拟声波阻抗反演技术方法及应用

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SMI波形相控高精度波阻抗反演

频率成分:0_300HZ Correl=0.610519
频率成分:0_200HZ Correl=0.768308
频率成分:0_100HZ Correl=0.956146
HZ
CORREL
80 100
200 300 400 500 600 700 800
频带与相关系数交会图
共性 8-45 Hz 0-8 Hz 差异性
结论：1、地震波形相似性可指示相分布；2、在同一相带内，测井声阻抗曲线在低频段具有较好的相似性，其相似性大小随频段升高快速下降，到达400Hz以上相关性较差；3、在“相控截频”（45-220Hz）以内，测井阻抗曲线表现出较好的相似性，可据此拓宽反演确定性频带范围。4、“空控截频”（220400Hz）部分主要受局部空间距离影响。该频段以上高频部分表现为随机分布特征。
SMI波形相控反演原理示意图
0-8Hz 井点低频
8-45Hz 地震有效频带
45-220Hz 相控拓频
220-400Hz 400Hz以上相控下的空间插值超高频随机模拟
45-220Hz 220-400Hz 8-45Hz 0-8Hz 400Hz 以上相控拓频相控下的空间插值超高频随机模拟地震有效频带井点低频
1000 2000
0.933446 0.956146 0.768308 0.610519 0.458914 0.374679 0.26895 0.226981 0.227504 0.202339 0.1z
400-1200Hz
LOW FR
相控截频
空控截频
HIGH FR
3、地质统计学反演（随机模拟反演）主要问题：已知样本点难以拟合出满意的变差函数模型，导致插值的高频分量与实际情况差别较大；加之解的不确定性很难满足现场决策的需求。

反演在煤层预测中的应用

２１年第４０２期
童拭晨科技
３
反演在煤层预测中的应用
张凡斌，正风刘
（．山东省煤田地质局物探测量队，１山东泰安摘要２１０２山东科技大学地质学院，７００；．山东青岛２６１６５０）
针对宁夏煤层的特点，以反映有效煤层较为敏感的ＧＦＧＲ曲线为基础，构建具有声波量纲的拟声波曲线，通过空间地质建模、波阻抗信息融合技术
２２层位标定和子波反演．
辨率、噪音、测井资料的可靠性；２子波的影响；３（）（）地质模型的影响。
２１原始资料的整理．
层位标定及子波反演是联系地震和测井数据的桥梁，是煤层预测中的关键点。它们之间相互制约，通过２ຫໍສະໝຸດ 具体措施空间地质建模
波阻抗反演ｌ
信息融合Ｉ
ｌＧＲＧＦ拟波阻抗反演
ｌ煤层识别
煤层解释
图Ｉ技术方案框图
整理每口井的煤层数据的顶底深和煤层号作为井对比的目标，合地层整理出有标志性的地层或煤层结作为分层数据，在地震标定和连井对比的基础上指导和约束煤层横向对比。
反演技术和平面综合分析研究，测煤层的分布；用煤层识别和信息融合技术，测含煤层的空间分布。预利预
关键词三维地震波阻抗反演，高分辨率拟波阻抗反演地质建模
中图分类号Ｆ３．４６１４文献标识码Ｂ

地震反演方法综述

地震反演技术简介在上世纪70~80年代，地震反演作为地球物理学的一个重要进展得到了广泛的赞扬，获得广泛应用；地震反演技术能够帮助解释人员确定地层单元而不仅仅是通过反射波确定地层单元的边界，而且能直接进行深度域成图。

在一个竞争的市场环境中，开发出了很多不同的反演算法，在基本递归反演方法的基础上不断取得进进展，一下简要介绍几种基本的地震反演方法。

主要分三大类：1、基于地震数据的声波阻抗反演：其结果有两种：相对阻抗反演（常说的道积分）与绝对阻抗反演。

主要算法有：递归反演（早期的地震反演算法）与约束稀疏脉冲反演（优化的地震反演算法）。

这种反演受初始模型的影响小，忠实于地震数据，反映储层的横向变化可靠；但分辨率有限，无法识别10米以下的薄砂层。

2、基于模型的测井属性反演：此种反演可以得到多种测井属性的反演结果，分辨率较高（可识别2-6米的薄层砂岩）；但受初始模型的影响严重，存在多解性，只有井数多（工区内至少有10口以上的井，分布合理，且要求反演的属性与阻抗相关），才能得到较好的结果。

