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地震反演技术基本内容一、地震反演技术（二）反演技术及应用与限制EPS软件Geo-Office软件Jason软件二、叠后反演软件简介三、叠前反演技术（一）基本概况（三）反演基本流程基本内容一、地震反演技术1、反演的提出2、反演的概念3、反演的发展4、反演的分类（一）基本概况（二）反演技术及应用与限制1、连续反演2、递推反演3、基于模型地震反演4、随机反演5、反演精度的影响因素（一）基本概况1、反演的提出油藏的构造描述是对油藏的宏观特性进行描述，而油藏的储层描述是对储层进行微观的特征描述。早期人们是通过井间内插、小层对比来完成井间预测。常规地震资料中包含着丰富的岩性、物性信息，是地层波阻抗差异的函数，反映了岩层界面的起伏变化，长期以来用于研究地层的几何形态，在构造油藏勘探中发挥了巨大作用。随着油气勘探开发难度的加大，一些隐蔽性很强的岩性油藏也随之投入勘探开发。要解决的关键问题是准确圈定砂体的空间分布范围。这就迫使人们充分利用地震资料包含的信息进行砂体预测，从而推动了地震技术从构造研究深入到油藏描述，由于反演直接指示地层细节和含油气的有利部位，，且可靠性高，尤其在工区钻井较少的情况下，更具有其它方法无法比拟的优越性，因而反演成为油藏描述的核心内容。（一）基本概况2、反演的概念地震反演是利用地表地震观测地震资料，以已知地质规律和钻井、测井资料为约束，对地下岩层空间结构和物理性质进行成像（求解）的过程，也就是把常规界面型反射地震剖面转换成岩层型剖面，直接与钻井层位连接对比，以岩层为单元对储层进行横向预测。另一种看待反演的思路是用地震数据作输入以产生地下模型的一种技术，因此它可作为正演模型技术（基于地下模型产生合成地震剖面）的逆过程。广义的地震反演几乎涵盖了地震分析和解释的所有工作。波阻抗反演是指利用地震资料反演地层波阻抗（或速度）的地震特殊处理解释技术。与地震模式识别预测油气、神经网络预测地层参数、振幅拟合预测储层厚度等统计性方法相比，波阻抗反演具有明确的物理意义，是储层岩性预测、油藏特征描述的确定性方法，在实际应用中取得了显著的地质效果，因此，地震反演通常特指波阻抗反演。（一）基本概况3、反演的发展上世纪70-80年代，亮点和碳氢检测（HCI）是热点，90年代以后，就被各种叠后反演处理技术所替代。国内外现已发展有许多成熟的反演方法：自适应滤波法波阻抗估计、地震资料的加权约束方法、约束模拟退火反演等等，在一定程度上解决了反演问题，随着地震反演技术研究的不断深入，在实践工作中遇到的一些不同反演方法得到的结果相差较多，以及参数影响反演的质量等等，影响到反演结果的应用。为此，提倡在地质模型约束下的地震反演技术相继发展起来，而且，由单一的波阻抗反演到储层属性反演，如电阻率反演、自然伽玛反演等等。从99年至今，叠前反演技术迅速发展起来。（一）基本概况4、反演的分类基于所考虑的域不同，分为叠前和叠后反演。针对叠后反演，按测井资料在其中所起作用的大小可分成四类：地震直接反演、测井控制下的地震反演、测井—地震联合反演和地震控制下的测井内插外推，分别用于油气勘探开发的不同阶段；从实现方法上可分为：连续反演、递推反演、基于模型反演、随机反演和模拟退火反演。但概括起来，不外乎两大类：基于反射系数逆公式的直接反演和基于模型的迭代反演，迭代反演又可分为无井条件下的广义线性反演（GLI）和有井条件下的宽带约束反演（BCI）。（一）基本概况5、反演精度的影响因素概括讲有以下几点：1、保幅处理的优劣直接影响反演精度，因为波阻抗反演是一个积分过程，道剔除不净造成的奇异值会给反演造成灾难性后果；2、信号增强（去噪）处理将会影响反演的波形和曲线特征；3、高频或低频信息的缺失使反演剖面上出现假的速度信息；因此为提高反演精度一定要做好以下几个方面的工作：1、认真做好地震资料的“三高”处理，尤其要做好地表一致性补偿、振幅恢复和道剔除工作；在拓宽高频成分的同时，努力保持地震资料原有的低频成分；在提高信噪比的同时注意保持振幅、频率、相位的相对关系；对那些破坏振幅、频率、相位相对关系的处理模块如脉冲反褶积、均衡、信号增强等不用或少用。