联系，又可以直接与已知地质、钻井测井信息对比，因此广泛应用于储层的预测和油藏描述中，深受石油工作者的喜爱。70 年代后期，从地震道提取声波资料的合成声波技术得到了快速发展，以此为基础发展的基于模型的一维有井波阻抗反演技术，提高了反演结果的可靠性。进入80 年代，Cooke 等人将数学中的广义线性方法运用于地震资料反演，提出了广义线性地震反演。此后Seymour 等人又提出了测井声波资料和地震数据正反演相结合求取地下声波阻抗的测井约束反演，大大拓宽了反演结果的纵向分辨能力。 90 年代，在基于前人对地质统计学研究的基础上Bortoli 和Haas 提出了地质统计学反演，Dubrule等人对该方法进行了改进和推广。在国内随着油田对地震反演技术的广泛应用， 以周竹生为主提出的地震、地质和测井资料联合反演方法，将地质信息引入地震反演中，提高的反演结果与地质认识的联系，克服了线性反演存在的缺陷。1996 年，李宏兵等人将宽 频带约束方法应用于递推反演并对其进行改进，减弱了噪音对反演结果的影响。 1999 年，任职于英国石油公司的Connolly 在《弹性波阻抗》一文中介绍了弹性波阻抗 （EI）的概念和计算方法，阐述了不同入射角度（偏移距）地震道集部分叠加反演波阻抗随入射角之间的关系，但是该方法求取的弹性阻抗随入射角变化很大，无法与常规叠后反演波阻抗直接比较，因此推广应用较为困难。2002 年，Whitcombe 通过修正Patrick Connolly 的计算公式，得到了弹性波阻抗的归一化求取方法，消除了弹性阻抗随入射角变化大的难题。2003 年，西北大学马劲风教授从Zoeppritz 方程简化出发提出了广义弹性波阻抗的概念，克服了以往波阻抗反演要求地震波垂直入射到地表的假设条件，推导出了任意入射角下纵波反 射系数的递推公式，提高了中等入射角度下弹性波阻抗反演的精度。
中国地质大学 研究生课程论文封面 课程名称位场理论 教师姓名刘天佑 研究生姓名何良 研究生学号 120090258 研究生专业地球物理学 所在院系地空学院 类别: B. 硕士 日期: 2018年6月
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重磁联合反演方法研究 何良中国地质大学地球物理与空间信息学院 摘要:由于各种地球物理方法解决问题的局限性,以及观测数据的有限性和观测误差等因素,造成了反问题的多解性,增加了认识地质问题的难度. 因此,对同一地质研究目标,结合多种物探方法相互补充和综合解释,开展联合反演是十分必要的. 重磁资料成本低,范围广,有较高的横向分辨能力,在研究区域构造、断裂、火成岩分布,并配合地震和电法综合解释方面,也可发挥作用. 因此,在资料处理上有必要综合已采集的多种地球物理资料,通过联合反演来解决目的层分布,揭示构造复杂区的基本构造特征,提高解释精度. 关键词:重力磁场联合反演 在地球物理工作中根据利用的不同类型的物性差异课将具体方法分为重磁电震等，重磁是位场属于同源场，往往利用单一方法进行探测工作时会因为问题的复杂性而无法得到较好的解，因此采用重磁这两种同源场同时联合处理反演会得到较好的结果，而且他们都是位场，联合反演的结果页趋真实。联合反演是地球物理数据分析的理想工具,它包括同步反演、顺序反演、剥离法反演和伸展法反演. 前人针对MT 与地震联合反演开展了相关研究,利用了最速下降法、遗传算法、广义逆法等手段. 一般认为,顺序反演优于单独反演,而同步反演效果最优,且非线性反演法比广义线性法更优越. 重磁异常是同源场,可通过重磁联合反演来减少重、磁单一方法反演的多解性,提高反演结果的可靠性.地球物理联合反演就是联合应用多种地球物理观测数据,通过地质体的岩石物性和几何参数之间的相互关系求得同一个地下地质、地球物理模型[1].重磁联合反演方法的研究开始于20世纪后期.Bott和Ingles[2]用一个等效层的方法来计算磁化率与密度的比值的 变化来实现重磁联合反演.