稀疏脉冲反演方法及Jason软件实现

地震反演是储层预测和油藏描述中非常关键的技术。

地震反演技术将地震数据、地质构造模型、井点测井资料有机地结合为一体；把地震资料的常规界面反射型剖面，反演成能与测井资料直接对比的岩层型波阻抗剖面,以及岩性剖面和孔隙度等地层物性剖面，反演结果分辨储层的能力也有了明显提高。

Jason稀疏脉冲波阻抗反演流程(附流程图)1 子波提取子波长度的选取要适宜，一般为80ms左右，在浅层，地震频带较宽，子波可短些；深层，地震频带窄，子波可略长些；对提取的子波，要从子波的波形、振幅谱、相位谱等方面进行子波质量的判断，要求子波的波形稳定、频域内单峰平滑、有效频带内相位稳定。

2 合成地震记录标定反演过程中，可以利用反演波阻抗数据，对地震地质标定进行精细微调，提高标定的质量。

子波提取与合成地震记录标定有着密切的关系，两者是循环反复进行的。

先用初始理论子波进行初步标定，标定的时深关系基本确定后，再用井旁地震道和测井反射系数重新估算子波。

完成最终的地震地质标定之后，再重新提取更精确合理的子波。

3地质层位解释解释的层位要尽量靠近反演目的层，要十分精细，反映出目的储层的空间变化特点来。

同时，使用时还要对层位中的缺失、奇异点进行修补、剔除，保证反演所用层位的正确性。

4 地震、地质、测井约束模型的建立建立尽可能接近实际地层沉积情况的波阻抗约束模型，是减少反演最终结果多解性的十分重要的一环。

建立波阻抗模型的过程实际上就是把地震界面信息与测井波阻抗信息正确结合起来的过程。

5 反演参数选择选择合理的反演参数是做好反演处理的前提，稀疏脉冲反演中的主要参数有稀疏约束项、拟合误差约束项以及模型约束项等等。

针对不同的地质情况，有目的性地选取合适的反演参数，同时利用相应的质量监控手段，加强对反演信息的反馈处理，可以有效地改进反演结果的质量，起到事半功倍的效果。

6反演结果检查处理过程中的反演数据体反复检查、各种资料对比分析，发现异常、寻找原因、反复反演，知道获得满意的结果为止。

RockTrace同时AVA 约束稀疏脉冲反演自从2000 年秋季推出以来，RockTrace 就对行业应用和集成PSTM 地震数据的方法产生了重大影响。

它是唯一的定量集成测井曲线弹性岩石物性和AVA 地震数据的技术，可以生成标定的定量岩石物性三维数据体。

RockTrace 以InverTrace Plus技术为基础，并将该技术扩展到了AVO 域。

在InverTrace Plus中，应用的约束以波阻抗(Z p) 为依据。

在RockTrace 模块中，目标是在波阻抗之外求解出横波阻抗(Z s) 和密度，因此，对这三个参数分别地设置约束条件。

在并行处理过程中，能够生成的弹性参数类型组合为：∙纵波阻抗、横波阻抗和密度∙纵波阻抗、纵/横波速度比和密度∙纵波时差、横波时差和密度∙纵波速度、横波速度和密度和InverTrace Plus一样，应用全局模式时，一个空间控制项被加到目标函数上，同时，一个相当大的地震道数据体被整体转换。

RockTrace反演应用多个不同角度叠加道集的地震数据体，并且生成三个弹性参数数据体。

该算法是InverTrace Plus模块整体多道反演算法的扩展。

它是以一个地震数据体作为输入信息，并且只生成一个阻抗数据体（上述数据体之一）。

通常，RockTrace 算法可以产生三个弹性参数数据体，并且保留了许多其它模块的原理和约束算法。

这是业界一项独特的技术，具有以下技术优势：∙反演得到的弹性参数是岩石的真实属性，与储层属性有关。

∙当采用Knott-Zoeppritz 方程式选项时，无任何物理近似假设。

∙允许振幅和相位随偏移距变化。

通过对每隔输入部分叠加数据体，计算唯一的子波来实现反演。

∙在反演过程中，弹性参数可以直接进行各自约束。

∙岩石物理关系可用于约束弹性参数对。

∙由于所有输入数据必须和单一的输出模型相一致，降低了噪音的影响。

∙最终的弹性参数模型可重构输入地震数据，这也是反演优化算法的一部分。

Jason模块功能简单描述Jason地学平台是一个将各学科有用信息综合在一起，即为用户提供丰富的、从油气勘探、开发到生产阶段将地震、测井和地质信息有机结合，进行反演、模拟和预测不同阶段储层岩石物性和流体变化的综合研究工具。