3、基于地质统计的随机模拟与随机反演：此种算法可以进行各种测井属性的模拟与岩性模拟，分辨率高（可识别2-6米的薄层砂岩），能较好的反映储层的非均质性，受初始模型的影响小，在井点处忠实于井数据，在井间忠实于地震数据的横向变化，最终得到多个等概率的随机模拟结果；但要求工区内至少有6-7口井，且分布较合理，才能得到好的模拟结果。

道积分道积分技术出现，为广大少井无井地区岩性及油气预测提供了新的途径，它能得到类似于虚速度测井的新方法，其结果对应于地层的波阻抗，它最大优点是不像虚速度测井那样依赖于井的资料和地球物理学家的经验。

尽管道积分剖面不能像GLOG波阻抗剖面那样反映地层绝对速度，而只能反映其相对速度大小，但是它反映出的层位与GLOG剖面是一样的，甚至在反映的细节上还比它多，对薄层识别也非常有利，因此道积分剖面能用于岩性和油气层解释。

地震反演技术

Ri
i1vi(11) i vi v i1 i1 i vi
递推可得：
nvn
n
0(v20) i0
1 Ri 1 Ri
n
对(2)式取对数:
ln(
nvn
/
0v0
)
i0
ln[( 1 (3)
Ri
)
/(1
Ri
)]
对(3)式右边求和号内旳对数项按Taylor级数展开，得(4)式：
ln[( 1
井约束模型反演：
测井
地震
突出优点：地震与测井有机地结合反演剖面：低、高频信息起源于测井资料
1、反演
从广义上讲，反演就是根据多种位场(电位、重力位等)、波场(声波、弹性波等)电磁场和热学场等旳地球物理观察数据去推测地球内部旳构造形态及物质成份，定量计算其有关物理参数旳过程。
2、反演理论
这是从一种物理系统上旳观察值来恢复该物理系统有用信息旳一套数学和统计技术（如微积分、微分方程、矩阵理论、统计估算和推测等）。
精细解释好地震层位，它关系到模型建立旳精度，必须确保层位解释旳合理性和可靠性。
根据工区旳地质构造背景，定义好地层之间旳接触关系，确保模型旳合理性。
对测井曲线进行分析研究、编辑校正，做好同一种测井曲线旳归一化处理。
选择合理旳处理流程和反演参数，确保反演处理旳合理性和可行性。
➢煤厚变化趋势预测
3、地震反演技术指利用人工激发产生旳地震波场推测地下地
质构造和地层内部特征变化旳措施技术。 4、正演与反演问题
给定模型及参数拟定模型旳响应即正演。
模型参数输入
系统体现正演理论
算子
输出
观察数据
数学工具反演理论

地震波阻抗反演方法综述

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。

几种地震波阻抗反演方法的比较分析与综合应用

几种地震波阻抗反演方法的比较分析与综合应用
刘喜武;年静波;吴海波
【期刊名称】《世界地质》
【年(卷),期】2005(024)003
【摘要】地震波阻抗反演是确保地震数据、测井资料和地质信息正确综合的重要技术.对当前石油工业界常用的地震波阻抗反演方法的原理、技术关键、优缺点及应用条件做了较为详细的分析和评述,并展示了几种反演方法综合应用的实例.实例表明,遵照拟定的技术流程,能够在实际生产中较好地使用各种反演方法,并得到较为可靠的一体化综合储层预测结果,可以降低油气勘探开发的风险.
【总页数】6页(P270-275)
【作者】刘喜武;年静波;吴海波
【作者单位】中国海洋大学,海洋地球科学学院,山东,青岛,266003;中国海洋大学,海洋地球科学学院,山东,青岛,266003;大庆油田有限责任公司,勘探开发研究院,黑龙江,大庆,163712
【正文语种】中文
【中图分类】P315.63
【相关文献】
1.高分辨率非线性地震波阻抗反演方法和应用 [J], 崔炯成;吴媚;李维新;符力耘
2.地震波阻抗反演方法之改进与三阶段、九步骤反演方法的初步实践 [J], 吴海波;吴河勇;张阳;年静波
3.小入射角叠加地震数据波阻抗反演方法 [J], 李蒙;刘震;刘敏珠;马跃华;邵文潮
4.基于先验约束的深度学习地震波阻抗反演方法 [J], 宋磊;印兴耀;宗兆云;李炳凯;瞿晓阳;郗晓萍
5.灰质浊积岩储层地震叠后波阻抗反演方法的适用性分析 [J], 钮学民;閤彬
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薄层地震反演软件SMI操作流程_修订

