地震反演储层预测技术
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地球物理反演就是利用观测数据恢复地下地质结构和岩石性质的方法,狭义地说,反演就是从有限频带宽度的地震数据中恢复出宽带波阻抗。
地震反演从方法上大致可分为基于波动理论的波动方程反演和基于褶积模型的反演两大类。
以波动方程为基础的地震反演由于算法结构复杂,对地震噪音敏感等因素,要得到一个稳定的解是比较困难的,因此,这类方法还未得到广泛的实际应用。
以褶积模型为基础的地震反演,由于算法简单,对地震噪音敏感性小,一般情况下都能得到一个稳定的解,在生产中得到了广泛地应用。
稀疏脉冲法包括最大似然反褶积、L1范数反褶积、最小熵反褶积、最大熵反褶积、同态反褶积等,稀疏脉冲反演是基于脉冲反褶积基础上的递推反演方法,其基本假设是地层的强反射系数是稀疏分布的。
从地震道中根据稀疏的原则提取反射系数,与子波褶积后生成合成地震记录;利用合成地震记录与原始地震道残差的大小修改参与褶积的反射系数个数,再作合成地震记录;如此迭代,最终得到一个能最佳逼近原始地震道的反射系数序列。
该方法适用于井数较少的地区,其主要优点是能够获得宽频带的反射系数,较好地解决地震反演的多解性问题,从而使反演结果更趋于真实。
约束稀疏脉冲反演采用一个快速的趋势约束脉冲反演算法,用解释层位和井约束控制波阻抗的趋势和幅值范围,脉冲算法产生了宽带结果,恢复了缺失的低频和高频成分;同时,再加入根据井的波阻抗的趋势约束。
约束稀疏脉冲反演最小误差函数是J=∑(ri)p+λq∑(di-si)q++α2∑(ti-Zi)2(1)式中:ri为样点的反射系数;zi为样点的波阻抗;di是原始地震道;si 是合成地震道;Zi介于井约束的最大和最小波阻抗之间;ti是用户提供的波阻抗趋势;α为趋势最小匹配加权因子;p,q为L模因子;i是地震道样点序号;λ为数据不匹配加权因子。
如果从最大似然反褶积中求反射系数r(t),则在上述过程中为了得到可靠的反射系数估计值,可以单独输入波阻抗信息作为约束条件,从而求得最合理的波阻抗模型Z(t)=Z(t-1)(1+r(t))/(1-r(t))(2)稀疏脉冲法假设反射系数是稀疏的、离散的,利用测井资料可以得到井旁道的准确反射系数,通过上述反褶积方法,在测井资料、地质模型的约束下,逐道递推子波、反射系数,从而反演出波阻抗、速度等数据。
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。
地震波阻抗反演方法综述一、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。
地震反演姓名:李雪松班级:油气田s101 学号:201071059一、地震反演的基本定义通俗的讲就是由地震为基础加上其他条件为约束推测出地层岩性构造的过程叫地震反演。
把常规的界面型反射剖面转换成岩层型的测井剖面,将地震资料变成可与测井资料直接对比的形式,实现这种转换的处理过程叫地震反演。
地震反演:地震反演是利用地表观测地震资料,以已知地质规律和钻井、测井资料为约束,对地下岩层空间结构和物理性质进行成像(求解)的过程,广义的地震反演包含了地震处理解释的整个内容。
地震多解性和粗略性地震反演多解性是指同一地震资料可对应用不同的岩层结构,粗略性是指推断的参数少,分辨率低,前者可能导致地下模型的错误,后者影响模型的精度。
理论基础:鲁宾逊褶积模型基础。
其实现过程是:(1)子波提取;(2)逐道修改波阻抗模型道,与子波褶积合成地震记录,使之与相对应地震记录相似度最大化(相关系数最大或绝对误差最小),逐道外推,直到完成全剖面的波阻抗反演。
叠偏地震记录X(t)可表示为:X(t)=K(t)*W(t) (1)式中W(t)为地震子波,K(t)为反射系数。
从井出发优化波阻抗模型,并正演合成地震记录,使之与相对应地震道相关度最大化,形成反演成果道,选择反演成果道中相关系数达到标准的阻抗模型,以此为基础点建立下一道的初始波阻抗模型,并进行上述优化,直至完成全剖面的反演。
技术特点:1.采用逐道相关外推建立(优选)初始阻抗模型。
2.反演成果纵向分辨薄层的能力较强。
前提条件:要有地震偏移资料,构造沉积解释层位,标准化后的声波和密度测井曲线,如有其它相关资料更好。
