《地震反演技术及应用》.pdf

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1、地震反演技术及应用东方地球物理公司研究院物探技术研究中心高级顾问李玲前言近十年来，地球物理勘探技术又有了许多新的发展，其中地震反演技术比以往有了更明显的进步，应用的范围更加广泛，并见到更加良好的实际效果，这使我们对反演技术的应用更加充满了信心。搞好反演是地震解释的有效深化。目前应用这些反演技术研制的各种软件也很多，各种琳琅满目的反演软件，令解释人员应接不暇。如何正确认识与应用这些软件，使其发挥应有的效应，是当务之急。一、什么是反演?要想用好反演软件，首先要搞清楚反演的概念。说到反演，必然联系到正演。在地球物理勘探范畴内：正演：就是根据地下的地质模型，求解

2、它的地震响应。说白了，就是已知地下的地层沉积状态（即地质模型：包括构造、速度、密度等），看看通过地球物理的方法能够得到什么样的测量数据（地震响应）。一维正演模型就是常说的合成记录；二维正演模型就是常用的二维正演剖面；现在发展到三维正演模型。下图就是一个一维正演过程的示意图:低速泥岩高速砂岩低速泥岩地质模型反射系数子波一维地震响应正演反演反演：是上边过程的逆过程，就是根据测量到的数据，去反推原始的地质模型。也就是利用测量到的地震和测井数据，去反推出地下的地质沉积状况，帮助我们了解地下的地质情况，以便人们利用地下的自然资源------这是我们工作的目标。反演

3、的范畴比较广：利用地震数据进行构造解释，了解地下地层的沉积形态，这是一种反演------构造反演。1利用地震数据进行地震相分析和层序识别，了解地下地层的沉积状况，这也是一种反演------沉积反演。反演的内容不同，方法也不同。而目前我们常说的地震反演，实际上是具体针对地层的速度、密度与物性（孔、渗、饱、压力……）反演而言的。这种反演结果被用来更精细的描述地下地层的沉积状况，帮助我们直接找油找气。以下我们所讨论的反演是这种特定的地震反演。二、地震褶积模型：地震褶积模型是地球物理最基本的原理，即：子波与反射系数褶积，得到地震记录，如下图所示:低速层1高速层2

4、低速层3层高速层4低速层5高速层6更高速层地质模型反射系数分步褶积地震响应从上图看出：每个速度界面，对应一个反射系数界面，即声阻抗界面。图中有六个界面；每个声阻抗界面的反射系数与子波褶积，得到每个界面的子波，每个子波都有自己的延续长度；而这些界面的子波在时间域的叠加，得到总的时间域的地震响应。注意：1、原始模型有六个声阻抗界面；2、子波相位为0度，即波峰对应正反射系数；3、子波与反射系数褶积，反射系数大，界面子波的振幅就大，反之就小；4、由于子波不是尖脉冲，有一定的延续长度，因此叠加后地震响应有五个波峰和六个波谷，而不是原始模型中的四个波峰和两个波谷，这

5、里就有真解与假解；5、当地层厚度大于子波延续长度时，可以用波峰识别高速层顶面，用波谷识别低速层顶面，如图中的界面1、2、6，这是真解；6、当地层厚度小于子波延续长度时，各界面子波叠加时产生干扰，上个界面子波的波峰与下个界面子波的波谷叠加，振幅抵消，如图中的界面3、4、5，看不到对应的两个波峰与一个波谷，而且是一段弱反射，与原始模型不符，这时简单用地震数据的波峰与波谷来解释会产生假解；7、大多数的地层是属于薄互层沉积，因此地震数据给解释人员的工作带来极大的困难。由此得出结论：21、地震数据的生成基于褶积原理，因此地震剖面绝不是地质剖面，简单的把地震剖面当地

6、质剖面解释会产生错误，特别是薄互层沉积时，错误会更多；2、由于地震反演基于地震数据，而地震数据的分辨率低，识别不了薄互层沉积时，地震反演的结果也就识别不了薄互层；3、为了得到好的反演结果，仅仅用地震数据是完成不了的，因此许多新技术应运而生，通过不同的数学方法，把地震数据与测井数据结合，试图得到高分辨率的反演结果，识别薄互层，来指导直接找油找气。基于以上的讨论，高分辨率的反演是解决以上难题的关键。而且油气勘探走到今天，象岩性油藏、含气藏，如果还用传统的构造解释和方法是不能解决问题的。许多复杂的地质问题需要通过高分辨率反演来解决。因此做好高分辨率的反演成了当

7、今勘探开发的重要课题之一。三、主要地震反演技术与软件简介：(一)主要地震反演技术简介：主要分三大类：1、基于地震数据的声波阻抗反演(acousticimpedance----AI)：其结果有两种：相对阻抗反演（常说的道积分）与绝对阻抗反演。主要算法有：递归反演（早期的地震反演算法）与约束稀疏脉冲反演（优化的地震反演算法）。这种反演受初始模型的影响小，忠实于地震数据，反映储层的横向变化可靠；但分辨率有限，无法识别10米以下的薄砂层。2、基于模型的测井属性反演：此种反演可以得到多种测井属性的反演结果，分辨率较高（可识别2-6米的薄层砂岩）；但受初始模型的影响

8、严重，存在多解性，只有井数多（工区内至少有10口以上的井，分布合理,且要求反演的