2、着重开展在保持振幅、频率、相位相对关系前提下的提高分辨率和信噪比处理方法的研究工作。3、在解释中要掌握了解工区的地质资料，分析储层速度变化的原因，克服地震速度的多解性（二）不同反演技术及应用与限制1、连续反演是利用叠后地震资料计算地层相对波阻抗（速度）的直接反演方法，也称为道积分。通过积分处理，就把反映岩层间速度差异的反射系数转换成了反映地层本身特征变化的波阻抗。连续反演方法无需钻井控制，在勘探初期即可推广应用，实用性强。其主要优点是计算简单、递推累计误差小。其结果直接反映了岩层的速度变化，可以岩层为单元进行地质解释。由于这种方法受地震固有频宽的限制，分辨率低，无法适应薄层解释的需要。第二个缺点是无法求得地层的绝对波阻抗和绝对速度，不能用于定量计算储层参数。其次，这种方法在处理过程中不能用地质或测井资料对其进行约束控制，因而其结果比较粗略。（二）反演技术及应用与限制2、递推反演基于反射系数递推计算地层波阻抗（速度）的地震反演方法称为递推反演，测井资料主要起标定和质量控制作用，因而又称为测井控制下的地震反演。递推反演是对地震资料的转换处理过程，其结果的分辨率、信噪比以及可靠程度完全依赖于地震资料本身的品质，因此用于反演的地震资料应具有较宽的频带、较低的噪声、相对振幅保持和准确成像。递推反演比较典型的实现方法有：基于地层反褶积方法、稀疏脉冲反演和基于频域反褶积与相位校正的反演。地层反褶积方法优点是在井点已有测井段范围内可获得与测井最吻合的反演结果，局限性是完全忽略了测井误差和噪声；稀疏脉冲反演优点是无需钻井资料，直接由地震记录计算反射系数，实现递推反演，其缺陷在于很难得到与测井曲线相吻合的最终结果；基于频域反褶积与相位校正的反演优点是以井旁反演结果与实际测井曲线的吻合程度作为参数优选的基本依据，从而保证了反演资料的可信度可解释性，是递推反演的主导技术。（二）反演技术及应用与限制2、递推反演递推反演比较完整地保留了地震反射的基本特征，不存在基于模型方法的多解性问题，能够明显地反映岩相、岩性的空间变化、在岩性相对稳定的条件下，能较好地反映储层的物性变化。递推反演具有较宽的应用领域。在勘探初期只有很少钻井的条件下，通过反演资料进行岩相分析确定地层的沉积体系，根据钻井揭示的储层特征进行横向预测，确定评价井位。到开发前期，在储层较厚条件下，递推反演资料可为地质建模提供较可靠的构造、厚度和物性信息。但是由于地震频带宽度的限制，递推反演的分辨率相对较低，不能满足薄储层的研究需要。（二）反演技术及应用与限制2、递推反演Inline440(gu704)波阻抗反演剖面过gu702—gu704波阻抗反演连井线剖面（二）反演技术及应用与限制3、基于模型地震反演该方法从地质模型出发，采用模型优选迭代扰动算法，通过不断修改更新模型，使模型正演合成地震资料与实际地震数据最佳吻合，最终的模型数据便是反演结果。该方法以测井资料丰富的高频信息和完整的低频成分补充地震有限带宽的不足，可获得高分辨率的地层波阻抗资料，理论上可得到与测井资料相同的分辨率，是薄层油藏精细描述的关键技术。多解是基于模型反演方法的固有特性，主要取决于初始模型与实际地质情况的附和程度，在同样的地质条件下，钻井越多，结果越可靠。地震资料在基于模型反演中主要起两方面作用，其一是提供层位和断层信息来指导测井资料的内插外推建立初始模型，其二是约束地震有效频带的地质模型向正确的方向收敛，地震资料分辨率越高，层位解释就有可能越细，初始模型就接近实际情况，同时，有效控制频带范围就越大，多解区域相应减少。因此提高地震资料自身分辨率是减少多解性的重要途径。（二）反演技术及应用与限制3、基于模型地震反演在基于模型地震反演方法中，不适当的强调两个概念容易给人造成误解，其一是强调分辨率达到了几米，这样听起来觉得很高明，其实并无实际意义，因为这种反演本身以模型为起点和终点，理论上与测井分辨率相同，问题的实质在于怎么更好的减少多解性。