疊前彈性波阻抗反演(EI)方法的應用研究

深海濁積油藏的巖性識別

J-P Coulon 等發現，單純使用聲波阻抗用于辨別砂巖效果并不好，而基于井的可行性分析表明，在理論上根據泊松比與P波阻抗的交會圖可以識別出儲層砂巖。因此提出了把精細的地震數據目標處理，疊前彈性反演和地震巖性識別等方法綜合在一起的解釋流程，用于預測復雜濁積儲層中河道砂體的分布。

疊前AVA地震縱橫波阻抗同步反演技術

疊后地震反演使用全角度多次疊加地震資料，，損失了很多儲層和油氣信息，削弱了地震資料反映儲層變化特征的敏感性，并只能反演出縱波波阻抗參數，而疊前AVA地震反演能全面利用AVA地震道集小、中、大不同角度地震道上的振幅及頻率等信息，同時能反演出縱橫波阻抗參數，以及縱橫波速度比和泊松比等重要的彈性參數數據，有助于儲層預測和油藏描述。

巖石地球物理橫波速度估算

橫波速度是巖石物理分析的重要參數，也是AVA疊前反演中不可缺少的基礎數據。但在實際生產中，由于經濟方面的原因，橫波資料較少，因此，必須進行橫波速度估算。通過對巖石結構中的各種礦物組成成分、礦物結構形式、空隙形狀及流體的研究，應用了多種巖石結構模型，再結合相應的流體替換模型，對有實測橫波資料的實驗井進行了橫波速度估算，估算的橫波速度與實測速度吻合程度較高。

地層標定和子波估算

為了提高反演處理成果的準確性和對儲層的分辨能力，有必要將地震資料和測井資料結合應用，也就是在不同角度疊加地震數據控制下，進行測井、地震和地質聯合標定。標定過程中，需要考慮不同道集數據與測井結果的時深對應關系以及振幅、頻率等的最佳匹配。疊前不同角道集地震測井標定與子波估算是一個相互反饋的過程，不同的是，多角度道集子波估算過程中，還要考慮同一口井與不同角道集數據控制下所估算子波的振幅、頻率的相對變化，以保證標定結果與角道集地震數據之間能量、頻率特征的最佳吻合。只有這樣的標定結果和子波，才能夠確保反演時正確估算出不同角度地震疊加道集之間存在的振幅和頻率差異，獲得更加合理的反演處理成果。

疊前AVA 地震縱橫波阻抗同步反演

在上述基礎上，針對疊前反演處理的基本原理和實現過程，進行了復雜介質理論模型的AVA 地震道集性質分析，對地震波振幅隨入射角變化的反射系數與彈性參數間的數學關系及反映儲層參數關系進行了研究。疊前彈性( EI) 反演和多角度地震道集資料同步聯合反演均以疊前部分角度疊加地震道集為基礎進行的地震料反演處理。其中，疊前彈性反演方法是在測井彈性阻抗數據的約束下，利用多個角疊加地震數據反演出彈性阻抗，再用加權疊加的算法得到縱橫波速度等數據，算法快捷方便;同步聯合反演方法同時利用多個角疊加道集，在反演處理過程中通過迭代算法，同時反演得到縱橫波速度及密度等數據，該方法可有效降低單純縱波彈性阻抗反演的非唯一性，具有算法穩定，抗噪能力強，不要求疊前道集必須作均衡處理的優點。通過AVA 疊前反演可以直接得到縱橫波速度、縱橫波速度比、泊松比及密度等重要的彈性參數，還可以得到孔隙度數據等。

疊前AVA 地震反演技術能反演出縱橫波波阻抗等彈性參數，對儲層預測和油藏描述十分有用。通過有針對性的地震標定、子波估算以及巖石地球物理模型、測井數據及構造模型約束控制，疊前AVA 地震縱橫波阻抗同步反演方法，有效地降低了單純縱波彈性阻抗反演的非唯一性，具有良好的研究和應用前景。

應用研究實例

鄂爾多斯地區屬于低孔，低滲，低幅度構造，巖性致密油氣藏，由多期河道疊合沉積而成，油氣藏間的連通性差。對此類油氣藏開展精細油氣藏描述難度較大。

SN585測線是鄂爾多斯地區的一條二維測線，經過D14井有全波測井資料，為進行彈性反演測試提供了基礎材料。但是，此二維測線的覆蓋次數（24次），地震資料的信噪比低，不利于進行有效的AVO分析和聯合阻抗反演。我們利用用本文所述方法聯合反演的P波阻抗剖面（圖略），通過分析對比分析中可以看出，無論聯合反演的P波阻抗還是S波阻抗，都比在疊加剖面基礎上反演的聲波阻抗的分辨率高；同時還可以看出，聯合反演的S波阻抗比聯合反演的P波阻抗的分辨率高，更容易區分巖性和識別流體。

在AVO分析和地震波阻抗反演研究的基礎上，應用Aatti-AVO方程，對多個角道集數據體實施聯合稀疏尖脈沖波阻抗反演，通過對二維、三維地震資料實例的應用研究可以得出以下結論和建議：(1)與疊后地震波阻抗反演相比，疊前聯合反演P波阻抗和S波阻抗可以得到更豐富的巖性和流體信息，特別是S波阻抗比P波阻抗對巖性和流體反映更敏感，有利于精細儲層描述。(2)與彈性阻抗反演相比，疊前聯合反演P波阻抗和S波阻抗可以提高巖性和流體識別的精度和有效性。(3)疊前聯合反演P波阻抗和S波阻抗是AVO分析和地震波阻抗反演的強強聯合，消除了子波的影響，同時得到P波阻抗、S波阻抗和密度三個數據體，在此基礎上，進行地層介質的彈性屬性的研究，可提高識別巖性和流體的精度為隱蔽性巖性油氣藏的勘探開發提供了新的技術支持，降低勘探開發的風險。(4)地震資料的去噪和保幅處理，以及測井資料的準確校正是做好波阻抗聯合反演的前提。

（作者單位：長江大學地球科學學院）