二、波形指示反演
①岩性厚度计算
2、计算岩性厚度
3、成果应用
选择层段选择反演体设置需要统计的值域范围设置岩性厚度名
门槛值
注意：计算出的岩性厚度为时间厚度，单位为ms
步骤2：通过直方图确定岩性门槛值，点击主界面应用→岩性厚度计算，计算出目的层段的岩性厚度。
二、波形指示反演
②等值线绘图
设置等值线名称选择层段及属性
三、其他
①模型插值
选择框架模型
选择计算范围
3、数据预处理
层位平滑工具
通过底图窗口对构造解释层位进行查看，利用层位菜单下的层位插值、层位平滑工具对构造解释层位进行插值和平滑。
一、数据准备
③测井曲线去异常值
AC DEN GR
SP
3、数据预处理
步骤1：点击主界面井→曲线浏览，进入单井分析窗口对载入工区的单井数据进行分析，找出存在异常值的井曲线。
斜井井旁地震道提取
直井井旁地震道提取
步骤1：点击主界面速度→合成记录，进入合成地震记录窗口，在窗口菜单栏选择文件→打开，选中打开需要做合成记录的井，点击图道选项，依次添加时深道、声波曲线道、密度曲线道、波阻抗曲线道、反射系数曲线道、合成记录道以及井旁地震道。
一、数据准备
④合成记录
3、数据预处理
3、成果应用
设置绘图参数
点击主界面应用→等值线绘图，进入创建等值线网格窗口，绘制岩性厚度等值线。
三、其他
谱模拟反演剖面
1、谱模拟反演
谱模拟反演地震叠加剖面
在工区面积大，井资料较少的情况下，可以利用谱模拟反演分析区域的储层展布特征。其具有：无需子波提取、无需模型约束、纵向分辨率高于稀疏脉冲反演、对井依赖程度小、地质现象反映客观等优点。

波阻抗反演技术共41页PPT

1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之易安。来自1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
波阻抗反演技术
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新来燕，双双入我庐，先巢故尚在，相将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、陶渊明（约 365年 —427年），字元亮，（又一说名潜，字渊明）号五柳先生，私谥“靖节”，东晋末期南朝宋初期诗人、文学家、辞赋家、散
文家。汉族，东晋浔阳柴桑人（今江西九江）。曾做过几年小官，后辞官回家，从此隐居，田园生活是陶渊明诗的主要题材，相关作品有《饮酒》、《归园田居》、《桃花源记》、《五柳先生传》、《归去来兮辞》等。

多测井曲线拟声波重构技术的应用

多测井曲线拟声波重构技术的应用尹继尧;王小军;杨荣荣;谢宗瑞;刘作强【摘要】基于多曲线的拟声波重构技术,对声波曲线进行合理重构,用于测井约束地震反演,可实现对储集层的预测.在重构中遵循两个原则,即声波时差的低频变化趋势应符合地层压实效应;高频变化趋势能较好地区分岩性.通过小波变换频谱分解、多元回归、量纲转换及严格的数学运算等一系列步骤进行曲线重构.测井曲线处理重构后的曲线,基本保持了原来的地质规律,并显著提高了砂体的分辨率,为波阻抗反演提供了较好的声波资料.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2014(035)004【总页数】5页(P461-465)【关键词】测井曲线;重构;声波测井;小波变换;多元回归【作者】尹继尧;王小军;杨荣荣;谢宗瑞;刘作强【作者单位】中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000;中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司研究院,河北涿州072751【正文语种】中文【中图分类】P631.8241 声波曲线重构的必要性随着油田勘探开发的不断深入，一些薄储集层逐渐成为勘探开发的重点。

受地震资料分辨率的限制，仅仅依靠地震资料来描述和评价薄储集层存在很大困难。

在这种情况下，测井约束地震反演等特殊处理技术就发挥了重大作用，在储集层预测工作中，无论地震解释、地质标定、地层对比，还是约束地震反演，测井资料的准确性往往决定着整个工作的成败，长期以来，都是用声波测井曲线来进行地震地质层位标定和波阻抗反演，但是由于受环境噪声的影响，声波测井曲线中的高频信息在很多情况下不能代表岩性变化，不能区分地层剖面上的岩性，给储集层预测带来了很大的困难。

