基于弹性阻抗反演理论的泊松比反演方法研究.pdf

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1、第5O卷第5期石油物探Vo1．50。No．52011年9月GE0PHYSICALPROSPECTINGFORPETR0LEUMSep．，2011文章编号：i000—1441(2011)05—0463—07基于弹性阻抗反演理论的泊松比反演方法研究桂金咏，印兴耀，曹丹平(中国石油大学(华东)地球资源与信息学院，山东青岛266555)摘要：实际应用中泊松比主要通过间接反演的方式获取，其累积误差明显，针对这一不足，基于弹性阻抗反演理论，在总结出常用弹性阻抗方程的通用表达式和岩性参数通用提取方法的基础上，推导出了一种新的AVO近

2、似式，进而提出一种包含有泊松比参数项的新的弹性阻抗方程。模型试验与实际应用结果表明，利用新的弹性阻抗方程进行弹性阻抗反演直接得到泊松比的方法与传统利用纵、横波速度转化计算间接得到泊松比的方法相比，减少了误差的累积并且稳定性和抗噪性均得到了提高，泊松比精度更高。关键词：泊松比；弹性阻抗；AV0近似式；反演；岩性参数DOI：10．3969／j．issru1000—1441．2011．05．006中图分类号：P631．4文献标识码：A不同岩石以及同一岩石含不同流体时，相对于不同的叠前角度部分叠加道集进行弹性阻抗反演，速度和密

3、度等岩性参数来说泊松比具有更明显的无需求解大规模非线性矩阵即可从弹性阻抗数据差别，并且叠合区域小、物理意义明确。因此，利用体中直接反演出纵、横波速度和密度等岩性参岩石的泊松比更有利于识别岩性和流体l_1]。目前数_9]。在这种岩性参数直接反演思想的指导下，王获取泊松比主要有3种途径[4-7]：①非线性反演方保丽等[10]基于Gray近似提出了一种新的弹性阻法，该方法反演结果精度较高，但需求解大规模非抗方程并直接反演出拉梅常数，在实际应用中取得线性方程组，对初始模型较依赖，反演效率低；②基了良好的效果；随后王保丽等l_1

4、又基于Fatti近似于突出泊松比变化的Shuey近似方程，假设地层提出了另一种形式的弹性阻抗方程，直接反演出速度与密度满足Gardner公式，通过递推关系式得纵、横波阻抗和密度[n]；印兴耀等[]基于Russell到?白松比参数，该算法稳定性强，但地层速度与密近似推导出一种弹性阻抗方程，直接反演出Gas—度往往不满足Gardner公式且递推关系式存在过smann流体项作为储层流体识别参数。表1给出多近似，反演结果误差较大；③通过纵、横波速度等了上述方法所涉及的弹性阻抗方程、直接反演出的其它岩性参数间接转化计算，该方法简

5、单、高效，但岩性参数和方程推导所基于的AVO近似式[1~12]。得到的泊松比受纵、横波速度的反演精度影响，误表1中的弹性阻抗方程均可写成如下通用表差累积明显。实际应用中综合考虑精度和效率等达形式：问题，往往采用第3种方法。Connolly[8]首次提出弹性阻抗(ElasticImped—Elc一()()()“cante，EI)的概念，其采用叠前角度部分叠加道集，式中：A，B和C为直接反演出的岩性参数；A。，B。反演过程考虑了子波随偏移距的变化，比叠后波阻和C0为目的层段相应岩性参数的平均值；Eo为相抗反演更能反映地层岩

6、性和流体特征，比叠前应的标准化因子；口()，6()和f()为角度函数。AV0反演抗噪能力更强，因而在地震勘探领域得对于同一角度，在(1)式两边取对数，可得到：到了广泛应用。我们基于弹性阻抗反演理论，考虑厂E1()]到泊松比反演的需要，提出了一种含有泊松比参数儿L_J一项的新的弹性阻抗方程，该方程无需通过其它参数转化即可直接反演出泊松比。口(n()+6(n()+棚)ln()(2)1方法原理收稿日期：2011—03一l0；改回日期：2011—05—24。1．1公式推导篡翥篙工19作86-。男’硕士’主要从事叠前地震反演和储

7、传统的弹性阻抗反演技术采用EI方程，基于基金项目：国家自然科学基金项目(410O4o5o)资助。464石油物探第50卷表1常见弹性阻抗方程、反演的岩性参数和方程推导基于的AVO近似式在角度相同的情况下，各采样点处同一岩石物在上述基础上，我们推导出一种新的AVO近性参数所对应的()，6()和c()也相同，即似式，该近似式的最大特点在于泊松比、纵波速度广EI()]和密度满足(5)式的表达形式(具体表达形式及推儿LJ一导过程见附录A)。令泊松比一1一P，基于该近口c)ln()+6c()+砌，n()似式并借鉴EI方程的推导过程

8、[1，推导出一种全新的弹性阻抗方程，记作“PEI方程”(推导过程和(3)字母符号代表的含义详见附录B)：根据(3)式，利用测井曲线和弹性阻抗反演所得到的井旁道E(，￡)数据，即可拟合出同一角度PⅡc一。()。()。()‘c6下各采样点的系数a(O，)，b(O，)和c(O，￡)，这样对其中，于角度分别为01，Oz和的3个弹性阻抗数据