探析叠前同时反演进行岩性识别及流体预测技术.

地震资料反演技术概论(波阻抗、岩性反演处理技术)一九九八年九月辽河油藏工程培训班材料编写人：钟俊地震资料反演技术概论前言一.反演的概念、目的二.反演的发展历史及趋势三.反演的基本方法四.反演的限制条件五.反演的基本流程六.反演实例前言地震、测井、钻井是石油工作者认识地下地质构造、地层、岩性、物性、含油气性的最重要的信息来源。

虽然测井、钻井仅能提供井孔附近的有关信息，尤其是有关岩性、物性、含油气性的信息，但是这些信息往往具有很高的分辨率，可信度、准确性，能确切地指出含油气层的位置，定量化分析与储层、油藏有关的参数。

然而一个油气田勘探、开发方案的设计、实施、调整仅靠测井、钻井资料是远远不够的，必须与地震资料相结合进行综合分析才能取得良好效果。

地震资料的分辨率虽然远远不及测井、钻井，但是随着地震勘探技术的发展，从光电记录、模拟记录到数字记录，从二维到三维，地震资料的信噪比、分辨率、成像的准确性都获得了极大的提高，由于地震资料包含大量地下地质信息，覆盖面积广，具有三维特性，所以这项技术的使用越来越受到石油工作者的重视，如何利用地震资料研究地下地质构造、地层？如何进行储层预测、油藏描述？如何进行油藏、含油气层的预测？这些问题促使地球物理学家、地质学家开发应用了一系列地震资料特殊处理技术，如地震资料反演技术、地震属性分析技术、AVO分析技术，这些技术充分利用测井、钻井、地震的长处，使人们对地下储层、油藏的研究从点到面、从二维到三维、从三维可视化研究到油藏动态监测、从定性研究到定量化研究，大大提高了钻探成功率，有效地指导了油田开发，为提高油田最终采收率起到了积极的作用，因此地震技术被列为二十一世纪石油工业发展的首要技术，相信地震资料特殊处理技术（地震资料反演技术、地震属性分析技术、AVO分析技术）也必将在我国油田勘探、开发中起到越来越重要的作用。

一. 反演的概念、目的地震资料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、沙泥岩百分比、压力等信息。

地震资料反演其实反演，确切的应该叫做“反演预测”。

很多人忽略了这个“预测”的真正含义。

利用已知少数井点，通过地震资料，提取与钻井揭示的地质特征相对最吻合的信息，来对大片无井空白区的属性做预测，最终反应的是对地质特征的一个预测。

既然是一门技术，就有它的可适用性和不可靠性。

这就需要反演人员有软件操作的技术，更重要的是要有足够的地质思维！！！如果没有后者，那就需要地质人员来指导！不同的反演人员，即使针对相同的资料，反演出来的结果也不完全一样。

换句话说，往往是按照熟悉区块地质特征的地质人员的要求来做出反演预测。

不然反演的不确定性就会被放大。

真正的地质人员，是不会否定地震反演。

概括一下，只不过有两点：1、反演一般是在没有足够的井资料控制整个区块的时候采用（那非均质性强的地方呢？）。

2、反演结果的好坏，需要操作人员的技术，更需要地质人员的把握。

我没有搞过反演，但见过一些反演的结果：有2点感性认识：第一点：井越多（测录井数据越全面），反演结果越准确。

在井控制范围内，预测精度高，井控制范围以外，随着距离的增大，精度降低。

第二点：反演人员的地质概念和经验，对反演结果有很大的影像。

相同的数据与流程，不同人员作出来的差别还是很大，而且都是在加载了相同解释成果的前提下。

反演分为三种，一种是基本是没有井资料，通常在勘探前期，第二种是有少量井资料，在勘探开发中期，第三种就是井资料很丰富，通常已经是开发中后期。

随着井资料的丰富反演结果肯定越来越好啊，如果没有或者很少井，就只能通过插值或者数值模拟的方法搞出来伪井资料，这个往往误差很大反演结果的好坏，地震资料的质量非常重要，反演结果的分辨率要高于地震资料的分辨率，因为加入了测井资料的高纵向分辨率。

