AVO叠前地震反演

收稿日期:2005211210作者简介:李艳玲(1967-),女,山东莱州人,高级工程师,从事地震资料处理解释工作。

文章编号:100023754(2006)0520103203AV O 叠前反演技术研究李艳玲(大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆　163712)摘要:AVO 叠前反演技术是油气勘探领域正在兴起的一项新技术。

AVO 叠前反演所依据的是岩石物理学理论和振幅随偏移距变化理论,通过借助于Zoepp ritz 方程或近似式,对CDP 道集反射振幅的变化作最小平方拟合,直至理论与观测值很好的拟合为止,最终导出泊松比、拉梅常数、体积模量、切变模量和杨氏模量等弹性参数,进而进行岩性识别。

介绍了AVO 叠前反演的理论,并结合实际对AVO 叠前反演理论进行了分析。

关键词:AVO;叠前反演;射线追踪;入射;反射;透射中图分类号:P63114+43 文献标识码:A 随着勘探程度的提高,单纯的构造油气藏已经越来越少,而构造2岩性油气藏、岩性油气藏的勘探则越来越显得重要。

因而,地震资料的反演显现出实际意义。

反演根据地震资料的不同分为叠前和叠后,叠后是指对常规水平叠加数据的反演,即零偏移距地震数据的反演,叠前反演是指对非零炮检距地震数据的反演。

由于实际的地震资料并非自激自收的地震记录,地震资料的野外采集是多炮多道的观测系统,每一个炮集或道集均记录了不同炮检距的反射信息,即每一个CDP 点或C MP 点记录的不同道集具有不同的炮检距,每一道上的反射振幅随炮检距不同而变化,尤其在炮检距变化范围较大时,AVO 问题便更加突出,而且随炮检距的变化,子波的频率和相位也在变化,因此水平叠加必然会导致信息的丢失。

用叠后资料作反演,在进行油气预测时,预测的精度和成功率会受到影响。

AVO 叠前反演使用的是叠前道集,反演的参数考虑了入射角因素,并与纵波速度、横波速度、密度参数有关,这样就包含了大量的地震信息,而使反演获得的岩性、物性信息更加丰富、可靠[124]。

叠前反演技术，与叠前弹性反演技术、叠前地震反演技术和定量AVO都是指同一概念。

该技术是利用叠前CRP道集数据（或部分叠加数据）、速度数据(一般为偏移速度)和井数据（横波速度、纵波速度、密度及其他弹性参数资料），通过使用不同的近似式反演求解得到与岩性、含油气性相关的多种弹性参数并进一步，用来预测储层岩性、储层物性及含油气性。

为什么要进行地震资料的叠前反演呢？首先，由于地震资料野外采集是多炮多道的观测系统，每个CDP点或CMP点记录的不同道具有不同的炮检距，每道上的反射振幅随炮检距不同而变化。

叠后反演基于常规处理的水平叠加数据，以自激自收为假设条件，即每个CDP或CMP道集经动校正后，把不同炮检距的记录道动校正为零炮检距位置，之后进行水平叠加。

这样，叠加剖面无法反应野外采集所记录的振幅随炮检距变化的特性，并损失了与炮检距关系密切的大量横波信息。

其次是叠后波阻抗反演是不随入射角发生变化，仅与纵波速度、密度有关，而叠前反演的弹性阻抗与入射角密切相关并与纵波、横波速度、密度4项参数有关。

由于同时利用了纵横波速度，其计算产生的弹性参数远较叠后反演丰富，可区别岩性与含油气性，为钻探提供更丰富、更准确的依据。

技术人员在研究中发现：进行叠前反演时，要注意资料条件及处理解释的结合。

一是地震资料的采集必须针对目的层深度，有足够大的炮检距来记录大量信息，并在处理中，对振幅进行补偿，严格保持相对振幅关系，避免虚假振幅信息的产生。

二是在地震资料道集进行部分叠加时，炮检距或角度范围的选择要针对目的层深度，使不同炮检距范围能明显反应用振幅的变化。

三是至少需要3个以上的子波，子波振幅谱对应于不同炮检距部分叠加数据。

四是在纵横波资料分析中，当岩石中含有油气时，纵波速度会降低，有时会出现含油气砂岩的速度接近泥岩速度，在声阻抗上无法区分岩性，但横波阻抗受油气影响很少，因此，两者的交汇图分析对划分岩性及含油气意义深远。

五是弹性参数综合分析，其物理意义不同，有的反应弹性模量，有的反应剪断模量，必须综合分析，才能做出合理解释。

叠前AVO地震反演方法概述(刘文劼 095211068)AVO是一项利用振幅随偏移距变化特征分析和识别岩性及油气藏的地震勘探技术。

理论分析表明:振幅系数随入射角变化与分界面两侧岩石的弹性参数有关，它是通过非常复杂的非线性关系与介质的密度p1和p2、纵波速度a1和a2、横波速度b1和b2及入射角联系起来。

