【摘要】：疊前AVO/AVA反演是目前頁巖儲層勘探開發(fā)最常用的地震預(yù)測技術(shù)之一,基于其反演結(jié)果可進一步對頁巖儲層的物性參數(shù)、含油氣性、TOC含量等參數(shù)進行預(yù)測和估計。提升AVA反演結(jié)果的精度,可以為頁巖儲層“甜點”預(yù)測以及開發(fā)中后期儲層精細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),研究了針對頁巖儲層的疊前AVO/AVA反演,考慮頁巖儲層獨有的特征,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)是頁巖儲層勘探開發(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行反演目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建,同時引入包含彈性參數(shù)之間統(tǒng)計相關(guān)性和先驗分布特征的先驗信息。此外,為了克服因先驗約束稀疏性太強而導(dǎo)致弱反射信息被壓制太嚴重的問題,有針對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)組合算法對非線性的目標(biāo)函數(shù)進行快速求解,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)測試充分驗證了方法的可行性和有效性。楊氏模量和泊松比是與頁巖儲層勘探開發(fā)直接相關(guān)的重要巖石力學(xué)參數(shù),但間接計算帶來的累積誤差以及近似公式較低的計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)系對傳統(tǒng)形式的精確Zoeppritz方程進行等價改寫,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參數(shù)的獲取精度。頁巖儲層通常表現(xiàn)出強各向異性特征,在其構(gòu)造相對簡單時可以近似等效為VTI介質(zhì),對此,研究開展了VTI介質(zhì)的AVO/AVA非線性反演。針對VTI介質(zhì)近似反射系數(shù)公式計算精度低以及精確方程形式復(fù)雜、非線性強等問題,本文基于弱各向異性假設(shè),對精確方程進行高精度近似簡化,然后基于新簡化近似式進行目標(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,最后采用GLI與IRLS組合算法對目標(biāo)函數(shù)進行求解,該方法有效提升了VTI介質(zhì)參數(shù)的獲取精度。鹽間頁巖油儲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行有效的識別,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,實現(xiàn)了針對鹽間頁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 方程及其近似表達式19)[121]從三維波動方程出發(fā)，，基于介質(zhì)分界面波傳播至分界面時的反射和透射系數(shù)計算22]。圖 2.1 是 P 波入射時的反射和透射情況：

圖 2.2 負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 方程等價改寫
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P618.13;P631.4

【參考文獻】

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1 張廣智;陳嬌嬌;陳懷震;馬中高;李呈呈;印興耀;;基于頁巖巖石物理等效模型的地應(yīng)力預(yù)測方法研究[J];地球物理學(xué)報;2015年06期

2 黃龍澤;周晶;王嶺;;譜分解技術(shù)在斷層描述及儲層預(yù)測中的應(yīng)用[J];海洋石油;2015年01期

3 田仁飛;楊春峰;胡宇;楊振峰;李秋菊;;識別巖性油藏薄儲集層的譜分解技術(shù)[J];天然氣地球科學(xué);2015年02期

4 張廣智;杜炳毅;李海山;陳懷震;李振振;印興耀;;頁巖氣儲層縱橫波疊前聯(lián)合反演方法[J];地球物理學(xué)報;2014年12期

5 張繁昌;代榮獲;劉漢卿;曹丹平;;疊前地震道集AVA多頻信息同時反演[J];石油物探;2014年04期

6 彭嫦姿;彭俊;陳燕輝;張漢榮;;四川盆地元壩地區(qū)大安寨段頁巖氣“甜點”地震預(yù)測[J];天然氣工業(yè);2014年06期

7 侯棟甲;劉洋;任志明;魏修成;陳天勝;;基于貝葉斯理論的VTI介質(zhì)多波疊前聯(lián)合反演[J];石油物探;2014年03期

8 侯棟甲;劉洋;胡國慶;魏修成;陳天勝;;基于貝葉斯理論的疊前多波聯(lián)合反演彈性模量方法[J];地球物理學(xué)報;2014年04期

9 姜在興;張文昭;梁超;王永詩;劉惠民;陳祥;;頁巖油儲層基本特征及評價要素[J];石油學(xué)報;2014年01期

10 鄧金根;陳崢嶸;耿亞楠;劉書杰;朱海燕;;頁巖儲層地應(yīng)力預(yù)測模型的建立和求解[J];中國石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年06期

本文編號：2696425