基于广义弹性阻抗的流体识别因子反演方法研究与应用

常规叠前弹性阻抗(EI)反演识别流体的方法难以满足预测致密砂岩储层的要求,为此进一步推导了广义弹性阻抗(GEI)方程,表达为纵横波速度比v_P/v_S(可计算泊松比σ)和一种新的流体识别因子f/v_S(Gassmann流体项与横波速度的比值)的计算公式,可以直接反演出v_P/v_S(或σ)和f/v_S参数,避免了间接计算的累积误差。建立正演模型,分析弹性阻抗方程和广义弹性阻抗方程的精度可知,在鄂尔多斯盆地苏里格气田致密砂岩储层中,广义弹性阻抗方程的精度比弹性阻抗方程的精度高。分析测井资料多项参数后认为,泊松比σ为岩性识别最敏感参数,f/v_S为流体识别最敏感因子。对研究区进行正反演计算,通过正演模拟验证了广义弹性阻抗方程的精度,通过反演获得了v_P/v_S(或σ)和f/v_S数据,对反演数据进行分析研究,进一步验证了f/v_S对致密砂岩储层流体识别的可靠性;同时可知,流体因子f/v_S的识别精度虽受噪声影响,但可以清晰地检测出流体,具有一定的抗噪性。

弹性阻抗对比分析

不同的地震弹性阻抗反演软件计算弹性阻抗的方法不尽相同,地震弹性阻抗反演中尚有一些应用条件在没有详细讨论的情况下被简单地加以应用,这给实际生产带来了困难。有鉴于此,以典型的4种不同类型含气砂岩模型为基础,分析比较了弹性阻抗、反射阻抗和广义弹性阻抗在不同角度下的计算精度;并且基于Biot-Gassman理论,对Ostrander含气砂岩模型进行流体替代,探讨了含水饱和度由小变大时不同的弹性阻抗对流体的敏感性。通过4种不同类型含气砂岩模型计算可知:在第Ⅰ类和第Ⅳ类含气砂岩中,入射角不超过40°时,EI,RI和GEI均能替代Zoeppritz方程;在第Ⅱ类含气砂岩中,入射角不超过30°时,EI,RI,GEI也能替代Zoeppritz方程;这3种弹性阻抗无法应用于第Ⅲ类含气砂岩。将偏导的思想应用到Ostrander含气砂岩模型,计算结果表明,反射阻抗对流体的敏感性强于弹性阻抗和广义弹性阻抗,且入射角越大,这种敏感性越强。

浅析弹性阻抗

本文详细叙述了弹性阻抗的发展,对弹性阻抗的各个概念的出发点和侧重点进行了深刻的剖析;并对弹性阻抗递推反射系数的精度、弹性阻抗公式本身的物理意义、内涵、外延以及它们对流体和岩性的区分能力、反演过程的可实现性等方面进行了讨论,得出了弹性阻抗反演是目前较好的利用叠前数据的有效方法的结论;最后就弹性阻抗反演应用的几个实例进行了比较,说明了弹性阻抗的应用范围和适用条件,要想更好地利用叠前信息必将使得声阻抗反演与弹性阻抗反演相结合、AVO分析与弹性阻抗反演相结合。

应用L_(p)拟范数稀疏约束的纵横波速比直接反演

纵横波速比(vP/vS)是识别气藏、描述储层特征和判别岩性的重要解释工具。目前主要是通过反射系数近似方程反演得到纵、横波速度,再进一步计算纵横波速比,但是这种间接计算方法会产生累积误差。为了直接从叠前地震数据反演纵横波速比,文中提出了一种新的广义弹性阻抗方程,再进一步推导出一个与纵横波速比、纵波速度、密度相关的纵波反射系数近似方程。为了得到精度较高的反演结果,基于推导出的反射系数近似方程,提出一种基于Lp拟范数稀疏约束的叠前地震反演方法,并通过交替方向乘子算法求解。将提出的直接反演方法应用于理论模型和实际数据,并与间接反演方法相对比,结果表明该直接反演方法的反演结果精度较高,对含气储层的边界刻画更清晰。

优势角度叠加数据在复杂断块油田地震解释中的应用

利用优势角度叠加的高分辨率数据,识别复杂断块油田储集层的隔层,与敏感角度相结合进行广义弹性阻抗反演。复杂断块油田储集层连通性复杂,叠前道集上的大角度资料由于受地震信号传播、处理等因素的影响,资料品质、波形特征常常发生较大的改变,全叠加地震资料受大角度资料的干扰,不利于地震特征分析及储层预测。为此,对叠前偏移距道集品质进行分析,利用入射角与偏移距的关系获得叠前道集上的入射角信息,并有效利用目的层最佳成像角度带,完成优势角度叠加。克服了大角度数据影响的优势角度叠加数据具有更高的分辨率,可以识别出储集层的隔层。优势角度与敏感角度相结合的广义弹性阻抗反演结果可以有效地对砂体分布进行预测。