反演预测的物性分布只是一个定性的描述，效果特别好也只是个半定量的描述。

反演的解具有高度不唯一性，需要测井来约束，道理上是井越多越好，但是井多了，约束的方法就比较复杂，能否约束好，是个关键问题。

莺-琼盆地位于印支半岛与南海北部大陆架交接区，在板块构造位置上位于欧亚板块、印支板块和太平洋板块的交汇处。

莺歌海盆地形态呈 NNW 走向的长条形，由东南部的莺歌海凹陷和西北部的河内凹陷组成，两凹陷间被临高凸起所分隔[1]。

莺琼盆地是南海西部最重要的天然气勘探战场。

近年来随着二维、三维资料的覆盖及连续的钻探，发现该盆地存在较多的特殊岩性。

在莺歌海盆地，钻探的主要特殊岩性为低速泥岩，诸多的低速泥岩在地震特征上均有“亮点”强振幅特征，因此给勘探目标搜寻及评价带来了巨大的挑战。

从莺歌海及琼东南盆地已钻井出发，主要研究低速泥岩识别。

首先，理清了各区岩石物理规律，总结了低速泥岩形成机理，形成了一套识别低速泥岩的方法[2-3]，排除了特殊岩性对目标的影响，确定了莺琼盆地有利目标特征，为南海西部天然气钻探奠定了基础。

传统 “低频强振幅亮点”反射特征的地震异常体通常认为是含气砂岩的响应，而莺歌海盆地钻探结果表明，该种特征泥岩广泛发育。

经过统计发现盆地中此类泥岩多呈现低速度特征[4]。

其中乐东区钻遇低速泥岩井十余口，而东方区则达到二十余口。

因此了解低速泥岩形成机理，准确识别泥岩，确定砂岩储层，降低勘探风险十分关键。

1 泥岩速度影响因素地质、地球物理、测井等资料综合研究发现地层压力、泥质含量、有机质丰度均会对泥岩的纵波速度产生影响。

压力一定时，泥质含量超过25%时，泥质含量越高，纵波速度越低。

这也代表泥岩越纯，纵波速度越低。

当泥质含量相差不大时，有效压力（上覆压力减去孔隙压力）的减小时，泥岩速度也随之变小。

在泥质含量、孔隙压力等差异较小时，泥岩的有机质增加，即干酪根含量增大，泥岩的纵波速度减小。

带着上述认识，从本区已钻井出发，来剖析三种影响泥岩速度的因素。

由于地层孔隙压力大导致了泥岩中的微裂缝增加了孔隙流体间的相互联系，造成泥岩低电阻率和含水导致的地震波声传播异常低速[5]。

而实际中，莺歌海盆地在黄流组二段普遍发育异常超压地层，甚至部分在黄流组一段亦存在高压。

叠前地震反演技术要点及应用[摘要]近年来随着计算机技术的快速发展及勘探技术的不断提高，叠前地震反演技术得到快速发展。

在岩性油气藏地震勘探中叠前地震反演因可获得更丰富的储层岩性和流体的信息发挥了重要作用。

但同时叠前地震反演技术的发展也并非一帆风顺，应用过程中出现不少不理想的情况。

针对出现的问题，为得到更真实、更准确的叠前地震反演结果，本文从叠前地震反演技术对资料品质的需求出发，地震资料方面论述了道集的质量控制、部分叠加角度选取等技术要点。

遵循这些技术要点，在新疆sn地区岩性圈闭识别过程中应用叠前地震反演技术，并取得良好效果。

[关键词]叠前地震反演角道集曲线标准化横波曲线中图分类号：tg333.7 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）17-475-01引言随着勘探程度的不断提高，地震勘探已由原来的构造油气藏勘探转成更为复杂的岩性油气藏勘探[1- 3]。

传统的叠后反演方法因其使用多道叠加地震数据，忽略了地震波振幅随炮检距的变化而发生变化这一事实，因此存在一些缺陷。

针对这些问题，地球物理学家们开始进行反思。

bruce verwest提出扩充弹性波阻抗方法，可以用于流体和岩性的预测。

叠前反演利用不同炮检距道集数据及横波、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，用以综合判别储层物性及含油气性。

目前，叠前反演预测技术已成为岩性油气藏储层预测技术的重要发展方向之一。

1 做好叠前地震反演的技术要点1.1 地震方面1.11道集质量控制叠前地震反演需要应用经过叠前时间偏移处理的crp道集数据。

crp道集数据经常出现同相轴不平，信噪比不高等问题。

为确保叠前地震数据的质量需做好以下三个方面。

（1）叠前去噪：叠前道集不能使用常规的叠加技术进行噪声压制。

因此，叠前道集噪声压制方法的选择十分重要。

既要保持反射数据振幅的相对关系，又不能损害反射数据的分辨率，同时还要提高资料的信噪比。

一引言岩层中地震波的速度决定于弹性模量和密度，岩石的弹性模量又首先决定于岩石的矿物成分，其次是孔隙度、孔隙流体性质以及压力、温度等环境因素，而孔隙度、孔隙流体及环境因素是通过影响岩石的弹性模量和密度而影响速度的，所以决定岩石速度的最重要因素是岩石成分，因此我们自然想到用速度来判别岩性。

