叠前弹性波阻抗反演在储层预测中的应用

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1、万方数据第32卷第5期物探化探计算技术2010年9月文章编号：1001一1749(2010)05----0476----04叠前弹性波阻抗反演在储层预测中的应用肖思和1，李曙光2，许多2，鲁红英3(1．成都理工大学材料与化学化工学院，四川成都610059；2．中国石化西南油气分公司勘探开发研究院德阳分院．四川德阳618000；3．成都理工大学网络教育学院，四川成都610059)摘要：叠前弹性波阻抗反演是当前地震反演技术的一个热点，它利用叠前道集为输入，以横渡、纵波、密度等测井资料为约束，联合反演出与岩性、含

2、油气性相关的多种弹性参数，进而进行储层物性及含油气性综合判定。其反演结果比叠后声阻抗反演，在可信度方面有很大提高，能够获得更多、更敏感有效的数据，可对合油气性进行半定量和定量描述，具有广泛的应用前景。这里介绍了叠前弹性波阻抗反演技术的基本原理和方法，并对新疆某油田实际资料进行反演分析。其结果为储层预测和储量计算提供了重要依据，获得了良好的应用效果。关键词：弹性波阻抗；叠前反演；联合反演；储层；拉梅系数中图分类号：P631．4文献标识码：A0前言地震反演的目地是提取地震波所携带的地下岩层的速度结构和物性参数空

3、间分布的信息，为了解地下地质结构与资源勘探开发提供重要的依据[1剖。目前，地球物理勘探发展的趋势，就是从叠后到叠前，从定性到定量。叠前数据记录了丰富的地球物理信息，特别是叠前的CRP道集含有振幅随偏移距变化的AVO信息，利用这些信息可对含油气性进行检查旧川。提取和有效地利用这些信息，已成为当前地球物理学家研究的一个热点。1999年，BP公司的PatrickConnolly对传统的AVO分析方法进行了分析，提出一种与入射角有关的弹性波阻抗(ElasticImpedance，E1)概念呤J。该方法中，弹性波阻抗

4、是入射角的函数，保留了地震反射振幅随偏移距或入射角的变化而变化的特征【6、7J。而弹性波阻抗反演方法，与常规叠后声阻基金项目：四川省2010年科技计划项目(2010JY0033)收稿日期：2010一03—29改回日期：2010—06—21抗反演技术有着根本的区别，弹性波阻抗来源于叠前数据，没有垂直入射假设，也不会对道集进行叠加哺J。该方法所依据的理论、所使用的数据、实现方法、步骤及其分析准则，均不同于叠后声阻抗反演一J。它能充分利用不同偏移距数据及先验的测井资料，联合反演多种弹性参数，最终进行综合的储层物性

5、及含油气性判别u引。因此，叠前弹性波阻抗反演有更高的精度，并能提供更丰富的地球物理信息u1

6、。随着多波多分量勘探、横波测井等技术的推进，该反演方法有望在未来替代常规叠后声阻抗反演，而成为叠前反演技术的主流。1弹性波阻抗反演技术的原理和方法1．1基本原理地震波入射(偏移距不为零)时，纵波、横波的反射和透射系数的佐布里兹(Zoeppritz)方程的矩阵形式‘121由式(1)表示。万方数据5期肖思和等：叠前弹性波阻抗反演在储层预测中的应用477阡』Ps-cos2cp。语si咖粤cos2妒：五百∞叱妒2其中R户P和

7、尺巧分别为纵波、横波反射系数；z’PP和z，Ps分别为纵波、横波透射系数。Connolly等学者对上述反射系数表达式作出近似求解，定义P波入射角p的弹性波阻抗肼(p)为：El(0)=％‘1+tan20’K‘一斌sin20)p(1制。∞9’(2)式中K=y．2／y。2；弹性波阻抗肼表示为入射角0的函数。当日=0。时，弹性阻抗与声阻抗相等，即E1=AI=p％。定义反射界面上下介质的弹性波阻抗巩和EL，其数学表达式为：E1l=％‘1+umZO)％‘一踞。w30’P1‘1瑚‘罅8’(3)必=％‘1+讲鲫％‘一觚‘舒

8、。’P2(1圳‘罅。’(4)式中下标l、2分别表示界面上、下介质；K表示为：K“(鲁)2+(丧)2】／2(5)根据弹性波阻抗的定义，人射角为0时的反射系数可近似为式(6)。Rpp(0)一(必一E11)／(必+肼。)(6)由此可见，式(6)与垂直入射时反射系数表达式一样，因此可借用传统相对成熟的叠后波阻抗反演方法来实现反演弹性波阻抗¨3、141。由弹性波阻抗的表达式可得：COS201n(E1)=ln(p％)一{4K[1n(p)+21n(K)]+ln(p)}sin20+4K[In(p)+21n(K)]sin40

9、(7)当入射角小于30。时，tan20一sin20，sin40—0，式(7)可简化为In(E1)一ln(p％)+{ln(咋)一4K[1n(p)+21n(以)]}sin20(8)在式(8)中有％、Vs、P三个未知数。利用不同入射角数据进行反演，就得到多个人射角弹性阻抗，并求出相关的弹性参数，用于岩性及油气预测。1．2基本思路弹性波阻抗反演的基本思路如图1所示。在没有实测横波测井曲线的情况下，根据纵波速度、密度、孔隙