常见的构建拟声波曲线方法主要分为三大类[1-12]：①统计回归和理论计算法，前者利用交会图求出声波与其他测井曲线关系的经验方程来拟合声波，后者如法斯特、阿奇和维利公式等，这些方法没有考虑声波测井曲线中地层背景速度低频信息，在理论上不是很合理；②测井曲线信息加权法，将电阻率、自然伽马、自然电位等测井数据，按给定的加权值，拟合声波数据，以突出声波测井、密度测井资料响应不明显的地质目标，但它仅在声波曲线基础上进行了简单的加减运算，而且在多数情况下只采用单一的测井曲线；③小波分解法，把各种曲线分解后进行加权组合，该方法理论上没问题，关键是如何把各类曲线的高频信息调制到一起，形成一个确实能代表声波时差曲线高频部分的信息。

拟声波地震反演在三角洲前缘河道砂体预测中的应用

拟声波地震反演在三角洲前缘河道砂体预测中的应用
周连敏;何川;王晶晶
【期刊名称】《石化技术》
【年(卷),期】2016(023)002
【摘要】大港油田南部滩海地区主要含油层系为沙河街组沙二段,沙河街组地层形成于黄骅坳陷的扩张期,也是下第三系的首次大规模湖侵期,湖岸附近地形高差大,岸上斜坡陡窄,物源近,碎屑物质供应充足,河道砂岩薄互层发育,储层纵向厚度变化大,平面分布复杂.本区域内砂、泥岩声波速度差异小,常规声波反演预测砂岩效果差,不能达到生产需要.本次研究重构拟声波曲线,突出储层与围岩差异,较好地完成对厚层砂岩边界预测的同时,对薄层砂岩边界也能精确识别,实现了对三角洲前缘河道薄互层砂砾岩储集层预测的目的.
【总页数】2页(P190-191)
【作者】周连敏;何川;王晶晶
【作者单位】中国石油大港油田公司勘探开发研究院天津300280;中国石油大港油田公司勘探开发研究院天津300280;中国石油大港油田公司勘探开发研究院天津300280
【正文语种】中文
【相关文献】
1.倾角方位属性在曲流河河道砂体预测中的应用 [J], 周连敏
2.密井网地质统计学反演在河道砂体预测中的应用 [J], 张飞飞;王珩;郭永贵;肖佃师;李红军
3.密井网条件下随机地震反演及其在河道砂体预测中的应用 [J], 张秀丽;姜岩;郝兰英;王彦辉;郭亚杰;孙雨
4.密井网条件下地质统计学岩性反演在河道砂体预测中的应用 [J], 张秀丽[1]
5.地震分频技术在扇三角洲前缘砂体预测中的应用
——以海拉尔盆地乌尔逊断陷铜钵庙断裂带南屯组为例 [J], 王江;陈沫;王杰;刘霜;周豪
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66
通过岩石物理特征分析，声波曲线很难区分砂泥岩，常规声波反演难以区分薄砂层储层。

