煤层长波长地震各向异性的多尺度效应初探

在勘探地震频带范围内,我国陆相沉积的含煤地层均是典型的薄互层。含煤地层中各向同性薄层叠置,在不同地震波长尺度下呈现长波长地震各向异性特征,地震勘探中一般做横向各向同性(Transverse Isotropy with a Vertical Axis of Symmetry,VTI)等效或均匀各向同性(Isotropy,ISO)等效简化处理。但是针对不同弹性性质的地层,长波长等效理论的适用条件不同。以淮南煤田的含煤地层为例,利用钻孔声波和密度测井曲线建立二维水平层状薄互层模型,分析含煤地层的长波长地震各向异性的多尺度效应。通过不同平均长度均化测井曲线,重点分析了2种等效建模方法在不同平均长度下所建立的等效模型弹性参数的差异及其各向异性特征;最后通过不同等效模型弹性波场的数值模拟分析不同等效模型的适用性。结果表明:随着平均长度增加,等效模型的速度、密度和各向异性参数的单点数据异常减弱;ISO等效P波速度大于VTI等效;存在某个临界窗长(本次淮南含煤地层为λ_(min)/L≈3)使等效模型的层状各向异性开始减弱;当平均长度与地层厚度比(L/d)和最小主波长与平均长度比(λ_(min)/L)都满足长波长假设条件时,含煤薄互层等效模型弹性波传播特征才能逼近原始模型。研究结果有助于厘定含煤地层长波长地震各向异性特征,为含煤地层的正演模拟和反演模型建立提供理论指导,以进一步提高煤田地震勘探精度。

面向页岩气储层的叠前多参数地震反演方法研究

页岩气储层具有明显的层理结构,其弹性性质呈现典型的VTI介质各向异性特征。为了实现面向页岩气储层的叠前多参数稳定、可靠反演,提出了一种稳健的基于VTI等效介质AVA反演的储层弹性模量与裂缝弱度参数评价方法。该方法以新构建的四项模型参数表征的VTI等效介质反射系数方程为基础,基于贝叶斯反演理论以及属性之间的数学关系,获得储层的纵波模量、剪切模量、密度和裂缝弱度等4个参数,以表征页岩气储层的弹性特征和裂缝发育特征。测井和实际资料的测试与应用表明,反演结果与测井解释结果一致,且反演结果稳定性好。该方法能够合理可靠地从叠前地震数据中反演得到储层弹性模量和裂缝弱度参数,以实现页岩气储层特征的精细描述与刻画。