其二是强调实际测井与井旁反演结果多么相似，以表现反演的可靠性，显然这很容易给人造成误导，实际上，建立初始模型过程中的第一步就是测井资料校正，然后提取子波，只有在合成记录与井旁道最相似之后，才用测井制作模型，实际运算中对井附近模型不可能有大的修改，因此这种对比并无实际意义。（二）反演技术及应用与限制3、基于模型地震反演（二）反演技术及应用与限制3、随机反演是以地质统计学理论为基础的针对非均质油气藏进行的反演，是随机模拟与地震反演相结合的结晶，将随机模拟的思想引入到地震反演中，用地震做约束，用随机模拟算法去实现储层预测。实现思路是寻求比较符合地质规律的地质统计学模型和方法，表征各种沉积类型的储层参数的变化规律，用这种已知的规律对井间未知地区的储层参数的空间分布作出预测估计。随机反演不仅忠实井资料和地质统计规律，也明确地忠实地震资料，因此它不仅适用于开发期的储层预测也适用于勘探期的储层预测。缺点是在物性与波阻抗的相关性不好的情况下，反演的效果不太理想，不确定性因素增大。有些地方虽然在井点吻合，但向外推却出现过渡不自然的现象。（二）反演技术及应用与限制3、随机反演（三）反演基本流程反演基础资料分析处理储层预测描述地震、测井、地质资料的加载与质量控制。测井资料处理：归一化、泥质含量计算、孔隙度估算、岩性曲线的确定子波估算、合成记录、层位标定精细层位标定岩性预测储层物性预测声波数据产生新时深对地震数据解释数据Rick子波估算子波修正子波合成记录合成记录合成记录初始波阻抗模型反射系数时深关系地质分层直接标定满足精度?满足精度?满足精度?满足精度?输出标定结果否否否否是是是是精细层位标定流程（三）反演基本流程基本内容一、地震反演技术（二）反演技术及应用与限制EPS软件Geo-Office软件Jason软件二、叠后反演软件简介三、叠前反演技术（一）基本概况（三）反演基本流程二、叠后反演软件简介目前我所拥有三个叠后反演软件，即：EPS、Geo-office和Jason.它们以各自的优势在我所的生产和科研中发挥着积极作用.EPS是美国EPT公司开发研究的面向地质家的复杂油气储层预测与解释一体化的技术软件系统.Geo-office是美国金鹰公司的一套基于MicrosoftWindows平台的石油地球物理资料分析软件.Jason是从荷兰引进的一套综合地质、地震、测井等信息开展油藏描述研究的系统软件。它不仅能完成勘探阶段的波阻抗反演，还可以完成开发阶段对地层、岩性及储层物性的精细描述.EPS软件反演该软件具有以下特色：1．独特的拟声波时差构建技术；2．实现了储层预测和岩性解释的一体化；3．运用全局寻优的模拟退火方法及宽带约束反演方法，取得了高分辨率的反演结果。EPS软件反演宽带约束反演的基本思想是要寻找一个最佳的地球物理模型，使得该模型的响应与观测数据（地震道）的残差在最小二乘意义下达到最小。宽带约束反演方法与以往的广义线性方法（GLI）方法有本质上的不同：首先，它是严格意义上的非线性反演；其次，在反演过程中，它受地质、测井先验知识的约束。定义目标函数：PpriIXIxCpriIIIPMMWMMWFDmo原理：在目标函数表达式中：第一项表示记录残差，即要使反演结果的模型响应(F)尽可能逼近实际记录(D)；第二项表示先验约束，即反演解不能偏离先验值太远；第三项是要保证反演结果具有一定的横向连续性，使解更合理。EPS采用模拟退火方法解上述约束最优化问题，使EPS无论在勘探初期只有少量钻井，或在开发阶段有很多钻井的情况下，都可以得到高分辨率反演结果。EPS运用模拟退火和宽带约束反演的算法，具有运算速度快、分辨率高的特点。二、EPS软件反演地震剖面子波反演(拟)声波曲线建模层位、断层解释反演初始模型沉积模式合成记录高分辨率波阻抗剖面高分辨率波阻抗模型全局寻优反演模型方差约束测井数据记录残差EPS反演流程图EPS反演方法