然而，各种岩石的速度范围太宽，互相重叠，我们很难仅仅根据速度来作岩性判别。

因此利用AVO和叠前弹性反演进行岩性预测越来越引起人们的重视。

二叠前反演方法原理（一）AVO的方法原理AVO分析技术是利用地震反射振幅与炮检距变化的关系 (Amplitude—Versus Offset,简称AVO)，即:通过分析CDP道集中不同炮检距的地震反射,来识别岩性及检测含气性的一种地震技术。

其物理意义是:在两种不同岩层之间的界面上,当一种岩层的纵、横波速度之比Vp/Vs与另一种岩层的速度之比明显不同时，其反射系数随入射角（炮检距）而变化。

AVO反演主要利用不同岩性泊松比差异所形成的AVO特征响应，来区分波阻抗相近的储层与非储层。

当地震纵波P1非垂直入射到两种介质分界面上时，会产生反射波和透射波，其中反射波包括反射纵波P2和反射横波S1，透射波包括透射纵波P3和透射横波S2（图1-1图1-1纵波倾斜入射到界面产生的反射波和透射波示意图纵波非垂直入射，反射系数和透射系数满足Zeoppritz方程：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡∙⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡------11112112222122111122111222221112221112221122112cos 2sin cos sin 2sin 2cos 2sin 2cos 2cos 2sin 2cos 2sin sin cos sin cos cos sin cos sin φθθθφρρφρρφφφρρθρρφθφθφθφθφθPS PP PS PP P S P P P S S P S P S P S S P T T R R V V V V V V V V V V V V V V V （1-1）其中介质1表示入射波和反射波所在的介质，介质2表示透射波所在的介质，VP1、VS1分别表示介质1中纵、横波的速度；VP2和VS2分别表示介质2中纵、横波的速度；ρ1和ρ2分别表示介质1和介质2的密度；θ1表示纵波的入射角和反射角；φ1表示横波的反射角，θ2和φ2分别表示透射纵波、横波的透射角；RPP 、RPS 、TPP 、TPS 分别表示P 波反射系数、SV 波反射系数、P 波透射系数和SV 波透射系数。

叠前弹性阻抗反演技术李国发刘洋王濮（中国石油大学资源与信息学院信息科学与地球物理系，北京102249）摘要常规的叠后波阻抗反演方法不能全面、准确地提供储层的的岩性和物性信息。

本文介绍了一种新的叠前反演方法——叠前弹性阻抗反演，与常规叠后反演和叠前AVO反演相比，叠前弹性阻抗反演方法能够更好地提供储层岩性和流体性质的信息。

国内外应用实例表明：弹性阻抗反演技术是继叠后反演和叠前A VO反演之后，地震反演技术在地球物理勘探领域的又一重要进展。

关键词声波阻抗，弹性阻抗，叠前反演，弹性参数随着油田勘探和开发工作的不断深入，目前的处理方法、解释结果和储层分析手段已经不能很好地满足精细储层预测地要求。

尽管传统的迭后反演方法在精细储层描述中发挥了重要的作用，但是迭后信息对地震波动力学特性的模糊以及反演结果的多解性限制了迭后反演方法在储层预测中作用。

迭前A VO反演技术虽然在一定程度上利用了地震资料的迭前信息，但是其理论局限以及对地震资料品质的要求使得该方法在实际应用中存在诸多“陷阱”，成功的实例鲜有报道。

特别是目前对迭后反演技术和A VO技术的人为修饰和“改进”，脱离理论、不切实际的渲染和套用，加剧了这两项技术在应用中的混论。

迭后反演技术很好地利用测井信息，但丢失了地震信号的迭前信息；A VO技术利用了地震资料的迭前信息，但是不能很好地利用测井信息。

迭后反演具有较好的稳定性和分辨率，但不能得到泊松比、流体特性等信息；A VO反演技术能够得到有关岩性和流体的信息，但是稳定性和分辨率较低。

随着与角度有关的弹性阻抗概念的提出和建立，迭前弹性阻抗反演技术很好的融合了迭后反演和A VO反演的优点，弹性阻抗中既有纵波信息也有横波信息，进而可以得到纵波速度、横波速度、密度、泊松比、弹性模量等诸多岩石物性参数，这些参数不同于迭后反演方法由波阻抗派生得到的信息，而是通过反演得到的独立信息。

