层状半空间叠前地震记录的波动方程正演模拟

振幅随偏移距变化(AVO)分析是一项利用振幅随偏移距变化特征来分析岩性和油气藏的地震勘探技术，它极大地改善了地震勘探的烃类检测能力。并不是所有气层的反射振幅都随偏移距增加，特殊岩性体也会产生AVO效应。利用弹性动力学方程变换和递归算法，计算了反射矩阵，从理论上推导了球面波在层状弹性半空间传播时产生的地面反射记录的计算公式。在实例模拟中，对计算速度和精度、空间假频、截断效应等给出了相应的解决方案。计算实例说明，波场模拟有助于AVO分析和叠前反演。     

高孔低胶结砂岩储层饱和度和压力变化的时移地震AVO响应

研究了X油田高孔低胶结砂岩储层在含油饱和度和压力变化时纵、横波速度计算方法,并将计算数据与实际测井资料进行了对比。岩石物理参数计算和时移地震振幅随偏移距变化(AVO)正演模拟表明,X油田油藏含油饱和度变化时,地震纵波速度变化十分明显,而横波速度变化较小;储层顶反射P-P波AVO曲线变化明显,而P-S转换波AVO曲线变化很小。油藏有效压力变化对地震纵、横波速度有近似程度的影响,储层顶反射P-P波AVO曲线在入射角较小(θ<20°)时变化明显,而P-S转换波AVO曲线在入射角中等(30°<θ<50°)时变化明显。模拟结果对分析X油田时移地震可行性,确定油藏变化范围,区分油藏含油饱和度和压力变化,乃至真正实现时移地震定量解释都具有重要意义。     

高孔低胶结砂岩储层饱和度和压力变化的时移地震AVO响应

研究了X油田高孔低胶结砂岩储层在含油饱和度和压力变化时纵、横波速度计算方法,并将计算数据与实际测井资料进行了对比.岩石物理参数计算和时移地震振幅随偏移距变化(AVO)正演模拟表明,X油田油藏含油饱和度变化时,地震纵波速度变化十分明显,而横波速度变化较小;储层顶反射P-P波AVO曲线变化明显,而P-S转换波AVO曲线变化很小.油藏有效压力变化对地震纵、横波速度有近似程度的影响,储层顶反射P-P波AVO曲线在入射角较小(θ＜20°)时变化明显,而P-S转换波AVO曲线在入射角中等(30°＜θ＜50°)时变化明显.模拟结果对分析X油田时移地震可行性,确定油藏变化范围,区分油藏含油饱和度和压力变化,乃至真正实现时移地震定量解释都具有重要意义.     

AVO技术在气藏预测中的应用

AVO技术以弹性理论为基础,对地震反射振幅随炮检距的变化特征进行研究,以达到利用地震反射振幅信息检测油气的目的.分析了AVO反演的技术流程,对无实测横波资料的井采用优化Xu-White模型进行横波预测,并对叠前地震资料利用蓝色滤波技术进行拓频处理.叠前AVO反演方法选择同步反演法,同时反演得到纵波阻抗、横波阻抗及密度数据体,在此基础上提取出各种弹性参数,结合区域地质和测井解释气层标准,达到岩性及气层预测的目的.通过将该技术在中国东部某区块的应用,证明所预测的气层厚度与测井解释结果的相对误差小于4%,预测精度较高.     

基于反射率法正演模拟的含气储层反射系数频变规律研究

振幅随偏移距/入射角的变化(AVO/AVA)技术已在油气勘探中广泛应用,其随频率的变化特征对岩性研究、储层预测和油气检测具有重要的指示作用。频变特征不仅与含气储层自身吸收衰减产生的速度频散有关,还与地震波在储层顶底之间发生的多次反射有关。本研究基于反射率法建立层状介质的频变反射系数递推公式,利用Chapman模型引入频散速度,提出一种充分考虑含气储层本身吸收衰减与层状结构的AVO精细模拟方法。并在此基础上深入分析了含气储层的厚度、含气饱和度、孔隙度及渗透率与频变反射系数之间的关系,为采用频变规律开展含气储层识别提供了依据。     