为了减小重、磁异常反演的多解性问题,在重、磁异常由同一场源引起的情况下,Menichett和Guillen[3]研究了使用广义反演方法来实现2.5维重、磁联合反演,反演参数为异常体多边形的角点坐标及每一矿体的密度差及磁化率,结果说明这种类型使用广义反演算法是合理的,并且说明了方法的实用性.Serpa和Cook用最小二乘反演方法来解决2 .5维模型的顶点和物理参数,为了获得算法的稳定,他们通过固定某些参数来反演其他参数.Z eyen和Pous在具有先验信息的基础上,如密度、磁化率、剩余磁化强度等,对重、磁场的联合反演问题进行了研究,而张贵宾等人以BG理论为基础,在重磁异常线性反演中将该理论与吉 洪诺夫正则化方法相结合求解地下密度源(或磁源>分布及质心(或磁质心>位置,在重、磁非线性反演中结合应用正则化方法和马奎特思想给出一种确定地下密度(或磁性>界面的稳定 迭代算法——— 正则马奎特法,在此基础上,研究了一种综合重、磁异常联合反演既是磁界面也是密度界面的方法,并建立了重、磁广义线性综合反演系统.Gallardo- Delgado等扩展了3维的方法,将随深度变化的密度和磁化率作为未知的参数.在一个统计的框架下,将蒙特卡罗方法用于重磁的联合反演,产生一个可能的密度函数来描述一组可接受的模型.2006年,Pilkington又提出了新的界面重磁联合反演方法,利用阻尼最小二乘法在常密度差 与常磁性差的条件下实现的.然而,沉积盆地的岩石物性研究表明,大多数沉积盆地的地层密 度通常是随着深度的加大而近于线性或指数增加. 方法原理 1.1 变密度界面的重力正演计算 如果认为基底为常密度,其上地层的密度差随界面埋深呈线性或指数变化.假设沉积地层
弹性波阻抗反演在储层预测中的应用 发表时间：2019-04-26T17:26:33.000Z 来源：《基层建设》2019年第3期作者：董真真 [导读] 摘要：近年来，我国科学技术的快速发展使得我国各行业发展迅速。 中石化胜利油田分公司东辛采油厂山东东营 257094 摘要：近年来，我国科学技术的快速发展使得我国各行业发展迅速。弹性阻抗反演技术是油气勘探领域正在兴起的一项新技术，利用分角度叠加数据及横波、纵波、密度等测井资料，可以联合反演出与岩性、含油气性相关的多种弹性参数，用于综合判别储层的物性及含油气性。 关键词：弹性波阻抗反演；储层预测；应用 引言 时代的进步，科技的发展使得我国快速进入科学技术现代化发展阶段。随着油气勘探领域不断从构造圈闭向地层岩性圈闭倾斜，储层描述就显得更为重要。 1弹性波阻抗反演在储层预测中的应用 （1）用弹性阻抗反演方法开展储层预测。根据L隆起共反射点道集的实际情况，对叠前道集按照6°、18°和30°三个入射角做部分叠加，在这三个角度的地震数据上进行弹性阻抗反演。子波提取一个子波是由它的振幅谱和相位谱定义的。其中相位谱的类型有：零相位、常相位、最小相位或非最小相位。到目前为止，已经发明了数种提取子波的方法，这些方法基本都是在频率域确定子波的振幅谱和相位谱，在上述两者中，确定相位谱是比较困难的，这也是反演中存在误差的一个主要来源。（2）初始模型建立，弹性阻抗反演可以看作不同入射角地震数据的波阻抗反演，因此，在反演过程中需要建立不同角度弹性阻抗的初始模型，用以补偿地震数据所缺失的低频信息。本文利用校正后的地层纵波速度模型，分别估算横波速度和密度，然后计算不同入射角的弹性阻抗初始模型。由于地震数据是有效带宽的，递归反演结果也是有限带宽的，需要对反演结果进行低频补偿，本文采用低频速度模型根据Gardner公式转换得到低频阻抗模型。即在速度模型基础上，利用Gardner公式，构建低频波阻抗趋势模型。（3）弹性波阻抗反演，相对弹性阻抗反演递归反演属于有限带宽反演，为使反演得到的波阻抗更接近真实地下地层的波阻抗值，必须在反演结果开始前，预先给定一个基准线值。选取在研究区内广泛发育、分布稳定的T2反射界面作为反演基准层。 2实例分析 （1）区域概况Ｘ油气区内砂岩发育非常集中，是典型的中孔、中渗储层，储层上覆厚达800-900m的泥岩，这种岩性组合构成了该油田良好的储盖组合。