基于超定方程的多角度岩石物性参数提取方法-论文.pdf

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1、石油天然气学报(江汉石油学院学报)2014年8月第36卷第8期·46·JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Aug．2014Vo1．36No．8基于超定方程的多角度岩石物性参数提取方法殷文(嚣∞’)王保丽(中国石油大学(华东)，山东青岛266580)[摘要]常用的岩性参数提取方法是从3个不同角度叠前弹性阻抗反演的弹性阻抗剖面提取得到的，从数学角度而言，这属于适定问题的求解过程。为更好地利用叠前资料的丰富信息，提高反演结果的准确性和稳定性，将叠前地震数据进一步细化，开展多个角度弹性阻抗超定

2、方程的求解，从而获得地层速度、密度、纵横波阻抗、泊松比等丰富多样的岩性参数信息，这将有利于储层的精细描述及储层预测，能更可靠地揭示地下储层物性的展布情况。利用该方法对不同地区的实际资料进行了应用，取得了良好的应用效果。[关键词]多角度信息；岩性参数；超定方程求解[中图分类号]P631．44[文献标志码]A[文章编号]1000—9752(2014)08—0046—06反演得到的弹性阻抗数据体中含有纵、横波速度及密度等岩石物理参数的信息。通过这些参数可得到丰富的AV0(振幅随偏移距的变化)(或AVA(振幅随入射角的变化))

3、属性，这些属性信息对岩性及流体变化极为敏感。因此，提取相关的岩石物性参数，有利于更加准确地描述地下储层的信息。目前，关于弹性阻抗反演的研究已经很多，在基于弹性阻抗的众多方法中大多是采用3个角度道集进行弹性阻抗反演口-，考虑到目的层的埋深及地震数据采集等原因，当覆盖角度范围小，无法生成质量较好的3个角度道集数据时，人们考虑在一定的假设条件下选用效果较好的2个或1个角度范围的数据进行弹性阻抗反演及岩性参数的提取lL2]。同时，有文献指出用多个不同入射角下的弹性阻抗的变化趋势能更好地识别储层的含水或含气情况-。为了能更好地利

4、用叠前资料的丰富信息，提高反演结果的准确性和稳定性，笔者把叠前地震资料分成多个角度范围的角度道集数据。与3个角度的数据相比，多个角度数据范围包含了更丰富的叠前信息，同时考虑到确保每个角度部分叠加数据的信噪比和稳定性。为提取岩性参数，将标准化后的Connolly弹性阻抗非线性定义式作线性化处理，从而可建立弹性阻抗与纵、横波速度及密度之间的线性关系。依据该线性关系，用反演的井旁道弹性阻抗曲线作为约束条件，估算角度常数，进而通过回归获得纵、横波速度和密度等基本岩性参数。最后，根据各岩性参数间的相互关系计算得到泊松比、纵波阻抗

5、、横波阻抗、拉梅常数与密度的乘积等反映岩性特征的参数【5]。在描述岩性及流体方面，这些参数比用AVO反演获得的参数更为准确，而且各参数之间容易相互验证。1弹性阻抗体的反演原理及流程1．1弹性阻抗反演原理弹性阻抗最初是由Connolly提出的，它可表示为：ZE,()一an。1np‘n(1)式中：Z为弹性阻抗，g／(m·s)；0为入射角，o)；为纵波速度，m／s；为横波速度，m／s；』D为密度，kg／m。；K一!／；。[收稿日期]2013—1I—10[基金项目]国家自然科学基金项目(41204085)；山东省自然科学基金项

6、目(ZR2010DM016，ZR2011DQ013)。[作者简介]殷文(1978一)，男，2001年大学毕业，博士，副教授，现主要从事地震反演和层序解释工作。第36卷第8期殷文等：基于超定方程的多角度岩石物性参数提取方法，，●●●●●●基于弹性阻抗的反演方法原理与常规的阻抗反演类似，不同之处在于，弹性阻抗引入了角度的信息，因此弹性阻抗反演的褶积模型变为：S()一R()*W()(2)式中：S(口)为部分角度叠加地震道集；R()是角度反射系数，利用、和10等测井曲线，借助Zoeppritz方程的近似公式可计算得到；W()是

7、角度子波。1．2弹性阻抗反演流程因为弹性阻抗包含了角度的信息，因此需要用包含振幅随角度变化的角度道集数据进行弹性阻抗数据体的反演。与常规反演方法类似，在具体反演时需利用测井曲线和地质信息作为图1弹性阻抗反演流程图先验约束条件来增加反演解的可靠性和稳定性。其具体反演流程图如图1所示。2多角度属性提取方法在实际应用中，由于式(1)对于不IN的角度，其弹性阻抗数值差别很大，不便于后续属性参数的求取。因此，需要对式(1)作标准化处理，标准化后的弹性阻抗方程为：zrl(0)一[(老)．dI】()SlIl(2o／n](3)式中：【

8、)【】、po为参考常数，设Z-(O)一Vpopo。由式(3)可知：为了获得、及jD，必须从反演中得到至少3个不同角度的弹性阻抗体，即z(q)、Z。(q)、Z(q。)，利用这3个弹性阻抗体，根据式(3)提供的理论模型便可提取、、

9、D和泊松比等岩性参数。由基于不同参数的弹性阻抗方程反演得到的弹性阻抗可进一步得到不同的参数数据体，对某个