横波预测及其在AVO叠前反演中的应用

发布时间：2017-11-23 23:00

  本文关键词：横波预测及其在AVO叠前反演中的应用

  更多相关文章： 岩石物理模型 Xu-White模型 横波预测 粒子群算法 模拟退火算法 AVO叠前反演

【摘要】：地震资料在经过多次叠加技术处理后,加强了有效反射波,有效地减弱了多次干扰波,提高了数据质量。由于叠加技术自身的局限,相比叠前资料,损失了部分信息,这一处理必然会在一定程度上影响预测的准确度。而在叠前道集中,振幅与入射角的变化规律被完整的保存了下来。因此,建立在叠前资料的AVO反演可以得到纵横波速度、密度等参数,经过各参数的组合可以进一步获得更多的描述地下岩性、物性等特性的信息。作为AVO反演基础的Zoeppritz方程,计算过于复杂,因此在实际计算中,需要对其进行简化。许多学者按照不同的假设条件和目的对Zoeppritz方程做了简化。AVO三参数反演问题是病态的(陈建江,2007)。通过结合测井数据,可以有效的增加反演的可信度。与叠后反演不同,横波在叠前反演中扮演了一个重要的角色。横波测井难度大、成本高,在常规测井中往往缺少横波。老工区缺少横波资料,新工区往往只有一口或几口井有横波资料。这种现状使叠前AVO反演的推广应用受到限制。预测横波可以通过已有实际资料或是实验室测量数据,拟合横波速度与密度、纵波速度、泥质含量等参数的关系式,再将关系式用于横波未知的目标区域。这种基于实际数据直接拟合的关系式,计算简单,但是精度差。当经验关系式的来源区域与目标区域的地质构成不同时,会产生较大的误差。另一种常用的方法是基于岩石物理模型。这种方法通过等效介质理论、自相容理论等,建立起描述地下构造特征的岩石物理模型,进而预测横波。Xu-White模型将孔隙划分为泥质孔隙和砂质孔隙,引入砂质孔隙纵横比和泥质纵横比两个参数,通过K-T理论衡量岩石基质模量与干岩石模量关系,在参数设置正确的情况下,可以借助Gassmann理论求取实际流体状态下的岩石的横波速度,在沙泥岩地层中取得了较好的应用效果。通过改进孔隙划分方式,Xu-White模型在碳酸盐岩、生物礁等岩性中也取得了较好的效果。由于地下岩石的几何构成细节难以直接精确了解,孔隙纵横比的定义虽然明确,但难以直接测量,直接制约了Xu-White模型的预测精度。本文通过在前人的研究基础上,简述了岩石物理学的部分基础理论,重点介绍了空间平均模型和微分等效介质模型。在分析孔隙流体对波的影响时,对常见的流体机制模型作了梳理,对Gassmann方程的假设条件、常见形式、替换流程做了详尽的描述,并对Gassmann方程的各个影响因素对结果的影响做了分析。对部分三类常用的经验公式(纵波和横波、速度和密度、速度和孔隙度)做了汇总。在传统的Xu-White模型各个影响因素做了分析,其中从砂泥质孔隙纵横比的相对变化和比例关系两个角度对纵横波速度的影响做了分析。以纵波为约束,基于前文所述的岩石物理模型约束反演参数的范围,以孔隙纵横比、泥质含量、孔隙度之间的经验关系为指导,引入加入模拟退火思想的粒子群算法为反演手段,横波速度作为反演目标。将预测横波和传统方法预测的横波与实际横波的AVO叠前反演结果做了对比。证明了高精度的横波预测方法为储层的精确预测提供了可靠的依据。
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P631.4

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本文编号：1220106