彈性波阻抗反演技術(shù)的應(yīng)用

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1、萬方數(shù)據(jù)2010年12月巖性油氣藏UTHOLOGICRESERVOIRS第22卷增刊文章編號：1673—8926(2010)增刊一0080—05彈性波阻抗反演技術(shù)的應(yīng)用李國福1，蘇云2，黃倩3(1．成都理工大學(xué)信息工程學(xué)院；2．中國石油化工股份有限公司中原油田分公司物探研究院；3．中國石油化工股份有限公司江漢油田分公司物探研究院)摘要：彈性波阻抗反演是近年來地震反演技術(shù)的一個“亮點(diǎn)”。也是反演研究的熱點(diǎn)。是一種結(jié)合了常規(guī)聲阻抗反演和疊前AVO反演的地震反演技術(shù)。它利用不同炮檢距道集數(shù)據(jù)及橫波、縱波、密度等測井資料，聯(lián)合反演出與巖性、舍油氣性相關(guān)的多種彈性參數(shù)，綜合判別

2、儲層物性及含油氣性。文中對疊前彈性波阻抗反演的基本原理及方法作了簡要論述，并給出了該方法的應(yīng)用實例。關(guān)鍵詞：彈性波阻抗；地震反演；射線參數(shù)；偏移距；疊加剖面中圖分類號：P631．44文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A地震數(shù)據(jù)反演已成為目前尋找?guī)r性油氣藏最有效的方法之一。20世紀(jì)70年代興起的波阻抗(AcousticImpedance，簡稱AI)反演技術(shù)，在20世紀(jì)80年代得到迅速發(fā)展。20世紀(jì)90年代后達(dá)到了應(yīng)用高峰。由于AI反演是在疊加資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，疊加隱藏了振幅隨炮檢距變化的重要信息．所以由疊后資料反演得到的聲波阻抗所提供的信息有限。同時。在一些復(fù)雜的巖性油氣藏中，利用聲波阻抗

3、作為巖性指示手段時經(jīng)常會產(chǎn)生多解性?。1999年P(guān)atrickConnollyE2刮發(fā)表了有關(guān)彈性波阻抗反演技術(shù)的論文，所定義的彈性阻抗(簡稱EI)是縱波速度、橫波速度、密度及入射角的函數(shù)。聲波阻抗是彈性阻抗在法向入射時的特例。其核心思想是非零偏移距(非法向入射角p)的反射波振幅與界面兩側(cè)地層的彈性阻抗的變化有關(guān)。PatrickConnollyt23提出的彈性阻抗方程使利用聲波阻抗反演技術(shù)反演遠(yuǎn)sinacosfl-sina’cosa-sinBCOsItJt7sin2a墮c。s2／3單sin2a，穢B1Pl／)s‘l'vD2cos2盧一iVslsin邛一魚Pl塹Vplc

4、。s筇7移Dl偏移距角疊加數(shù)據(jù)成為可能．但該方程的維數(shù)隨入射角0的改變而變化，且它的數(shù)值隨入射角p在角度上有很大變化。因此。在綜合分析AI和EI時。首先要將EI變化到AI尺度上。這給實際應(yīng)用帶來不便。鑒于此，WhitcombeE<對Connolly公式進(jìn)行了改進(jìn)，同時Whitcombe等喳3提出了可用于巖性和流體預(yù)測的擴(kuò)充彈性波阻抗(EEI)方法：BruceVerwest等㈣通過引入不變的地震射線參數(shù)作為參量．推出另一種彈性波阻抗計算公式．由該公式求出的反射系數(shù)精度高，能夠有效地預(yù)測巖性和流體。1彈性波阻抗反演技術(shù)的基本原理由彈性波動力學(xué)的有關(guān)理論可知，當(dāng)一個波入射到

5、2種介質(zhì)分界面上時，可能產(chǎn)生2個反射波和2個透射波。這4個波的反射、透射系數(shù)可由Zoep．pritz方程(式(1))給出阻10】。cosfl7-sinfl’絲孕cos2盧’p1穢。1警sinEft’p11)plRppRp?！胫洹os2fl收稿日期：2010-04-23；修回日期：2010—06—30基金項目：教育部博士點(diǎn)基金(編號：20070616004)資助。第一作者簡介：李國福，1982年生，男，成都理工大學(xué)在讀碩士研究生，研究方向為深部地球物理探測。地址：(610059)四川省成都市成華區(qū)二仙橋東三路1號。E-mail：liguofulah@163．eom：一

6、萬方數(shù)據(jù)第22卷增刊李國福等：彈性波阻抗反演技術(shù)的應(yīng)用81式中：尺pp，R，。和I，，咒。分別為縱波、橫波的反射系數(shù)和透射系數(shù)；pl，P2為密度；穢pl，移p2為縱波速度；穢¨Us2為橫波速度；d為入射角；盧為反射角；理7和盧’為透射角。反射角和透射角都可根據(jù)斯奈爾定律寫成a的函數(shù)[91。1999年．PatrickConnolly[21提出彈性波阻抗的概念，將非垂直入射時的反射系數(shù)，以與垂直入射時反射系數(shù)相同的形式表示出來。當(dāng)?shù)卣鸩ù怪比肷鋾r，縱波反射系數(shù)月。。表示為Rp，=麗A12-A11(2)式中：AIl=p1·口l；A厶2p2·口2。當(dāng)?shù)卣鸩ǚ谴怪比肷鋾r，假設(shè)存

7、在一個函數(shù)八t)，對于任意入射角度0，反射系數(shù)與垂直入射時反射系數(shù)形式相同，即腳)=漲(3)稱此函數(shù)為彈性阻抗EI．通過對反射系數(shù)的對數(shù)求導(dǎo)．得R(日)21AEEII一爭△ln(EI)(4)它對小至中等的阻抗變化是精確的．并且睪△ln(EI)：}(竽+竽)+(擘一4與些。vAp油2口+孚學(xué)sin2‰2p二zVpP2VpVPV。VpP二Vp其中：AVp=yp(t)一yp(￡，。)；yp--(vp(‘)+yp(。。))，2。設(shè)K：與，則7”ypA1n(EI)：i1一[』當(dāng)(1+sin20)+△_-=q-P(1—4Ksin20)一A_--當(dāng)V'8Ksin2