地震迭前反演技术-印兴耀.ppt
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1、叠前地震反演叠前地震反演印兴耀中国石油大学山东东营反演分类反演分类水平叠加水平叠加角道集叠加角道集叠加(8度度)角道集叠加角道集叠加(16度度)角道集叠加角道集叠加(24度度)水平叠加与角度部分叠加水平叠加与角度部分叠加 页岩、含油、气、水砂岩的速度随深度变化关系 只利用纵波只利用纵波只利用纵波只利用纵波速度,难以区分速度,难以区分速度,难以区分速度,难以区分砂岩和泥岩。在砂岩和泥岩。在砂岩和泥岩。在砂岩和泥岩。在泊松比和纵波速泊松比和纵波速泊松比和纵波速泊松比和纵波速度交汇图中,砂度交汇图中,砂度交汇图中,砂度交汇图中,砂泥岩、和油气可泥岩、和油气可泥岩、和油气可泥岩、和油气可以区分开。以区
2、分开。以区分开。以区分开。泊松比与岩性及流体成分的关系泊松比与岩性及流体成分的关系VpVpVpVp1 1、弹性模量、弹性模量 岩石弹性参数及其相互关系岩石弹性参数及其相互关系 2、纵波速度和横波速度、纵波速度和横波速度岩石弹性参数及其相互关系岩石弹性参数及其相互关系 3、泊松比、泊松比岩石弹性参数及其相互关系岩石弹性参数及其相互关系 泊松比的物理意义泊松比的物理意义n含油气地层一般都具有较低的含油气地层一般都具有较低的和和/n 与流体无关,仅反映岩石骨架的性质与流体无关,仅反映岩石骨架的性质n和和能够灵敏地反映储层属性,并且物理能够灵敏地反映储层属性,并且物理意义明确,在岩性和流体预测方面具有
3、重大意义明确,在岩性和流体预测方面具有重大的意义的意义 和和VpVsLamdaRhoMiuRho井的砂泥岩纵横波速度交汇图井的砂泥岩纵横波速度交汇图LamdaRho和和MiuRho交汇图交汇图砂砂岩岩泥泥岩岩砂砂岩岩泥泥岩岩0.4 0.8 Vp Vs交会图交会图 交会图交会图/交汇图在在 /交会图中交会图中可以看出可以看出,油层(红色)基本都分布在,油层(红色)基本都分布在低泊松比、低低泊松比、低/的区域。说明该区油层的特点之一是比水层的区域。说明该区油层的特点之一是比水层具有更低的泊松比。当泊松比大于具有更低的泊松比。当泊松比大于0.32时,砂岩为水层。时,砂岩为水层。水层油水同层油层砂岩
4、泥岩Nml 砂泥岩交会图砂岩 泥岩Nml 砂泥岩交会图砂岩 泥岩Nml 砂泥岩交会图砂岩 泥岩n充分利用地震反射振幅随偏移距不同或入射角不同而充分利用地震反射振幅随偏移距不同或入射角不同而变化的特征,通过对这些数据的纵横波反演技术研究,变化的特征,通过对这些数据的纵横波反演技术研究,能得到能得到纵横波波阻抗,纵横波速度,密度,泊松比纵横波波阻抗,纵横波速度,密度,泊松比等多等多种参数;提供了研究岩性和流体变化规律的更多、更有种参数;提供了研究岩性和流体变化规律的更多、更有效的反演数据体成果效的反演数据体成果n叠前地震反演较叠后反演推进一步叠前地震反演较叠后反演推进一步叠前反演P垂直入射反射垂直
5、入射反射垂直入射反射垂直入射反射ZoeppritzZoeppritz方程及其近似方程及其近似Zoeppritz方程 简单模型合成CMP道集,共60道,最大炮检距1500米近偏移距、中偏移距和远偏移距各20道的叠加结果反射2缺失(第二和第三层阻抗相等)反射3微弱叠前弹性波叠前弹性波 波形反演波形反演 弹性参数弹性参数叠前地震叠前地震数据数据角道集数据角道集数据弹性波阻抗弹性波阻抗约约 束束纵横波速度、密度、泊松比、纵横波速度、密度、泊松比、弹性模量等地层弹性参数弹性模量等地层弹性参数叠前弹性波叠前弹性波波阻抗反演波阻抗反演叠前波动方程反演算法基本流程算法基本流程随机产生一族弹性地层模型计算每一地
6、层模型的合成地震道集合成道集与实际观测数据的比较遗传算法修改地层模型收敛?否是计算适应度值保存结果保存结果结束结束叠前弹性波反演叠前反演首先需要利用波场模拟合成叠前叠前反演首先需要利用波场模拟合成叠前记录,选择合适的正演模拟方法是叠前反记录,选择合适的正演模拟方法是叠前反演中极为重要的一步演中极为重要的一步 n n射线追踪法运算速度较快,但地层数目射线追踪法运算速度较快,但地层数目很多时,对其进行射线追踪极其困难很多时,对其进行射线追踪极其困难n n有限差分或有限元方法虽然精确,但运有限差分或有限元方法虽然精确,但运算量极大算量极大n n 反射率法(谱方法或慢度法)用精确的反射率法(谱方法或慢
7、度法)用精确的波动方程方法进行波场模拟,能够计算包波动方程方法进行波场模拟,能够计算包括括转换波转换波和和多次反射多次反射在内的地震响应,运在内的地震响应,运算速度介于有限差分和射线追踪之间算速度介于有限差分和射线追踪之间 叠前弹性波反演叠前弹性波反演 叠叠前前地地震震反反演演能能够够从从地地震震数数据据中中得得到到P P波波和和S S波波信信息息。由由于于P P波波对对孔孔隙隙流流体体的的变变化化较较敏敏感感,而而S S波波主主要要与与岩岩石石骨骨架架有有关关,流流体体的的变变化化对对其其影影响响较较小小。为为了了检检测测流流体体类类型型,需要同时提供岩石的需要同时提供岩石的P P波和波和S
8、 S波信息波信息在在叠叠前前波波形形反反演演的的文文献献中中,绝绝大大多多数数是是平平面面波波反反演演,而实际地震记录是球面波记录而实际地震记录是球面波记录基于声波理论的反演,得不到横波速度基于声波理论的反演,得不到横波速度局局部部线线性性化化反反演演方方法法需需要要地地层层参参数数的的导导数数构构成成雅雅可可比比矩矩阵阵,而而对对地地下下进进行行精精确确模模拟拟需需要要几几百百层层地地层层,求求导导非非常困难常困难Why?叠前弹性波反演叠前弹性波反演从左向右分别为初始群体最佳个体的P波速度、S波速度、密度及其叠前合成记录。图中红色曲线为真实井曲线,蓝色曲线为初始估计模型,可见初始模型参数与井
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