研究区三维地震面积为250km2，面元网格为12.5m×25m，工区3口井均有实测纵横波速度和密度资料，曲线整体质量较好，这为叠前储层预测提供了有利条件。通过Ｘ区已钻井岩石物理参数交会分析，从纵波阻抗与泥质含量的交会图看出砂岩阻抗与围岩阻抗叠置，利用纵波阻抗难以区分岩性，但纵横波速度比可以区分砂、泥岩，含气砂岩（1570-1630m）表现为低vP/vS特征，据此揭示弹性参数可识别含气层。利用弹性参数反演进行含气性检测时要求地震资料必须具有A V的特征，所以要将炮检距数据体转化为角道集部分叠加资料。与叠后资料相比，角道集部分叠加资料只是一定角度范围内地震资料的部分叠加，因此角度的确定要保证包含目的层段有足够的振幅信息。针对Ｘ区，提取的三个角道集叠加数据为0°-12°、13°-25°、26°-36°（角度平均值分别为6°，18°，30°），从过已钻井的不同炮检距叠加剖面上能够看出，该区地震资料油气层反射振幅随着炮检距的增大而逐渐增强。（2）实施的关键步骤，地震重采样及提频，为了提高初始模型和反演结果的纵向分辨率，增加反映薄层的能力，在4ms采样率的基础上，对原地震数据按1ms进行重采样处理。针对区砂体多、层薄的特点，为进一步提高分辨率，对重采样后的地震数据进行频率扩展处理—谱白化拓频处理，使有效波的主频得到了明显的提高，拓宽了原始数据的频带范围。 3结果应用 实测曲线与EEI曲线对比，可以看出与含水饱和度曲线具有很高的相似度，当含水饱和度逐渐减小，即含气饱和度增加时，对应相对较低的EEI值；反之，对应相对高的EEI值。为了确定含水饱和度下限对应的EEI门槛值，用井资料计算得到的EEI曲线与含水饱和度曲线进行了交汇分析，求得该区含水饱和度下限值对应的EEI（25°）曲线值为-150。从反演得到的EEI（25°）属性沿目的层顶面开10ms时窗提取的算术平均值平面图，绿色到红色对应EEI值小于-150，并且颜色从绿色到红色对应的EEI值逐渐降低。结合本区的钻井情况和构造形态可知，红色异常范围（即EEI值小于-150的范围）与该层钻井证实的含气范围吻合好。 4效果评价 利用扩展弹性阻抗反演预测目的层有利目标的分布，从提取的vP/vS反演剖面上可见X3井在已钻气层处表现为低vP/vS特征，该套气层横向上分布不连续，而预测目标在构造高部位1.50-1.55s范围内表现为低vP/vS特征，与已知气层特征相似，综合分析认为为气层。由图中可看出在已钻井X2、X3井处，目标层呈低vP/vS特征，但范围较小，异常相对较弱；而在强异常区所钻的后续井X4、X5井钻遇高产气层，表明实钻结果与预测结果相吻合，证实了该方法的有效性。该方法预测的异常平面特征与沉积相分析得到的该区为辫状河三角洲前缘外带、扇三角洲前缘砂体发育区的认识基本一致。 5结论与建议 扩展弹性阻抗EEI的储层预测方法深化了常规A VO分析（即截距、梯度属性分析）的应用，并且该方法为计算岩石的弹性参数和储层的物性参数提供了一种新的思路，Ｙ气田的扩展弹性阻抗EEI储层预测研究结果对A9井区的潜力分析提供了有力的支持，并且对南三块S3气藏模式的确定有所启发，为气田进一步挖潜提供了有力的基础资料。在用扩展弹性阻抗EEI进行储层预测时需要注意的是：在A VO分析前尽量在不改变道集各偏移距上的振幅大小（即A VO特征不变）的同时，将不同偏移距或角度的频谱整形为一致的频宽，以对动较拉伸和地层吸收效应进行补偿，提高A VO分析的稳定性；颜色反演中用到的地震数据必须进行零相位化以保证反演结果的有效性；另外，不同的地层、不同岩性可能存在不一样的最佳旋转角度，因此，在对不同的油气田采用扩展弹性阻抗EEI进行储层预测时，都需要重新分析来确定最佳的旋转角度，以保证预测结果的可靠性。 结语 采用递归反演方法对N盆地L隆起进行了弹性波阻抗反演，得到栖霞组碳酸盐储层6°、18°、30°三个角度的弹性波阻抗反演剖面，显示出碳酸盐岩地层沉积特征，与地质研究揭示的地层岩性横向变化大的特征一致。