疊前波阻抗反演應(yīng)用現(xiàn)狀研究

過去的20年中，反演理論在地球物理界獲得了廣泛成功的應(yīng)用。開展多種資料聯(lián)合的、多種約束條件下的三維儲層參數(shù)反演，提高反演精度，充分發(fā)揮各種資料的優(yōu)勢，提高資料利用率，實現(xiàn)精細儲層預(yù)測與描述，為圈定有利區(qū)帶提供較好的依據(jù)，是地震波阻抗反演的主要任務(wù)。目前，在20世紀(jì)80年代蓬勃發(fā)展起來的測井約束寬帶波阻抗反演已成為工業(yè)界的主流反演技術(shù)，圍繞此類波阻抗反演的各類算法層出不窮。疊前反演充分利用AVO或AVA信息，可得到比疊后反演更加詳細的地層特征。因此，做疊前反演是很有必要的，尤其是對那些需做詳細地層及巖性研究的地區(qū)。隨著地球物理處理技術(shù)的不斷發(fā)展，反演方法在理論和運算方面的問題將顯得更為重要。

疊前波阻抗反演的技術(shù)優(yōu)勢與特征

（1）疊前反演無論從計算公式的理論基礎(chǔ)、信息，其使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息較疊后反演豐富得多，所產(chǎn)生的彈性常數(shù)也更為豐富;對油氣判別更靈敏、更精確，既可區(qū)分巖性，又可預(yù)測流體，并減少了由于單一波阻抗參數(shù)產(chǎn)生的多解性，是當(dāng)今地震解釋技術(shù)發(fā)展的方向。

（2）疊前反演要求地震資料具有較高的分辨率、信噪比和保真的振幅。疊前反演所要求的疊前道集處理精度更高，首先是偏移之前的CMP道集處理，對地震資料的保幅處理要求更高，特別是振幅的相對保持，避免使用破壞振幅信息的任何模塊，并且振幅處理均應(yīng)在地表一致性基礎(chǔ)上。其次是CRP道集處理，疊前時間偏移產(chǎn)生的CRP道集多數(shù)頻率較CMP道集低，并仍有能量不均的現(xiàn)象，需要繼續(xù)做部分處理工作，以改善其分辨率、信噪比和能量等特性。

（3）由于目前多數(shù)油公司并未進行全波列測井，橫波測井?dāng)?shù)據(jù)較少，對于疊前反演而言，橫波測井又是必需的，縱橫波速度的轉(zhuǎn)換應(yīng)至少建立在一口實測橫波資料的基礎(chǔ)上，再對其它井進行曲線擬合。

（4）隨著疊前時間偏移處理技術(shù)的普及，產(chǎn)生大量的CRP道集，這為疊前反演技術(shù)的應(yīng)用奠定了地震數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。隨著多波多分量技術(shù)的發(fā)展，在縱波地震資料基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)換波的數(shù)據(jù)為疊前反演的應(yīng)用創(chuàng)造了更優(yōu)越的條件，因此，疊前反演必將對未來儲層預(yù)測及油藏描述產(chǎn)生重大影響。彈性波阻抗反演數(shù)據(jù)體可獲得縱、橫波阻抗，縱、橫波速度，縱、橫波速度比，密度和泊松比等多種參數(shù)，比疊后反演具有明顯的優(yōu)越性，能更可靠地揭示地下儲層的展布情況和孔、滲物性及含油氣性。

研究現(xiàn)狀

實現(xiàn)彈性阻抗反演的關(guān)鍵在于求取角道集疊加， 它可以看作是彈性阻抗的反射系數(shù)。求得角道集之后就可以將它與從測井曲線計算的到的彈性阻抗曲線進行結(jié)合， 用疊后反演的方法得到彈性阻抗的反演結(jié)果。實現(xiàn)彈性阻抗反演的一般流程: 首先需要對彈性參數(shù)進行分析， 以確定哪個角度的彈性阻抗最能說明地質(zhì)問題。知道需要反演哪個角度的彈性阻抗之后就可以從測井曲線計算相應(yīng)的彈性阻抗曲線用于建立初始的彈性阻抗模型。其次要疊前地震道集上提取相應(yīng)角度的角道集疊加剖面。由于彈性阻抗和波阻抗與反射系數(shù)之間關(guān)系的相似性， 有了初始的彈性阻抗模型和角道集疊加剖面之后， 就可以用疊后的方法進行反演得到彈性阻抗體。

存在的問題

（1）地震資料保AVO處理難度大。

（2）橫波速度資料有待進一步提高。

（3）巖石物理建模分析基礎(chǔ)薄弱。

（4）疊前反演技術(shù)正在進一步發(fā)展中，總體來說地震資料品質(zhì)是制約疊前反演效果的瓶頸。

研究意義及發(fā)展前景

疊前彈性波阻抗反演的理論基礎(chǔ)是Zoeppritz反射波方程，所使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是多個角度（偏移距）數(shù)據(jù)體所包含的豐富的疊前信息，考慮到AVO效應(yīng)，可以同時反演與估算更多的彈性參數(shù)及其組合，因此對巖性和流體的預(yù)測能力與單純的聲波阻抗更精確，減少了多解性，可靠性更高，成為當(dāng)今地震資料處理，綜合解釋與油藏描述的一個新的重要手段。

從國內(nèi)外大量有關(guān)彈性阻抗反演的文獻分析，今后疊前彈性阻抗反演的發(fā)展趨勢是：（1）多尺度資料，多種地質(zhì)約束條件的聯(lián)合屬性反演，減少多解性；（2）進一步拓寬反演成果的頻帶，提高反演成果的精度和可信度；（3）由“局部尋優(yōu)”線性反演向“全局尋優(yōu)”的非線性性反演發(fā)展；（4）將彈性參數(shù)反演的物理屬性轉(zhuǎn)換為表征油氣儲層地質(zhì)屬性，使反演成果更易于為地質(zhì)人員所理解和接受。

隨著超萬道，超長排列地震技術(shù)的發(fā)展，橫波測井資料的增多，多波勘探技術(shù)的逐漸成熟，疊前彈性波阻抗反演具備了更堅實的資料基礎(chǔ)。巖石物理測試，粘彈性介質(zhì)模型與正演，高保真地震資料處理技術(shù)和各種反演數(shù)學(xué)算法的出現(xiàn)，為疊前彈性波阻抗反演提供更加豐富和可靠的依據(jù)。疊前彈性波阻抗反演具有廣闊的應(yīng)用前景，必將在隱蔽油氣藏的勘探開發(fā)中發(fā)揮重要的作用。

我國的疊前彈性波阻抗技術(shù)發(fā)展基本與國際同步，已經(jīng)取得了較大的進步和一定的成果。但是與國際先進水平相比，但是也有弊端 （1）應(yīng)用軟件多為自國外引進，自行開發(fā)的較少；（2）理論基礎(chǔ)研究多，但真正取得實際應(yīng)用效果少；（3）應(yīng)用成果機理比較簡單，資料單一，缺乏多種資料的綜合研究。

借鑒國外的新方法，針對我國的復(fù)雜儲層與油氣藏特點，加強基礎(chǔ)研究，開發(fā)出具有我們自己特色的疊前彈性波阻抗技術(shù)與軟件。同時加強包括疊前彈性波阻抗資料的多種地震成果的綜合分析研究，切實解決隱蔽油氣藏勘探和老油氣田開發(fā)的復(fù)雜地質(zhì)問題。

（作者單位：長江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院）