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杨氏模量和泊松比反射系数近似方程及地震叠前反演张瑞;文晓涛;杨吉鑫;李雷豪;刘松鸣【摘要】杨氏模量和泊松比是表征岩石性质的重要弹性参数;地震叠前反演是获取地下弹性参数最有效的方法之一,其核心是描述地震波反射特点的反射系数方程.针对缺失大入射角的地震数据,经典三项武反射系数方程的反演不稳定性较突出的情况下,拟从减少参数维数入手,提高反演结果的稳健性.首先从Aki-Richards近似方程出发,通过引入密度幂指数经验近似模型拟合密度反射系数,推导得到直接反演杨氏模量和泊松比的两项式反射系数近似方程;然后,从正演与反演角度,利用多个参数化模型对新方程的稳定性与精度进行分析、验证,结果表明该方程具有计算精度高、适用性较强的特点;最后,依据新方程总结了一套适用于含气储层、能够直接反演岩体脆性参数的叠前反演方法,该方法较好地刻画了含气目标,为油气储层含气特征的识别提供了新的手段.【期刊名称】《石油地球物理勘探》【年(卷),期】2019(054)001【总页数】9页(P145-153)【关键词】反射系数;两项AVO方程;杨氏模量;泊松比;叠前反演【作者】张瑞;文晓涛;杨吉鑫;李雷豪;刘松鸣【作者单位】成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610059;成都理工大学地球物理学院,四川成都610059;云南建投第一勘察设计有限公司,云南昆明650000;成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610059;成都理工大学地球物理学院,四川成都610059;成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610059;成都理工大学地球物理学院,四川成都610059;成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610059;成都理工大学地球物理学院,四川成都610059;成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610059;成都理工大学地球物理学院,四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】P6310 引言随着浅层、常规油气资源获取难度的增大，针对深层、超深层与非常规油气储层的地震勘探技术越来越成为人们关注的热点[1-2]。
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。
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。
叠前地震同步反演方法及应用方中于;朱江梅;李勇;黄丽娜;李佳胜【摘要】W地区珠海组储层砂岩内部物性、含油气性变化快,开展储层物性预测尤为重要.叠前地震同步反演方法是利用不同炮检距道集数据和纵波、横波、密度等测井数据的反演方法,可同时反演得到储层岩性、物性相关的多种参数,用于综合判别储层物性及含油气性.将叠前地震同步反演方法应用于W地区珠海组储层的物性及含油气性预测中,利用获得的P波阻抗、S波阻抗及密度等地震特征参数对珠海组储层进行了综合判别,并对珠海组储层品质作了评价,优选出有利优质储层及其分布范围,并被钻探证实.【期刊名称】《成都理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(041)002【总页数】5页(P152-156)【关键词】珠海组;叠前;同步反演;物性;综合判别【作者】方中于;朱江梅;李勇;黄丽娜;李佳胜【作者单位】成都理工大学地球物理学院,成都610059;中海油能源发展物探技术研究所,广东湛江524027;成都理工大学地球物理学院,成都610059;中海油能源发展物探技术研究所,广东湛江524027;成都理工大学地球物理学院,成都610059;中海油能源发展物探技术研究所,广东湛江524027;成都理工大学地球物理学院,成都610059【正文语种】中文【中图分类】TE132.14;P631.4W地区珠海组储层砂岩内部物性、含油气性变化快，这些变化制约了该地区的开发，因此开展储层物性预测尤为重要。
叠前地震反演的目的是为了获得可靠的纵波速度(波阻抗)、横波速度(波阻抗)及密度等弹性参数，以预测储层的岩性特征和流体特征。
这个问题在国外有多位专家进行过讨论，Simmons和Backus在1996年对P波反射系数(RP)、横波反射系数(RS)和密度反射系数进行了反演研究[1]，Buland和More在2003年使用了Bayesian AVO反演方法[2]。
Rasmussen和Daniel P. Hampson等人建立了叠前地震反演新方法[3,4]，它直接反演纵波阻抗(速度)、横波阻抗(速度)及密度，并试图将其方法扩展到转换波数据反演方面。