琼东南盆地LS区近道地震反射性质研究及意义

针对目标区叠前地震道集表现为中远偏移距频率较低,近偏移距频率较高,高频成分随偏移距增大能量衰减较快的特点,开展了叠前速度谱分析、近道相关分析以及井数据正演模拟对比分析,排除了近偏移距高频能量反射是多次波的可能性。由于目标区薄互层储层分布受调谐效应影响,常规AVO分析无法有效进行油气检测。在正演模拟识别储层组合特征的基础上,对叠前道集进行分频处理,消除近道薄层反射影响后,对目标进行AVO分析,最终井震匹配,证实了分频AVO技术在该地区的适用性,也为薄互层储层烃检提供了一种新思路。同时,利用近道薄层反射进行优势道叠加,新生成的叠加数据体主频明显提高,储层AVO效应减弱,流体信息增强,从而明显提高了横向和纵向上的预测精度,显示了优势道叠加技术在该区储层流体预测中的适用性。     

VTI介质角度域Kirchhoff叠前时间偏移方法

为了支持VTI介质下的振幅随偏移距/入射角变化(AVO/AVA)技术,提出一种基于射线追踪的VTI介质角度域Kirchhoff叠前时间偏移方法。从VTI介质反射波时距关系出发,通过稳健的射线追踪算法建立反射走时和界面上入射角的数值表,进而估算射线路径对应的双程走时及入射角,利用脉冲响应叠加方法实现叠前时间偏移,得到构造图像和角度域共成像点道集。由于在振幅加权因子求取时考虑射线弯曲效应的影响,因此成像保幅性更好。所提方法获得的角度域共成像点道集同相轴平直,且有效入射角度范围更宽,有利于后续的AVO/AVA或反演处理。理论模型合成数据和实际地震资料测试结果展示了方法的优越性与实用性。     

薄互层疏松砂岩储层时移地震AVO研究

针对薄互层疏松砂岩油藏特征,提出了基于各向异性介质理论的时移地震AVO响应分析方法。利用测井数据和实验室岩石物理测量数据,确定了适合目标油田储层的高孔低胶结岩石物理模型,利用移动平均法计算薄互层油藏Backus参数,从而计算岩石弹性参数变化和分析Thomsen参数变化,计算各向异性介质界面反射和透射系数,利用测井资料合成角道集,分析了油藏含油饱和度和压力变化时的时移地震AVO效应。模拟数据分析表明,疏松砂岩对油藏有效压力变化十分敏感,含油饱和度与压力变化时,PP波和PSV转换波的时移地震AVO响应是不同的。研究表明,地震模拟是进行时移地震可行性分析和有效区分油藏压力与含油饱和度变化的重要工具,对于充分挖掘我国油田潜力具有重要意义。     

基于贝叶斯理论的振幅随偏移距变化三参数同步反演

受多种因素的影响,常规叠后地震道波阻抗反演不能得到可靠的波阻抗及其他岩性信息,而叠前波阻抗反演却可以得到比常规叠后波阻抗反演更丰富、更有效的岩性信息.为此建立了振幅随偏移距变化(AVO)波阻抗反演公式的一阶差分模型及褶积模型,推导了基于贝叶斯理论的AVO波阻抗反演公式,给出了采用Huber分布作为模型参数的先验分布及测井数据的参数协方差矩阵作为约束条件的实现方法,并利用共轭梯度法计算了纵、横波阻抗及密度.结果表明,利用该方法可提高叠前反演问题的稳定性和反演结果的可靠性,反演得到的纵、横波阻抗及密度可用来进一步计算流体及孔隙度等信息,为岩性及含油气性解释提供可靠依据.     

基于贝叶斯理论的振幅随偏移距变化三参数同步反演

受多种因素的影响，常规叠后地震道波阻抗反演不能得到可靠的波阻抗及其他岩性信息，而叠前波阻抗反演却可以得到比常规叠后波阻抗反演更丰富、更有效的岩性信息。为此建立了振幅随偏移距变化（AVO）波阻抗反演公式的一阶差分模型及褶积模型，推导了基于贝叶斯理论的AVO波阻抗反演公式，给出了采用Huber分布作为模型参数的先验分布及测井数据的参数协方差矩阵作为约束条件的实现方法，并利用共轭梯度法计算了纵、横波阻抗及密度。结果表明，利用该方法可提高叠前反演问题的稳定性和反演结果的可靠性，反演得到的纵、横波阻抗及密度可用来进一步计算流体及孔隙度等信息，为岩性及含油气性解释提供可靠依据。     

