弹性波阻抗反演技术的应用

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1、万方数据2010年12月岩性油气藏UTHOLOGICRESERVOIRS第22卷增刊文章编号：1673—8926(2010)增刊一0080—05弹性波阻抗反演技术的应用李国福1，苏云2，黄倩3(1．成都理工大学信息工程学院；2．中国石油化工股份有限公司中原油田分公司物探研究院；3．中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司物探研究院)摘要：弹性波阻抗反演是近年来地震反演技术的一个“亮点”。也是反演研究的热点。是一种结合了常规声阻抗反演和叠前AVO反演的地震反演技术。它利用不同炮检距道集数据及横波、纵波、密度等测井资料，联合反演出与岩性、舍油气性相关的多种弹性参数，综合判别

2、储层物性及含油气性。文中对叠前弹性波阻抗反演的基本原理及方法作了简要论述，并给出了该方法的应用实例。关键词：弹性波阻抗；地震反演；射线参数；偏移距；叠加剖面中图分类号：P631．44文献标识码：A地震数据反演已成为目前寻找岩性油气藏最有效的方法之一。20世纪70年代兴起的波阻抗(AcousticImpedance，简称AI)反演技术，在20世纪80年代得到迅速发展。20世纪90年代后达到了应用高峰。由于AI反演是在叠加资料的基础上进行的，叠加隐藏了振幅随炮检距变化的重要信息．所以由叠后资料反演得到的声波阻抗所提供的信息有限。同时。在一些复杂的岩性油气藏中，利用声波阻抗

3、作为岩性指示手段时经常会产生多解性⋯。1999年PatrickConnollyE2刮发表了有关弹性波阻抗反演技术的论文，所定义的弹性阻抗(简称EI)是纵波速度、横波速度、密度及入射角的函数。声波阻抗是弹性阻抗在法向入射时的特例。其核心思想是非零偏移距(非法向入射角p)的反射波振幅与界面两侧地层的弹性阻抗的变化有关。PatrickConnollyt23提出的弹性阻抗方程使利用声波阻抗反演技术反演远sinacosfl-sina’cosa-sinBCOsItJt7sin2a堕c。s2／3单sin2a，秽B1Pl／)s‘l'vD2cos2卢一iVslsin邛一鱼Pl堑Vplc

4、。s筇7移Dl偏移距角叠加数据成为可能．但该方程的维数随入射角0的改变而变化，且它的数值随入射角p在角度上有很大变化。因此。在综合分析AI和EI时。首先要将EI变化到AI尺度上。这给实际应用带来不便。鉴于此，WhitcombeE<对Connolly公式进行了改进，同时Whitcombe等喳3提出了可用于岩性和流体预测的扩充弹性波阻抗(EEI)方法：BruceVerwest等㈣通过引入不变的地震射线参数作为参量．推出另一种弹性波阻抗计算公式．由该公式求出的反射系数精度高，能够有效地预测岩性和流体。1弹性波阻抗反演技术的基本原理由弹性波动力学的有关理论可知，当一个波入射到

5、2种介质分界面上时，可能产生2个反射波和2个透射波。这4个波的反射、透射系数可由Zoep．pritz方程(式(1))给出阻10】。cosfl7-sinfl’丝孕cos2卢’p1秽。1警sinEft’p11)plRppRp。‰咒。cos2fl收稿日期：2010-04-23；修回日期：2010—06—30基金项目：教育部博士点基金(编号：20070616004)资助。第一作者简介：李国福，1982年生，男，成都理工大学在读硕士研究生，研究方向为深部地球物理探测。地址：(610059)四川省成都市成华区二仙桥东三路1号。E-mail：liguofulah@163．eom：一

6、万方数据第22卷增刊李国福等：弹性波阻抗反演技术的应用81式中：尺pp，R，。和I，，咒。分别为纵波、横波的反射系数和透射系数；pl，P2为密度；秽pl，移p2为纵波速度；秽¨Us2为横波速度；d为入射角；卢为反射角；理7和卢’为透射角。反射角和透射角都可根据斯奈尔定律写成a的函数[91。1999年．PatrickConnolly[21提出弹性波阻抗的概念，将非垂直入射时的反射系数，以与垂直入射时反射系数相同的形式表示出来。当地震波垂直入射时，纵波反射系数月。。表示为Rp，=丽A12-A11(2)式中：AIl=p1·口l；A厶2p2·口2。当地震波非垂直入射时，假设存

7、在一个函数八t)，对于任意入射角度0，反射系数与垂直入射时反射系数形式相同，即脚)=涨(3)称此函数为弹性阻抗EI．通过对反射系数的对数求导．得R(日)21AEEII一争△ln(EI)(4)它对小至中等的阻抗变化是精确的．并且睾△ln(EI)：}(竽+竽)+(擘一4与些。vAp油2口+孚学sin2‰2p二zVpP2VpVPV。VpP二Vp其中：AVp=yp(t)一yp(￡，。)；yp--(vp(‘)+yp(。。))，2。设K：与，则7”ypA1n(EI)：i1一[』当(1+sin20)+△_-=q-P(1—4Ksin20)一A_--当V'8Ksin2