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1、地震反演技術中國石油大學（北京）2012年12月反演從地震數(shù)據中提取它所包含的潛在地質信息的過程.傳統(tǒng)上,反演是在疊后地震數(shù)據上進行,目的是提取聲波阻抗體.近來,反演已經被擴展到疊前數(shù)據體,目的是既提取聲波阻抗又提取橫波阻抗體.這樣就允許計算孔隙流體.另外最新的發(fā)展是可以利用反演結果直接預測巖性參數(shù)如孔隙度和含水飽和度體地震反演基本概念迭代反演：傳統(tǒng)的限帶反演基于模型反演：不斷的迭代更新初始的分層模型稀疏脈沖反演：被約束以獲得脈沖同相軸有色反演：迭代反演的現(xiàn)代擴展疊后反演疊前反演彈性阻抗反演：對AVO數(shù)據的改進LMR：對AVO數(shù)據的改
2、進迭前同步反演：同時反演得到縱橫波阻抗和密度AVO流體反演：隨機反演幾種不同反演方法迭后反演反演中一般正演模型所有反演方法中共同的正演模型:阻抗聲波橫波彈性波反射系數(shù)子波地震道反演是正演的逆過程反演過程阻抗反射系數(shù)反子波地震道聲波橫波彈性波阻抗反射系數(shù)聲阻抗或橫波阻抗或彈性阻抗聲阻抗=橫波阻抗=彈性阻抗=復雜公式(后面介紹)正演過程反射系數(shù)地震道地震道=反射系數(shù)與子波褶積加上噪音注釋不存在模型化的多次波.沒有考慮傳輸損失和幾何擴散.沒有考慮頻率吸收.子波可能是時變的.正演過程反射系數(shù)與子波褶積的結果是移走了大量的高頻細節(jié)在時間域中的褶
3、積就是頻率域中的乘積.從這些圖中可以看出,子波的作用是將地震頻譜中高頻和低頻都消除了.理論上講,反演就是試圖將這些失去的頻率區(qū)域進行恢復.反演中“非唯一性”問題所有反演算法都有非唯一性問題.可能存在多于一種地質模型可以與地震數(shù)據相一致.需要去選擇地震數(shù)據以外的的一些信息.通常用以下兩種方法來使用地震以外的信息:?初始猜測模型的建立?最終結果與初始猜測模型背離的幅度約束最后反演結果既依賴于“其它信息”也取決于地震數(shù)據.遞歸反演,也稱為帶限反演是最簡單和最早一種反演方法從定義反射系數(shù)開始:i+1層的阻抗可以從上一層i確定:從第一層開始,可
4、以用這個公式遞推后續(xù)每層的阻抗.:帶限(遞歸)反演輸入地震數(shù)據遞歸反演數(shù)據遞歸反演獲得的結果與輸入的地震數(shù)據頻帶一樣.從圖中可以看出，與測井比較反演結果損失了高頻細節(jié).帶限(遞歸)反演步驟1:遞歸反演的初始背景模型是通過對井阻抗濾波獲得:10-HzHighCut帶限(遞歸)反演步驟2:對地震道運用遞歸運算.(注釋:這幾乎等同于相位的-90度轉換):帶限(遞歸)反演步驟3:濾波后的模型加上加權后反演道就得到了最后結果:+=帶限(遞歸)反演遞歸反演中幾個要點:(1)沒考慮子波.這意味輸入的地震數(shù)據必須是零相位.如果有提取的子波Strata
5、軟件可以自動地對地震數(shù)據“去相位”.(2)即使地震數(shù)據是零相位,實際子波的旁瓣在遞歸算法中也會被解釋為巖性的變化.(3)反演的結果其頻帶與地震數(shù)據頻帶一樣.(4)對地震數(shù)據進行加權(與反射系數(shù)匹配)決定了遞歸反演的結果阻抗值范圍是合適.帶限(遞歸)反演基于模型的反演基于模型反演是從褶積模型方稱式開始的:假定地震道S,和子波W,是已知的.假定噪音是隨機的并與地震信號不相關.求解反射系數(shù),R,以滿足這個等式.這是一個非線性問題,所以求解過程是迭代進行的.步驟1:基于模型反演的初始背景模型是通過對井阻抗分塊形成的:用戶用毫秒(MS)來定義層
6、分塊大小.所有的層分塊開始時都被設成一樣(用毫秒).基于模型的反演步驟2:利用分塊的模型和已知的子波計算人工合成地震道.SyntheticSeismic這是與實際地震道的比較.通過分析人工合成地震記錄與實際地震道的誤差或“不吻合”,每層(分塊)的厚度和震幅值都進行修改以減少誤差.這個步驟通過一系列遞歸不斷重復.基于模型的反演輸入地震數(shù)據基于模型反演基于模型反演獲得了寬頻,高頻的結果.問題是高頻成分可能來自于初始猜測模型而不是來自地震數(shù)據.基于模型的反演這是遞歸反演和基于模型反演的比較.通?；谀Ｐ头囱菘梢垣@得更細致信息,但這個結果實際
7、上相當類似.遞歸反演基于模型反演基于模型的反演基于模型反演的幾個要點:(1)由于已經知道子波,在計算過程中它的影響從地震數(shù)據中排除了.例如地震數(shù)據沒有必要是零相位,而只要子波與地震數(shù)據等相位就可以.(2)估算的子波若有誤差,將導致反演結果出差錯.(3)地震有效分辯率得到提高.(4)反演結果可能在很大程度上依賴原始猜測初始模型.解決的方法是對初始模型進行濾波.(5)與其它反演方法一樣,存在多解性問題.基于模型的反演稀疏脈沖反演稀疏脈沖反演假定實際反射可以認為是由一系列大脈沖里夾雜有小脈沖背景.稀疏脈沖反演假定只有大脈沖有意義。該方法通過
8、檢查地震道來尋找大脈沖的位置.稀疏脈沖反演每次建立反射序列為一個脈沖.增加脈沖直到地震道被足夠準確地進行反演.阻抗塊的震幅值是由基于模型反演算法來確定.稀疏脈沖反演輸入地震數(shù)據稀疏脈沖反演稀疏脈沖反演生成了寬帶高頻反演結