优点:逐道外推波阻反演对井的依赖较小,单井时通常也有较高的精度,整体建模反演,适应于岩性剧烈变化的地带,井多时反演精度较高。
缺点:逐道外推波阻抗反演在地震资料较差,岩性剧烈变化地带适应性较差,要调整参数进行试验。
整体建模波阻抗反演井少时反演精度不够高。
求取的孔隙度、渗透率和饱和度参数,可信度相对较低。
地震反演方法及其局限性近年来,人们对地震反演技术的兴趣在不断增长。
在许多情况下,反演提高了常规地震分辨率,并不同程度地改善了储层参数的研究条件,它能获得优化的数据体,提高对资源的评价能力,更好地为油田开发研究勾绘出可开采区,提出有利的井位建议。
1.输入数据的准备处理反演数据的输入可以是叠前或叠后数据,所有输入数据要尽量干净和清晰,如果目的是要作定量解释,则振幅畸变一定要小,一定要保持真振幅特征。
消除振幅畸变的所有校正处理,包括振幅谱白噪化、增益的应用、振幅平衡、速度滤波、拉冬变换和τ-P处理,都必须谨慎小心。
对于多次波,反演前要设法去除,但为了避免不必要损失一次波,正确的折中办法是去多次波处理在反射率剖面上进行,并且最好作叠前和叠后相结合的试验。
2.子波提取子波提取包括地震与井联结和零相位化与相位旋转角两项处理。
地震联井是地震解释的关键一步,因为在地震反演流程中,要对井位处的合成记录和地震记录进行比较和标定。
合成记录是通过将标定的声波曲线转换为速度曲线,再结合密度曲线计算反射率,并将它与地震子波褶积产生。
子波是通过把井位处的合成记录与地震记录互相关,用滤波器将反射率记录转换为地震记录获取。
零相位化和相位旋转角处理是因为地震处理中的许多步骤都假定数据是零相位的,相位旋转优化了井位处的合成记录与地震道间拟合,通过设计相位旋转角,达到子波形状零相位。
3.确定性反演在确定性反演中,简单的地震记录集成法是假设密度为常数2,现在已不太使用了;色彩反演是假设地震数据体是零相位,此方法虽快,但不精确;稀疏脉冲反演假设地下是薄层的,它通过选择复合子波避开零相位的要求,其结果是一种近似;基于模型的反演,即使井控有限,地震数据质量不太好,也可获得满意的结果,而且还可用自动化技术直接从地震获得子波,甚至非零相位子波也可用于此法,目前用得较多。
4.概率统计反演用地质统计法建立地下储集层模型,对建立的模型总体或局部进行模拟,所有模型都依靠井数据。
地震反演方法概述地震反演:由地震信息得到地质信息的过程;地震反射波法勘探的基础在于:地下不同地层存在波阻抗差异,当地震波传播有波阻抗差异的地层分界面时,会发生反射从而形成地震反射波。
地震反射波等于反射系数与地震子波的褶积,而某界面的法向入射反射系数就等于该界面上下介质的波阻抗差与波阻抗和之比。
也就是说,如果已知地下地层的波阻抗分布,我们可以得到地震反射波的分布,即地震反射剖面。
即由地层波阻抗剖面得到地震反射波剖面的过程称为地震波阻抗正演,反之,由地震反射剖面得到地层波阻抗剖面的过程称为地震波阻抗反演。
叠前反演主要是指AVO反演,通过AVO反演,可以获得全部的岩石参数,如:岩石密度、纵横波速度、纵横波阻抗、泊松比等。
叠前反演与叠后反演的根本区别在于叠前反演使用了未经叠加的地震资料。
多道叠加虽然能够改善资料的品质,提高信噪比,但是另一方面,叠加技术是以动校正后的地震反射振幅、波形等特征不随炮检距变化的假设为基础的。
实际上,来自同一反射点的地震反射振幅在不同炮检距上是不同的,并且反射波形也随炮检距的变化而发生变化。
这种地震反射振幅、波形特征随炮检距的变化关系很复杂,主要原因就在于不同炮检距的地震波经过的地层结构、弹性性质、岩性组合等许多方面都是不同的。
叠加破坏了真实的振幅关系,同时损失了横波信息。
叠前反演通过叠前地震信息随炮检距的变化特征,来揭示岩性和油气的关系。
叠前反演的理论基础是地震波的反射和透射理论。
理论上讲,利用反射振幅随入射角的变化规律可以实现全部岩性参数的反演,提取纵波速度、横波速度、纵横波速度比、岩石密度、泊松比、体积模量、剪切模量等参数。
叠后地震剖面相当于零炮检距的自激自收记录。
与叠前反演不同,叠后反演只能得到纵波阻抗。
虽然叠后反演与叠前反演相比有很多不足之处,但由于其技术方法成熟完备,到目前为止,叠后反演仍然是主流的反演类型,是储层预测的核心技术。
介绍几种叠后反演方法:1)道积分:利用叠后地震资料计算地层相对波阻抗(速度)的直接反演方法。