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。
叠前弹性参数反演应用摘要：随着油气勘探的日益深入，应用“叠前弹性参数反演”寻找隐蔽油气藏的技术方法逐渐被业界重视。
本文以S地区为例，在对研究区测井数据标准化、校正的基础上，开展岩石物理研究，寻找与砂岩储层关系紧密的的弹性参数，应用“叠前弹性参数反演”方法对这些敏感弹性参数进行直接反演，研究结果表明，该反演方法合理，反演结果精度高，现有条件下可较好预测研究区砂岩储层的分布。
关键词：时间偏移；叠前参数反演；储层研究；密度反演0引言早在1940年，人们就发现了地震反射振幅随偏移距变化的事实【1】。
多次覆盖技术为地震成像做出了巨大贡献，也是A VO研究的基础，80年代初A VO 技术达到定性研究的顶峰，各种研究方法层出不穷，但其局限性日益显现，到八十年代末期，A VO技术走入低谷。
自从Debski W. (1995)和Arild Buland (1996)提出叠前地震数据三参数反演（纵波速度、横波速度、密度）并利用伪泊松比（Vp/Vs）预测砂岩和气藏以来，以BP公司的Patrick A. Connolly 1999年在TLE （The Leading Edge）第4期发表的“弹性波阻抗”（Elastic Impedance）为标志，叠前弹性参数反演（定量A VO）在国外得到了迅速发展并获得很大成功[2]。
现今，弹性参数反演的理论已毋容置疑，随着人们认识的加深，实践的增多，相关测井处理解释技术、模型建立、岩石物理研究、地震处理解释技术的发展协调配套【2】【3】【4】【5】，反演技术正一次又一次地帮助勘探开发项目取得成功。
1叠前弹性参数反演技术路线早期的A VO研究工作主要是定性研究【6】，而反演是在叠加成果资料上进行的波阻抗反演，两者没有结合在一起。
叠前弹性参数反演与岩石物理研究技术的有机结合，对隐蔽油气藏的预测具有较好的效果。
目前应用叠前道集数据求取弹性参数的方法主要采用Zeoppritz简化方程求解：一般用二参数或三参数方法，也有称二项式、三项式，指的是求解时所用的简化方程【7】。
地震波形指示反演方法原理及其应用地震波形反演是地震学中一种重要的方法，它通过解析地震记录中的波形特征，推导出地下结构的物理属性。
地震波形反演方法可以分为多种类型，包括位移反演、速度反演和密度反演等，每种方法都有其特定的原理和应用。
位移反演是一种常用的地震波形反演方法。
其原理是通过将地震数据与已知源函数卷积，然后与观测数据进行比较，进而得到地下介质的位移分布。
位移反演方法的应用广泛，可以用于研究地下介质的构造和动力学特性，并可用于勘探石油、矿产等资源。
速度反演是另一种常见的地震波形反演方法。
速度反演基于反射地震波数据，通过匹配数据与模拟波形之间的差异，来推导出地下介质的速度分布。
速度反演方法在地震勘探中应用广泛，可以用于研究地层的速度变化，并进一步确定油气储层的位置和性质等。
密度反演是地震波形反演的另一种重要方法。
该方法通过解析地震波波形的振幅和相位信息，推导出地下介质的密度分布。
密度反演方法在地震勘探中被广泛应用，可以用于研究地下介质的密度变化，进而推断出地层的物性和油气圈闭等重要信息。
此外，还有其他地震波形反演方法，如走时反演、频散反演和波形反演等。
走时反演基于地震波到达时间的变化，推导出地下介质的速度分布。
频散反演则通过解析地震波在频率域上的特征，推导出地下介质的频散特性。
波形反演是一种基于全波形数据的反演方法，该方法可以更准确地描述地震波的传播，并推导出地下介质的细节结构。
地震波形反演方法在地震学中具有重要的应用价值。
通过反演地震波形，可以揭示出地下介质的物理特性和结构信息，如岩石速度、密度、衰减等。
这些信息对于地质勘探、地震风险评估、地球内部结构研究等都具有重要的意义。
此外，地震波形反演方法还可以应用于地震监测和地震预测等领域，为地震灾害的预防和减灾提供有力支持。
总之，地震波形反演方法通过解析地震波记录，推导出地下介质的物理属性，具有重要的原理和应用。
不同的反演方法对应不同的原理和应用范围，可以揭示出地下介质的位移、速度、密度等重要信息，为地质勘探、地震监测和地震预测等领域提供决策依据。
基于反演理论的地震波速度结构反演研究地震活动是地球内部能量释放的一种表现形式。
地震波是地震活动时地震源产生的机械波，其传播速度与地下介质的物理参数有关。
地震波速度结构反演是地震学中的一个重要课题，在实际勘探与灾害监测中具有重要的应用价值。
基于反演理论的地震波速度结构反演研究是近年来地震学领域的热点之一。
一、地震波速度结构反演的研究背景和意义地球内部结构是地球科学的重要研究领域之一。
地球内部介质的分布及性质对于我们了解地球的物理特性、化学结构及演化历史等方面都有着重要意义。
地震波速度结构反演是一种基于地震波传播路径和走时测量数据，计算介质内波速分布的反演方法。
地震波速度结构反演可以提供地下介质的物理参数，如密度、泊松比等，为地球内部结构和地球物理探测提供了非常重要的工具。