基于动校正前CRP道集的多波联合AVO反演新方法

叠前AVO反演可以得到地层的弹性信息,继而进行地层岩性和流体类型识别。与速度信息相比,弹性模量信息更有利于储层描述。因此,本文采用叠前AVO反演方法直接反演得到纵波模量反射系数、横波模量反射系数和密度反射系数,联合纵波(PP)资料和转换横波(PS)资料进行AVO反演提高反演结果的精度和稳定性。常规AVO反演方法所采用的数据都是动校正后的CRP道集,动校正处理引入的动校正拉伸效应会影响反演效果,降低反演精度,尤其是密度的反演结果会受到较大影响。本文采用动校正前的CRP道集进行联合AVO反演,在反演过程中引入贝叶斯理论,从而提高反演的稳定性和精度。理论模型试算结果表明,本文提出的反演方法具有更好的稳定性、更高的精度以及更强的抗噪能力。     

AVO交会分析及其应用

AVO技术是一种非常实用的地球物理方法 ,对于寻找油气 ,特别是针对气藏的勘探有其独特的优势 .本文以 AVO技术的基本理论为基础 ,应用 Sheuy的 Zoeppritz简化方程 ,结合实际研究资料 ,讨论了 AVO交会图的理论意义及实用价值 .从实际资料的分析可以看出 ,AVO交会分析能突出由烃类因素引起的异常现象 ,P—G交会图是一种理想的检测与岩性以及不同流体类型相关的AVO响应差异的方法 .同时可以根据 P— G交会图的特征将砂岩分类 ,分析它们的物性特征 ,确定其是否为有利的油气储层 .文中应用 P— G交会分析研究了鄂尔多斯盆地上古生界山西组 P1 - s2砂岩 ,得到明显的异常响应 ,取得了良好的效果 ,进一步验证了该方法的可行性     

柴达木盆地三湖气聚集区某区第四系浅层气层AVO特征研究

在分析测井资料的基础上深入研究了柴达木盆地三湖新凹陷第四系的物性参数 ,结合地质、地震等多信息资料 ,选择某区中型气田 ,从浅至深设计了 1 1个薄互层模型进行平面波波动方程正演模拟 ,计算固体多层介质的平面波合成记录。结合测井储层评价 ,对合成记录作了精细的解释 ,选取了主力气层组所在的模型 3作了详细的描述 ,给出了实际处理的 AVO分析CMP道集的实例。结果表明 AVO技术可以用于该区第四系浅层天然气的识别。     

川西致密砂岩气藏“暗点”型河道砂岩识别方法

川西拗陷东部斜坡带沙溪庙组气藏为致密河道砂岩气藏,大多数河道在地震剖面上表现为强波谷振幅、低阻抗的“亮点”反射特征。随着该气藏评价、开发的深入,一些井在非目的层钻遇的河道砂体也有较好的油气显示。但这些河道的在叠后地震资料上具有“中弱波谷振幅”特征,导致地震振幅平面属性上河道外形不清、连续性差、难以识别,称之为“暗点”型河道砂体。首先,通过从“暗点”型河道砂岩地震响应形成机理研究出发,开展正演模型分析,确定了物性差是“暗点”河道形成的关键因素;然后,利用叠前AVO响应特征分析,明确了“暗点”型河道在叠前道集上具有I类或II$_{\rm a}$类AVO特征;最后,利用优势入射角部分叠加技术解决了“暗点”型河道砂体识别问题。实钻证实了该方法的可行性和有效性,有力地推动了该气藏的高效评价建产。     

各向异性介质中P波反射系数

分析了横向各向同性和方位各向异性介质的成因及其本构关系。由此讨论弹性波在这两种各向异性介质中的传播特点,并提出了表征各向异性程度的广义各向异性参数,这些参数既可表征横向各向同性介质的各向异性,也可表征方位各向异性介质的各向异性。讨论了两种各向异性介质中存在水平界面时的反射系数,并将横向各向同性介质中的反射系数公式推广到方位各向异性主轴上。根据算例修正了近似式,着重讨论和分析了这两种各向异性介质中的地震波反射振幅与炮检距的关系（ａｍｐｌｉｔｕｄｅｖｅｒｓｕｓｏｆｓｅｔ,ＡＶＯ）以及对实际勘探的影响和指导意义。     

