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1、地震反演技术中国石油大学（北京）2012年12月反演从地震数据中提取它所包含的潜在地质信息的过程.传统上,反演是在叠后地震数据上进行,目的是提取声波阻抗体.近来,反演已经被扩展到叠前数据体,目的是既提取声波阻抗又提取横波阻抗体.这样就允许计算孔隙流体.另外最新的发展是可以利用反演结果直接预测岩性参数如孔隙度和含水饱和度体地震反演基本概念迭代反演：传统的限带反演基于模型反演：不断的迭代更新初始的分层模型稀疏脉冲反演：被约束以获得脉冲同相轴有色反演：迭代反演的现代扩展叠后反演叠前反演弹性阻抗反演：对AVO数据的改进LMR：对AVO数据的改
2、进迭前同步反演：同时反演得到纵横波阻抗和密度AVO流体反演：随机反演几种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:阻抗声波横波弹性波反射系数子波地震道反演是正演的逆过程反演过程阻抗反射系数反子波地震道声波横波弹性波阻抗反射系数声阻抗或横波阻抗或弹性阻抗声阻抗=横波阻抗=弹性阻抗=复杂公式(后面介绍)正演过程反射系数地震道地震道=反射系数与子波褶积加上噪音注释不存在模型化的多次波.没有考虑传输损失和几何扩散.没有考虑频率吸收.子波可能是时变的.正演过程反射系数与子波褶积的结果是移走了大量的高频细节在时间域中的褶
3、积就是频率域中的乘积.从这些图中可以看出,子波的作用是将地震频谱中高频和低频都消除了.理论上讲,反演就是试图将这些失去的频率区域进行恢复.反演中“非唯一性”问题所有反演算法都有非唯一性问题.可能存在多于一种地质模型可以与地震数据相一致.需要去选择地震数据以外的的一些信息.通常用以下两种方法来使用地震以外的信息:•初始猜测模型的建立•最终结果与初始猜测模型背离的幅度约束最后反演结果既依赖于“其它信息”也取决于地震数据.递归反演,也称为带限反演是最简单和最早一种反演方法从定义反射系数开始:i+1层的阻抗可以从上一层i确定:从第一层开始,可
4、以用这个公式递推后续每层的阻抗.:带限(递归)反演输入地震数据递归反演数据递归反演获得的结果与输入的地震数据频带一样.从图中可以看出，与测井比较反演结果损失了高频细节.带限(递归)反演步骤1:递归反演的初始背景模型是通过对井阻抗滤波获得:10-HzHighCut带限(递归)反演步骤2:对地震道运用递归运算.(注释:这几乎等同于相位的-90度转换):带限(递归)反演步骤3:滤波后的模型加上加权后反演道就得到了最后结果:+=带限(递归)反演递归反演中几个要点:(1)没考虑子波.这意味输入的地震数据必须是零相位.如果有提取的子波Strata
5、软件可以自动地对地震数据“去相位”.(2)即使地震数据是零相位,实际子波的旁瓣在递归算法中也会被解释为岩性的变化.(3)反演的结果其频带与地震数据频带一样.(4)对地震数据进行加权(与反射系数匹配)决定了递归反演的结果阻抗值范围是合适.带限(递归)反演基于模型的反演基于模型反演是从褶积模型方称式开始的:假定地震道S,和子波W,是已知的.假定噪音是随机的并与地震信号不相关.求解反射系数,R,以满足这个等式.这是一个非线性问题,所以求解过程是迭代进行的.步骤1:基于模型反演的初始背景模型是通过对井阻抗分块形成的:用户用毫秒(MS)来定义层
6、分块大小.所有的层分块开始时都被设成一样(用毫秒).基于模型的反演步骤2:利用分块的模型和已知的子波计算人工合成地震道.SyntheticSeismic这是与实际地震道的比较.通过分析人工合成地震记录与实际地震道的误差或“不吻合”,每层(分块)的厚度和震幅值都进行修改以减少误差.这个步骤通过一系列递归不断重复.基于模型的反演输入地震数据基于模型反演基于模型反演获得了宽频,高频的结果.问题是高频成分可能来自于初始猜测模型而不是来自地震数据.基于模型的反演这是递归反演和基于模型反演的比较.通常基于模型反演可以获得更细致信息,但这个结果实际
7、上相当类似.递归反演基于模型反演基于模型的反演基于模型反演的几个要点:(1)由于已经知道子波,在计算过程中它的影响从地震数据中排除了.例如地震数据没有必要是零相位,而只要子波与地震数据等相位就可以.(2)估算的子波若有误差,将导致反演结果出差错.(3)地震有效分辩率得到提高.(4)反演结果可能在很大程度上依赖原始猜测初始模型.解决的方法是对初始模型进行滤波.(5)与其它反演方法一样,存在多解性问题.基于模型的反演稀疏脉冲反演稀疏脉冲反演假定实际反射可以认为是由一系列大脉冲里夹杂有小脉冲背景.稀疏脉冲反演假定只有大脉冲有意义。该方法通过
8、检查地震道来寻找大脉冲的位置.稀疏脉冲反演每次建立反射序列为一个脉冲.增加脉冲直到地震道被足够准确地进行反演.阻抗块的震幅值是由基于模型反演算法来确定.稀疏脉冲反演输入地震数据稀疏脉冲反演稀疏脉冲反演生成了宽带高频反演结