基于反演理论的地震波速度结构反演研究，是以地震波传播理论与模型为基础，采用不同算法处理数据，并提取各种参数，最终得到地下介质速度结构的研究方法。
通过对地震波速度结构反演的研究，我们可以获得更准确和详尽的地球内部结构的信息，帮助我们了解地球的物理性质和演化历史，同时也对于地球物理勘探和地震灾害监测都有着非常重要的应用价值。
二、地震波速度结构反演的方法和技术地震波速度结构反演的方法和技术是地震学领域的一个重要课题。
基于反演理论的地震波速度结构反演研究中，最常用的方法是基于层析成像技术和全波形反演技术。
1. 层析成像技术层析成像技术是一种结构反演方法，其基本原理是将地震波在地下传播的路程分布设为若干个层，然后将其视为一个线性反问题，在贝叶斯理论和数值模拟的基础上，采用线性或非线性方法，对数据进行反演。
层析成像技术的优点在于计算速度快、适用范围广、操作简便。
层析成像技术的缺点是，由于需要将地下介质分层，因此无法获得高分辨率的地震波速度分布。
2. 全波形反演技术全波形反演技术是一种高分辨率的速度结构反演方法，其基本原理是利用地震波传播的完整波形信息，通过正演模拟和反演计算，计算介质内波速分布。
反演地震波信号的联合反演技术研究地震勘探是一种非常重要的地球物理勘探手段。
在地震勘探中，记录地震波信号并将其转化为地层构造的信息是非常重要的。
然而，在地震勘探中获取到的地震波信号往往受到噪声和干扰的影响，因此需要使用反演技术来处理这些信号。
地震反演的方法有很多种，其中联合反演技术因为可以有效地结合不同数据源的信息而被广泛应用。
下面将介绍一些联合反演技术在地震勘探中的应用。
1. 地震波速度和密度的联合反演地震波速度和密度是地球内部结构的两个重要参数。
它们对地震波的传播有着重要影响。
通过对地震波速度和密度进行联合反演，可以提高反演的精度和可靠性。
在地震波速度和密度的联合反演中，通常会使用三维反演方法。
这类方法将地震波速度和密度视为三维空间中的函数，并通过不断迭代来逐步逼近真实地层模型。
另外还可以使用反演算法对波场进行正演，从而计算出模拟地震波信号与观测地震波信号的差异，从而进一步优化反演结果。
2. 地震勘探中高频和低频数据的联合反演在地震勘探中，高频数据能够提供更详细的地层构造信息，而低频数据则有更好的穿透深度。
因此，联合使用高频和低频数据可以提高地震勘探的效果。
在高频和低频数据的联合反演中，通常会使用多尺度反演技术。
这种方法将不同频率的数据分别进行反演，然后再将不同频率的反演结果进行组合，并不断迭代，得到最终的反演结果。
这种方法能够充分利用高频和低频数据的优势，进一步提高反演精度。
3. 地震勘探中地表观测和井下观测数据的联合反演地表观测和井下观测是地震勘探中常用的两种数据来源。
地表观测数据能够提供范围广、覆盖面广的信息，而井下观测数据则能够提供更详细的地层信息。
在地表观测和井下观测数据的联合反演中，通常会使用全波形反演（FWI）技术。
这种方法通过将地震波信号的振幅和相位作为反演参数，尝试获得最优的地层模型。
FWI技术能够充分利用不同观测点的信息，以及地震波在不同深度的传播信息，提高反演的效果。
总之，地震波信号的联合反演技术能够有效地提高地震勘探中的反演效果。
非均质储层叠前地震反演技术研究及应用的开题报告一、研究背景地震是地球上普遍存在的一种自然现象，其与地下构造和物性有着密切的关系。
地震勘探是一种重要的地震应用技术，通过对地下结构的探测和分析来进行石油、天然气等资源的勘探和开发。
地震反演技术是地震勘探中重要的技术之一，其通过对地震波数据进行反演，得到地下介质的物性参数，如速度、密度等。
由于地下介质的不均质性，地震反演方法在处理不均质储层的问题上存在困难。
非均质储层指储层中存在不同尺度的孔洞、裂缝、岩石等复杂结构，导致地下介质的物性参数空间分布不均、非线性程度高。
因此，如何有效应对非均质储层的地震反演问题，成为了地震勘探领域亟待解决的难题。
二、研究内容和方法本研究将以非均质储层叠前地震反演技术的研究和应用为研究主线，通过以下步骤开展研究：1. 分析非均质储层地震反演问题的现状及存在的难点。
针对现有反演方法的研究成果进行梳理和总结，明确其在非均质储层反演中的限制和不足之处。
2. 设计非均质储层叠前地震反演实验并进行数据采集。
选取典型的非均质储层模型，在地震勘探实验室中搭建相应实验装置，利用高精度地震仪进行地下结构采集和数据处理。
3. 探索基于反演算法和模型扰动技术的非均质储层地震反演方法。
通过分析模型分辨率、参数化方法和扰动算法，设计优化的反演计算方法，并应用于实验数据处理。
4. 验证方法的可行性与有效性。
对比不同反演方法得到的物性参数，分析其精度和稳定性，验证所提方法的可行性和有效性。
三、预期研究成果本研究将针对非均质储层叠前地震反演问题进行深入的理论分析和实验探究，并设计一种优化的反演计算方法，预期获得以下成果：1. 深入理解和解决非均质储层反演问题，总结和归纳相关研究成果。
2. 设计和实现一种优化的非均质储层地震反演方法，克服现有反演方法存在的局限性。
3. 验证该方法的可行性和有效性，为非均质储层地震反演提供一种新思路和方法。