因此迭前弹性阻抗反演方法在很大程度上提高了利用反演技术进行储层预测和储层描述的能力，是地震反演技术新的发展方向。

叠前反演结合地质统计模拟预测薄储层王霞;张延庆;于志龙;汪关妹;李晓曦【摘要】渤海湾盆地黄骅拗陷JD油田A构造区东一段的中浅层砂岩固结程度较差，砂岩与泥岩的纵波阻抗值域范围完全重合，地震资料分辨率极低（主频约为15Hz），利用叠后波阻抗反演及叠前反演很难实现薄储层预测及流体识别。

文中利用Greenberg—Castagna模型进行叠前反演，结合地质统计模拟预测薄储层，具体研究思路为：首先，应用岩石物理建模技术得到每口井的纵、横波速度和密度曲线，生成储层流体属性曲线，并建立储层流体属性与岩性、流体之间的概率统计关系，从而得到每种岩性和流体的累积分布函数和概率密度分布函数；其次，应用横波预测结果进行井约束稀疏脉冲叠前同时反演，得到纵波阻抗、横波阻抗、密度、纵横波速度比、泊松比、拉梅系数等叠前弹性属性体，进一步生成储层流体属性数据体；然后，把储层流体属性数据体作为约束数据，依据每种岩性和流体与储层流体属性的统计关系，应用Monte-Carlo模拟方法进行地质统计模拟，最终得到研究区岩性模拟数据的多个实现。

【期刊名称】《石油地球物理勘探》【年(卷),期】2011(046)005【总页数】5页(P744-748)【关键词】岩石物理建模;叠前反演;地质统计模拟;流体识别【作者】王霞;张延庆;于志龙;汪关妹;李晓曦【作者单位】东方地球物理公司研究院地质研究中心,河北涿州072751;东方地球物理公司研究院地质研究中心,河北涿州072751;东方地球物理公司研究院地质研究中心,河北涿州072751;东方地球物理公司研究院地质研究中心,河北涿州072751;东方地球物理公司研究院地质研究中心,河北涿州072751【正文语种】中文【中图分类】P631研究区位于渤海湾盆地黄骅拗陷JD油田A构造区，明化镇组和馆陶组是曲流河、辫状河沉积，目的层东一段为三角洲前缘和滨—浅湖沉积，储层、油层分布受构造和岩性共同控制，开展储层、油气层分布预测是下一步油藏评价和开发工作的关键。

探析叠前同时反演进行岩性识别及流体预测技术1.引言反演方法是利用地震资料进行岩性识别和流体预测的有效手段。

常规的纵波阻抗反演利用叠后地震数据，反演得到纵波阻抗，进而利用纵波阻抗与地下介质岩石物理特征之间的关系，来预测地下介质的岩性、孔隙度及孔隙流体充填等特征的变化。

叠后波阻抗反演是单参数反演，很多情况下，不同地质体、不同孔隙发育、不同流体充填，会有相似的纵波阻抗特征，从而对岩性识别和流体预测造成困难。

叠前同时反演有效利用了叠前地震数据中包含的AVO 信息，通过多个共角度部分叠加数据体同时反演得到纵横波阻抗、密度、纵横波速度比、泊松比等，提供了对岩性和流体识别更为有效的弹性参数或参数组合。

相比叠后波阻抗反演，叠前同时反演结果更加准确，信息更加丰富。

东方物探研究院处理中心在国内首先引进叠前同时反演技术，在四川盆地广安地区须家河组低孔低渗型储层预测及含气性检测等多个项目中取得了很好的成效。

2.叠前同时反演处理流程①角道集叠加。

对地震数据进行保幅处理和叠前时间偏移处理。

利用工区的低频速度模型进行角道集分选，然后分别对近、中、远三个角度（最少两个，可以更多）进行角道集叠加处理。

②测井曲线的编辑、校正和模型分析。

对测井数据进行认真的编辑校正，保证井口处纵横波速度和密度的真实响应。

应用Gassmann 流体替代理论研究目标储层中饱和流体充填引起的纵波阻抗等弹性参数的变化特征。

精细的测井分析为岩性识别和流体预测提供有效的敏感因子及定量化解释的依据。

③叠前同时反演。

应用不同角度范围的多个共角度部分叠加数据体，每个叠加数据体分别提取相应的子波，不同入射角下反射系数的求取利用精确的Zoeppritz 方程或简化式（Aki和Richards 等）。

基于地震数据的一维褶积模型假设，通过同时匹配不同入射角度下的合成道与地震道，同时反演得到纵波阻抗、横波阻抗、密度三个弹性参数，进一步计算得到其他弹性参数。

④反演结果综合解释分析。