您根据可用信息和经济条件，您可以明智的选择应用哪个“工作流程”更好。

1、Enveriment 运行环境（工区管理地震解释和接口）与其它解释系统紧密相连、数据格式灵活、方便。

2、EarthMod 地质框架模型，包括模型建造器，模型生成器和测井曲线生成器。

把地质、地震、测井曲线（斜井轨迹）、沉积模式（整合，不整合，礁体及河道等）建立以地震道为坐标的模型上，成为储层预测的基础，并赋予地质意义。

3、VelMod 速度模型建立工具VelMod 除具有建立速度模型的基本功能外，且有其独特特征：•地质引导：结合地质信息进行插值运算，能把稀疏的速度数据拓展为三维速度场。

•基于地质概念的速度调整•真三维插值4 、Wavelets 二维和三维地震子波分析●无井、单井、多井提子波和空变子波分析●从斜井中进行真三维分析●估算信噪比谱●为使结果稳定利用模型驱动5、 Modtrace 完整的地震反演系统( 包括对大倾角地层)●所用约束稀疏脉冲反演是基于道的递归反演，产生地震带宽内的波阻抗数据。

●其算法的唯一特征应用解释控制，为获得可靠的低频信息提供工具。

在EarthMod 的基础上建立空变约束条件，其结果突出各向异性，提高了反演分辨率。

●多种方式提取子波，包括无井、单井多道、多井多道、直井、斜井提子波和在EarthMod 的基础上提空变子波。

●由于大量地震信息的反演是基于EarthMod 的基础，所以适用与多条复杂断层的地质情况，使其反演结果更接近真实的地质模型。

●给出产层有效厚度图和孔隙度分布图６、InverMod 精细储层描述（多井）•采用一欧洲石油公司的专利，专门致力于薄层预测和精细描述。

对油田滚动勘探开发十分有用。

JASON软件介绍RockTrace同时AVA 约束稀疏脉冲反演⾃从2000 年秋季推出以来，RockTrace 就对⾏业应⽤和集成PSTM 地震数据的⽅法产⽣了重⼤影响。

它是唯⼀的定量集成测井曲线弹性岩⽯物性和AVA 地震数据的技术，可以⽣成标定的定量岩⽯物性三维数据体。

RockTrace 以InverTrace Plus技术为基础，并将该技术扩展到了AVO 域。

在InverTrace Plus中，应⽤的约束以波阻抗(Z p) 为依据。

在RockTrace 模块中，⽬标是在波阻抗之外求解出横波阻抗(Z s) 和密度，因此，对这三个参数分别地设置约束条件。

在并⾏处理过程中，能够⽣成的弹性参数类型组合为：纵波阻抗、横波阻抗和密度纵波阻抗、纵/横波速度⽐和密度纵波时差、横波时差和密度纵波速度、横波速度和密度和InverTrace Plus⼀样，应⽤全局模式时，⼀个空间控制项被加到⽬标函数上，同时，⼀个相当⼤的地震道数据体被整体转换。