振幅系数随入射角变化本身隐含了岩性参数的信息，利用AVO关系可以直接反演岩石的密度p、纵波速度a和横波速度b，定量进行地震油藏描述。

波阻抗反演是零炮检距数据模型反演，那么AVO分析就是非零炮检距数据反演。

由于通过叠加得到零炮检距剖面，一方面丢失与炮检距有关的信息，另一方面叠加道又不是真正的零炮检距道，致使反演结果的稳定性以及它的应用均受到了一定程度的制约，AVO分析是在具有不同炮检距道集上进行分析，充分应用了叠前各种信息。

因此，它有相对好的应用前景。

目前叠前AVO反演方法主要有以下几种：(1)基于Powell算法的AVO非线性反演采用朱向阳和熊有伦提出的改进的Powell共扼方向算法,以Aki-Richard近似式为基础, 充分利用叠前地震数据丰富的振幅和旅行时信息,模拟平面波在层状弹性半空间传播时形成的地面反射记录,并使其与实际数据间的差异最小,从而获得地层的密度、纵波速度和横波速度分布。

(2)基于贝叶斯理论的AVO非线性反演基于贝叶斯理论, 结合似然函数与先验地质信息反演纵横波阻抗及密度。

先验模型参数的分布采用的是Huber分布。

Huber分布对于小的模型参数值进行一致性加权, 对于大的模型参数值采用拉普拉斯分布产生的权函数进行加权, 使之更能准确地反映模型参数的分布规律。

(3)点约束稀疏脉冲叠前反演基于贝叶斯参数估计的理论,假设似然函数服从高斯分布,待反演的参数服从改进的Cauchy分布,从而得到稀疏的反射稀疏序列,然后用已知点的纵波阻抗、横波阻抗和密度对反演结果进行点约束,从而使反演的结果更加准确可靠。

基于叠前深度偏移的avo反演及解释近年来，由于气象观测数据和地震影像学建模技术的发展，地震反演技术取得了巨大进展。

AVO（属性体积反演）是地震反演技术中的一种重要方法。

AVO技术可用于发现属性体积的结构和流体属性，从而对油气藏的探寻过程产生重要影响。

然而，由于大量地震模拟数据的产生，AVO技术终于可以运用在现实的油气勘探过程中。

AVO反演是指从物理模型的角度通过计算地震模拟数据来反演特征属性体积的技术，主要目的是通过测量棱镜结构、孔隙度和介电性等属性体积来发现油气源层。

AVO反演具有较高的精度，能够有效提高油气藏的定位精度。

但是，在AVO反演过程中，由于深度的不确定性，很难有效地判断深度的影响，而且如何考虑深度变化对反演结果的影响也成为一个重要的问题。

为了解决这一问题，科学家基于叠前深度偏移（Pre-Stack Depth Migration，PSDM）技术，提出了一种新的AVO反演方法。

该方法使用PSDM技术，将原始AVO曲线中的深度不确定性和深度变化分解出来，从而有效地考虑了深度因素对反演结果的影响。

首先，该方法使用PSDM技术，将AVO数据中的深度不确定性和深度变化分离出来。

然后，对叠前深度偏移的AVO数据进行反演，以改善反演结果的精确性及可靠性。

最后，基于解释数据的深度变化，对AVO反演结果进行解释，以确定油气源层的位置。

该方法也可以用于更加准确地解释深度方面的单一或复杂地质问题。

例如，对于水淹源的地区，该方法可以有效地解决深度影响的问题，以更准确地解释地质结构。

此外，基于叠前深度偏移的AVO反演技术还能有效地将各类地球物理技术，如S-型重力结构或回归方程，应用到AVO反演中，从而更加精确地分析和解释油气源层。

综上所述，使用基于叠前深度偏移的AVO反演技术，可以有效地分解出深度不确定性和深度变化，有效改善AVO反演结果的精确性及可靠性。

通过其他地球物理技术和解释方法，可以更加准确地探测油气藏。

海底地震波反射A VO分析摘要A VO(Amplitude Versus Offset)技术就是利用叠前共反射点道集，分析振幅（反射系数）随偏移距（或入射角）的变化规律，估算界面泊松比进而推断地层岩性和含油气情况，是最近二十几年发展起来的一项地震勘探技术。

A VO在探测寻找油气田、天然气水合物调查评价、裂缝检查和划分海底底质等方面取得了重要进展。

本文对海底地震波反射进行A VO分析，通过海底物理模型建模模拟海底底质，并从简化的佐普里兹方程出发，使用海底物理模型参数，对相关的各类地震波振幅（反射系数）与入射角关系公式编程，将获得图形进行对比分析即通过A VO正演获得不同类型地层的反射系数与入射角关系，在此基础上对海底不同底质类型进行A VO分析，以便利用A VO技术进行反演获取海底底质类型。