Detection of coalbed fractures with P-wave azimuthal AVO in 3-D seismic exploration

The detection of fractures is important for production and safety in coal fields. Subsurface fractures result in azimuthal anisotropy of the seismic wave, and the amplitude of reflection wave varies with offset and azimuth. In case of weak anisotropy, the reflection coefficients of P-wave are concisely denoted as the analytic function of fracture parameters. For the purpose of predicting the coal-bed fracture distribution through analyzing variation of the reflection amplitudes with offset and azimuth, 3-D seismic data with full-azimuth were acquired in a coal field in Huainan, Anhui Province. The careful analysis and process of seismic data showed that the reflection amplitude of the primary coalbed varied with azimuth in much consistent with the theoretical model. The conclusion was drawn that the coal-bed fracture in this coal field could be predicted through the method of the P-wave azimuthal AVO.     

基于孔隙介质理论的地震反射特征分析

在地层中传播的地震波特征受到岩性、孔隙结构、含流体性质等因素的复杂改造作用,孔隙介质理论可以更有效地模拟和分析储层的地震反射特征。将实际介质等效为固体基质和孔隙流体组成孔隙介质,按岩石物理建模方法,建立含流体储层弹性参数与物性参数之间的定量关系,根据孔隙介质的Zoeppritz方程详细讨论了几个典型储层物性参数变化对反射波AVO特征的影响,并将其与按球面波理论正演模拟计算的归一化振幅的AVO特征进行对比分析,发现孔隙介质理论的反射系数与归一化振幅更为接近,尤其是在入射角较小时。泥质含量和孔隙度可导致储层AVO类型发生变化,而孔隙流体性质变化引起AVO截距发生变化,但AVO类型基本不变。孔隙流体性质对AVO特征的影响相较于泥质含量和孔隙度要小得多。本文的方法为利用地震数据进行流体识别提供了更为可靠的理论依据。     

辫状河含气砂岩储层预测

鄂尔多斯盆地苏西地区盒8 段及山1 段为辫状河沉积,其含气储层与围岩纵波阻抗相近,利用常规叠后资料
不能有效识别含气储层;同时,山1 段砂体为中-弱振幅不连续地震反射,其同相轴无法在全区进行合理追踪,难以
预测砂体的平面展布特点。针对以上问题,根据辫状河地质沉积特点,建立辫状河地震响应模式。利用含气储层和围
岩泊松比差异明显的特点,尝试应用叠前AVO 资料来识别含气储层。借鉴地震沉积学理论和方法,提出将AVO 属性
体岩性化,以便于后续的岩性解释。采用切片方法合理获取山1 段砂体地震反射等时面。研究结果表明：正演和生产
实践均验证了AVO 属性体岩性化这一方法的合理性和实用性。应用该方法对研究区盒8 段和山1 段含气储层进行了
有效的识别,具有等时意义的地震切片属性准确地反映了含气储层空间发育及平面展布特点。     

Study on the AVO forward modeling of coal bearing strata

Based on the AVO theoretical modeling of the coalbed, this paper analyzes the AVO characteristics and influencing factors of the coalbed P-P reflection wave. On the top interface of the coalbed, the P-P reflection wave absolute value of reflective coefficient decreases when the incidence angle increases between 0 and 60 degrees, and then increases gradually. On the bottom interface of the coalbed, the total reflection occurs rather strikingly because the incident wave propagates from low impendence media to high one. And for the soft and fractured coal in particular, such a phenomenon takes place even at an incidence angle less than 15 degrees. So the reflection characteristics of the coalbed bottom interface are not conducive to AVO analysis. AVO response is closely relative to the coal structure, and AVO intercept and gradient of top interface of the coalbed reflection wave increases when the coal structure is destroyed severely. For coalbeds of the same coal structure, AVO intercept and gradient of the coalbed top interface with the sandstone roof is greater than that with the mudstone one. The tuning of coal-bed thickness has adverse influence on coalbed AVO attributes analysis obviously. Those AVO characteristics of coalbed are shown further by modeling from Well 9-10-15 and Well 10-E-3 in Huainan coalfield, China.