而伽玛测井曲线对砂泥岩敏感，因此，利用伽玛测井曲线与声波曲线重构拟声波曲线，开展砂岩骨架体反演。

孔隙度曲线与声波曲线相关性好，用声波阻抗体预测孔隙度，同时用砂岩骨架体进行空间约束，建立如下的波阻抗参数反演流程。

形成了一套拟声波的地震资料解释方法，为地震资料反演提供借鉴。

1 拟声波重构
伽玛曲线整理：自然伽玛曲线（GR）和去铀伽玛曲线（CGR）两种伽玛曲线，CGR曲线常用于志留系地层岩性归位[1]。

多数井两条曲线取值差别不大，交汇图成直线；少量岩性分布于直线两侧，说明只有个别井GR值差异明显。

例如当去铀伽玛曲线取值小于GR曲线，但趋势相同。

因此，主要用去铀伽玛曲线进行拟声波曲线重构。

伽玛曲线具有较高的砂泥岩分辨率，对应泥岩部分伽玛值取零方法进行处理，使伽玛曲线变化只反映砂岩特征；再对伽玛曲线进行标准化处理。

伽玛拟声波曲线重构：将校正后能反映岩性信息的伽马曲线的高频信息提取，加声波低频信息进行重构，生成GR拟声波曲线。

并对GR拟声波曲线再次进行标准化，形成最终伽玛拟声波曲线。

2 声波曲线标定与拟声波曲线标定
志留系地层内，砂泥岩密度相近、速度差别不大，层内没有统一的阻抗界面，地震剖面上地质界面不清楚。

如红色泥岩与顶底界面（上下砂泥岩），随上覆地层厚度的变化其对应的相位也发生变化。

标定依据：一是石炭系生屑灰岩顶界的波峰、二是志留系底部的上3亚段顶界的波谷，这在三维区内是稳定标志性同相轴。

利用合成记录进行详细的井震标定，建立时深关系。

只标定目的层段，曲线不用拉伸压缩，志留系内弱同相轴与合成记录对应好，合成记录与地震剖面相关系数85%以上。

完成目的层段的时深标定，再对拟声波曲线进行标定。

拟声波曲线变化与声波不一致，改变了纵向上的阻抗特征，通过修改子波相位使地震与合成记录剖面特征一致，从而完成井震标定。

3 剖面反演检查井间一致性首先是开展过井剖面反演计算，分析过井剖面阻抗特征与井是否一致，检查井间过渡是否存在突变点，层位解释的合理性。

通过对全区井进行剖面检查，发现存在的问题主要是：1）井间阻抗差异明显；2）部分井阻抗不一致，上下错位；3）存在阻抗突变区。

针对上述问题，采取了以下几方面措施：一是对拟声波曲线再进行归一化，强化邻井间的一致性；二是对时间深度标定进行调整，使井间层位纵向差异减少；三是对解释层位进行修改，改善局部穿层情况；四是归一化后剖面依然不均衡，该井不参与建模与反演。

通过以上工作，保证了过井剖面与井的一致性，保证井间剖面的变化过渡自然。

4 相关建模
针对目标层砂体薄、井控程度低的问题，需要建立合适的反演模型，充分利用井资料及地震资料，达到真实反映地质特征目的[2]。

3个建模方法分别是：1）插值建模，适应于井控制程度高、沉积稳定的区块，又分为线性和分型两种方法；2）克立金建模，适合井多、构造、沉积相对稳定区块，井信息约束作用强；3）相关建模，更多的利用地震信息，建立井约束下井间砂层对应关系，又分为线性和相关两种建模方法[3]。

针对不同的建模方法，利用小区块进行建模试验。

通过模型对比，认为插值建模井控程度高，平面砂体明显对接；而相关建模能较好地解决井控程度高的问题。

5 结束语
1）拟声波反演预测砂体厚度与地震振幅、能量属性对比，平面特征基本一致，反演方法可靠。

2）利用拟声波反演能对该区薄砂体进行识别，通过对3～5m储层误差统计，误差小15%，砂体预测成果可靠。

参考文献
[1]赵继龙，熊冉，陈戈，等.伽马拟声波分频重构反演在储层预测中的应用[J].地球物理学进展，2013，28（4）：1954-1961.
[2]何翠，郭少斌，唐瑾等.拟声波反演技术在轮南地区的应用[J].西安科技大学学报，2016，36（3）：408-413.
[3]孙均，李金磊，陈灵君，等.拟声波反演技术在岩溶储层预测中的应用——以元坝地区雷口坡组为例[J].四川地质学报，2015，35（3）：455-459.
拟声波阻抗反演技术方法及应用
李财1，2 安绍鹏2
1. 西安石油大学陕西西安 710065
2. 中国石油集团东方地球物理公司长庆物探处陕西西安 710021
摘要：针对地震资料主频低，对薄砂体的预测难度较大的问题，开展了拟声波阻抗反演工作，形成了拟声波阻抗反演的技术思路和方法，应用于实践效果较好，为类似地震资料解释工作提供借鉴。

关键词：地震资料解释拟声波地震反演
Method and application of quasi-acoustic impedance inversion technique
Li Cai 1，2，An Shaopeng 2
1. Xi ’an Shiyou University ，Xi ’an 710065，China
Abstract：Aiming at the problem that the main frequency of seismic data is too low to easy to predict the thin sand bodies，a quasi-acoustic impedance inversion technique is carried out to develop the technical idea and method of quasi-acoustic impedance inversion，which is well applied in practice and provides a reference for similar seismic data interpretation.
Keywords：seismic data interpretation；quasi acoustic；seismic inversion。