关键词：A VO；佐普里兹方程；海底物理模型；底质绪论我国海域辽阔，在海底底质中，经常混杂有海草及其他海洋生物。

海洋底质的分布与海岸性质有关。

了解潜水作业现场的海底底质，将有助于我们制定浴水作业计划，选择解压方案，确保留水人员的安全。

本文主要介绍A VO(Amplitude Variation with Offset)分析方法划分海底底质。

A VO 作为一种含气砂岩的异常地球物理现象，最早在2O世纪8O年代初被Ostrander发现。

这一现象表现为：当储层砂岩含气后，地震反射振幅随炮检距会发生明显的加大(基于SEG标准极性)。

因为A VO现象与含气砂岩的对应关系，从而引起勘探地球物理界广泛的重视。

后续的研究表明：这种异常现象并非一种特殊的形式，而是遵循Zoeppritz 早先所提出的地震反射波动力学方程式，从而对A VO 现象的解释有了完整的理论基础。

1．A VO分析的地球物理基础1．1 A VO分析的理论基础1．1．1A VO技术的理论基础——Zoeppritz方程图1-1 两无穷大弹性介质分界面处入射P波的反射和透射图1-1示出了P波倾斜入射两介质分界面，激发的反射P波Rpp、反射S波Rps、透射P波Tpp、透射S波Tps。

叠前地震数据储层AVO参数反演及应用研究地震反射波振幅随炮检距变化(简称AVO技术)是最近几十年发展起来的一项新的直接寻找油气的地震勘探技术。

其基本原理是反射系数随入射角度的变化而变化，即反射系数是入射角度的函数，理论基础是Zoeppritz方程及其近似式。

AVO参数反演可以分为单波AVO和多波AVO反演。

单波AVO反演主要是利用单一的纵波反射波或纵波转换波进行参数反演；而多波AVO主要是指结合pp波、p-sv波或其他类型的波来进行联合参数反演。

在实际反演过程中，主要步骤是进行AVO正演模拟并利用测井资料作为约束条件，对实际AVO角度道集进行约束反演，定量提取岩石物性参数，进而直接预测油气。

本文是在AVO正演模拟的基础上，利用测井资料约束进行单波AVO反演，来提取实际资料对应的泊松比剖面。

本文首先阐述了AVO反演的地球物理基础，其中包括完全形式的Zoeppritz 方程及其简化形式，并对各种简化形式的特点及其使用条件进行了说明。

然后阐述了三类含油气岩石的AVO特性，并利用Zoeppritz近似方程来计算反射系数，进而合成AVO正演地震记录。

接着介绍了本文进行AVO反演的算法混沌模拟退火的基本原理及其特点和应用效果。

最后利用混沌模拟退火算法，结合AVO正演模拟、将CDP道集转换成角度道集并从中提取子波进行了模拟地震数据和实际地震资料的反演。

从反演的效果来看，利用上述算法进行反演的速度较快而且效果较好，说明该方法是有效可行的。

基于叠前深度偏移的avo反演及解释
最近，自然界中的地震活动越来越多，表示我们必须加强对地震活动的监测和分析，从而及时发现危险情况并采取积极措施，降低灾害。

地震反演是地震学研究和应用中一个重要的技术课题，是由观测到的地震记录信号推出发震源和结构的方式，可以建立地质模型，帮助更好地理解地质结构，有助于预测地震活动。

本文重点讨论基于叠前深度偏移的AVO反演及其解释。

首先，讨论叠前深度偏移。

叠前深度偏移是利用地震测深仪及其传感器所测量的地震数据，利用叠前处理技术，来进行深度偏移的技术。

叠前处理的技术可以帮助我们分析出空间上的地质变化，从而更好地探查地质结构，识别发震源的位置。

接下来，讨论AVO反演。

AVO反演就是基于AVO（amplitude versus offset）理论的地震反演技术，它结合了叠前处理法和叠后处理法，利用接收几何的物理机制，将接收信号和发射信号进行叠加和叠后处理，从而得出反射系数，并由此建立地质模型，推导发震源和走向。

最后，讨论基于AVO反演及解释。

基于AVO反演及解释，利用叠前深度偏移法确定地质结构特征，利用AVO反演得出反射系数，利用反射系数建立邻近的地质模型。

有了地质模型，通过对比不同的模型参数及其对应的反射系数，就可以对地质模型进行解释，找出地震活动的发震源和走向，从而实现精细地震反演。

本文介绍了基于叠前深度偏移的AVO反演及其解释。

叠前处理可以帮助我们分析出地质变化，AVO反演可以推出发震源和结构，而基
于AVO反演及解释可以找出地震活动的发震源和走向，实现精细地震反演。

本文的研究可以为我们更好的预测和防治地震灾害提供更好的技术支持。