RockTrace反演应⽤多个不同⾓度叠加道集的地震数据体，并且⽣成三个弹性参数数据体。

该算法是InverTrace Plus模块整体多道反演算法的扩展。

它是以⼀个地震数据体作为输⼊信息，并且只⽣成⼀个阻抗数据体（上述数据体之⼀）。

通常，RockTrace 算法可以产⽣三个弹性参数数据体，并且保留了许多其它模块的原理和约束算法。

这是业界⼀项独特的技术，具有以下技术优势：反演得到的弹性参数是岩⽯的真实属性，与储层属性有关。

当采⽤Knott-Zoeppritz ⽅程式选项时，⽆任何物理近似假设。

允许振幅和相位随偏移距变化。

通过对每隔输⼊部分叠加数据体，计算唯⼀的⼦波来实现反演。

在反演过程中，弹性参数可以直接进⾏各⾃约束。

岩⽯物理关系可⽤于约束弹性参数对。

由于所有输⼊数据必须和单⼀的输出模型相⼀致，降低了噪⾳的影响。

最终的弹性参数模型可重构输⼊地震数据，这也是反演优化算法的⼀部分。

第四篇 约束稀疏脉冲波阻抗反演1、概述：约束稀疏脉冲波阻抗反演方法（简称CSSI ）是目前应用比较广泛的一种方法，它是以趋势约束稀疏脉冲反褶积算法为基础。

对地下的反射吸收序列作如下假设：它的分布是稀疏分布的，而不是像其它的反演方法那样假设其是连续分布的。

在反演过程中，它是通过寻找一个使目标函数最小的反射系数脉冲数目来得到波阻抗数据的，此时合成的地震记录可以和实际地震记录匹配的最佳。

2、基本假设和方法原理约束稀疏脉冲反演（CSSI ）是一种递推地震波阻抗反演方法，基于范数反褶积和最大似然反褶积。

它假设地层的反射系数序列是由一系列稀疏且不连续的大反射系数和高斯分布的小反射系数叠加而成。

从地质角都解释，大反射系数代表地下不连续界面、岩性分界面。

首先由约束稀疏脉冲的基本假设，得到目标函数：)1ln()(2)ln(2)(1)(1122122λλ----+=∑∑==M L M K n NK r RJ LKLK（1）2R 为反射系数均方值，2N 为噪音均方值；第K 个采样点的反射系数为r(K),n(K)为噪音；M 为反射层数；L 为总采样数；λ为既定反射系数似然值；可经迭代计算出反射系数。

其次用最大似然反褶积反演得到反射系数。

采用递推算法结合初始波阻抗趋势，得到波阻抗模型。

)()(1)1()(i R i R i Z i Z +-= （2）Z(i)为第i 层的波阻抗值；R(i)为第i 层的反射系数。

最后约束稀疏脉冲反演依据目标函数逐一对地震道计算的初始波阻抗进行调整，并调整反射系数，得到目标函数：Z L a d s L r L F q p ∆+-+=-11)()(λ （3）r 是反射系数，Z ∆是阻抗趋势差；d 是地震道；s 是合成地震道；λ是残差权重因子；a 是趋势权重因子；p,q 是L 模因子。

式（3）右边分别是反射系数的绝对值和，合成声波记录与原始地震数据的差值，趋势约束项。

约束稀疏脉冲反演基于地震数据，用波阻抗趋势进行约束，以期用最少的反射系数脉冲，对合成记录与地震道进行最佳匹配。

Jason反演软件适用性分析一）Jason软件适用性分析1. 概述波阻抗反演是目前应用最广泛的储层预测和油藏描述技术之一，其发展也日新月异，出现了各种各样的反演计算方法，这些方法由于其基于的数学物理模型的不同，各有优缺点，要求的基础资料和能够达到的反演效果也是不同的。

地质院于1999年首次引进Jason测井约束反演软件（部分模块），版本为5.1；2002年对该软件进行升级并扩充新模块，版本为6.0。

该软件于2002年11月进行了软件安装，并随之举行了为期两周的现场培训。

随后该软件正式投入生产，目前运行情况良好。

Jason软件自引进以来，在济阳坳陷隐蔽油藏勘探中发挥了非常重要的作用，目前已成为国内应用最普遍的波阻抗反演软件之一。

2. 软件功能和技术特点Jason软件是一个综合性、多方法的平台，它可以实现由递归反演－稀疏脉冲反演－随机模拟、随机反演－地震地质特征反演－弹性反演的处理过程，用户可根据需要由Jason 的模块构建自己的研究流程，完成储层预测和油藏描述。

其重要特点是随着越来越多的非地震信息（测井，测试，地质）的引入，由地震数据推演的油气藏参数模型的分辨率和细节会得到不断的改善。

主要包括Environment Plus、Wavelets、Velmod、Invertrace、Invermod、Rocktrace、Statmod、Largo和Functionmod等9个模块。

1)、vironment PlusEnvironment-Plus 集总了Jason的运行环境、各种分析工具和各种辅助性模块。

实现数据输入、输出（地震Segy格式，测井和层位ASCII格式）；各种数据，各种方式的显示(井、层位、地震等的2D/3D显示)；合成记录标定、井曲线编辑（方便、灵活）；绘图/直方图分析（确定属性间的关系）；三维（地质/储集）体自动解释（用门槛值/多边形定义解释标准；解释结果（层顶、底，层厚度，层间属性）可保存；报告解释体的叠置及井钻遇等情况；沿层属性提取（沿层面，层间等提取属性最大/最小/平均值等）；层位类数据的各种处理计算（平滑，加/减等）；地层异常检测（用属性的梯度异常确定地层/异常体的边界）；处理工具包（重采样，滤波，互相关等）；等值线（构造、属性等等值线）。