【摘要】：疊前AVO/AVA反演是目前頁(yè)巖儲(chǔ)層勘探開發(fā)最常用的地震預(yù)測(cè)技術(shù)之一,基于其反演結(jié)果可進(jìn)一步對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層的物性參數(shù)、含油氣性、TOC含量等參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)和估計(jì)。提升AVA反演結(jié)果的精度,可以為頁(yè)巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)以及開發(fā)中后期儲(chǔ)層精細(xì)描述提供更加可靠的地震信息,因此,本文從提升反演結(jié)果精度的角度出發(fā),研究了針對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層的疊前AVO/AVA反演,考慮頁(yè)巖儲(chǔ)層獨(dú)有的特征,發(fā)展了若干不同條件下疊前AVO/AVA非線性反演策略與方法。以縱橫波速度和密度為主的常規(guī)彈性參數(shù)是頁(yè)巖儲(chǔ)層勘探開發(fā)的重要數(shù)據(jù)支撐,通常由基于Zoeppritz方程近似公式的疊前AVO反演得到,但是近似公式假設(shè)條件多,計(jì)算精度低,極大地限制了這些參數(shù)的獲取精度。精確Zoeppritz方程能夠很好地克服這些問題,對(duì)此,研究開展了基于精確Zoeppritz方程的常規(guī)彈性參數(shù)直接反演,并利用貝葉斯理論進(jìn)行反演目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建,同時(shí)引入包含彈性參數(shù)之間統(tǒng)計(jì)相關(guān)性和先驗(yàn)分布特征的先驗(yàn)信息。此外,為了克服因先驗(yàn)約束稀疏性太強(qiáng)而導(dǎo)致弱反射信息被壓制太嚴(yán)重的問題,有針對(duì)性地引入修正柯西分布。本文分別采用Gauss-Newton法和廣義線性反演(GLI)與迭代重加權(quán)最小二乘(IRLS)組合算法對(duì)非線性的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行快速求解,相比而言,第二種方法具有更方便的反演穩(wěn)定性分析方法。模型數(shù)據(jù)和油田數(shù)據(jù)測(cè)試充分驗(yàn)證了方法的可行性和有效性。楊氏模量和泊松比是與頁(yè)巖儲(chǔ)層勘探開發(fā)直接相關(guān)的重要巖石力學(xué)參數(shù),但間接計(jì)算帶來的累積誤差以及近似公式較低的計(jì)算精度都極大地限制了這些參數(shù)的獲取精度。因此,本文利用巖石物理關(guān)系對(duì)傳統(tǒng)形式的精確Zoeppritz方程進(jìn)行等價(jià)改寫,得到利用楊氏模量、泊松比以及密度表示的新形式的精確Zoeppritz方程,實(shí)現(xiàn)了基于該方程的楊氏模量和泊松比直接反演,有效地提升了這兩個(gè)參數(shù)的獲取精度。頁(yè)巖儲(chǔ)層通常表現(xiàn)出強(qiáng)各向異性特征,在其構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單時(shí)可以近似等效為VTI介質(zhì),對(duì)此,研究開展了VTI介質(zhì)的AVO/AVA非線性反演。針對(duì)VTI介質(zhì)近似反射系數(shù)公式計(jì)算精度低以及精確方程形式復(fù)雜、非線性強(qiáng)等問題,本文基于弱各向異性假設(shè),對(duì)精確方程進(jìn)行高精度近似簡(jiǎn)化,然后基于新簡(jiǎn)化近似式進(jìn)行目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建,并引入能夠突出地層邊界特征的塊約束項(xiàng),最后采用GLI與IRLS組合算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解,該方法有效提升了VTI介質(zhì)參數(shù)的獲取精度。鹽間頁(yè)巖油儲(chǔ)層具有明顯的互層特征,地震數(shù)據(jù)中包含的高頻信息能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效的識(shí)別,因此,研究將分頻聯(lián)合反演與上述高精度AVO/AVA非線性反演方法相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了針對(duì)鹽間頁(yè)巖油層的高分辨率疊前聯(lián)合反演。
【圖文】：

影響反演結(jié)果的精度。眾所周知，大多數(shù)反VO/AVA 反演亦是如此。觀測(cè)數(shù)據(jù)由于受到大的偏差，即不穩(wěn)定性；反演問題的非唯一數(shù)模型，即多解性。大量學(xué)者指出，利用先夠很好地解決上述問題，從而使反演問題變反演在引入包含模型參數(shù)統(tǒng)計(jì)相關(guān)性和分布，因此被廣泛應(yīng)用于反演目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建中[32論的疊前 AVO/AVA 反演方法，包括正演方建、目標(biāo)函數(shù)求解等。ritz 方程及其近似表達(dá)式19)[121]從三維波動(dòng)方程出發(fā)，，基于介質(zhì)分界面波傳播至分界面時(shí)的反射和透射系數(shù)計(jì)算22]。圖 2.1 是 P 波入射時(shí)的反射和透射情況：

圖 2.2 負(fù)阻抗界面近似公式與精確 Zoeppritz 方程比較：(a) PP 波反射系數(shù)，(b)PS 波反射系數(shù)Fig. 2.2 Comparison of approximation formulas and exact Zoeppritz equations for negativeimpedance interface: (a) PP wave reflection coefficients, (b) PS wave reflection coefficients圖 2.3 正阻抗界面近似公式與精確 Zoeppritz 方程比較：(a) PP 波反射系數(shù)，(b)PS 波反射系數(shù)Fig. 2.3 Comparison of approximations formulas and exact Zoeppritz equations for positiveimpedance interface: (a) PP wave reflection coefficients, (b) PS wave reflection coefficients2.1.3 精確 Zoeppritz 方程等價(jià)改寫
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P618.13;P631.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2696425