AVO屬性全面分析和正反演概述

1、AVO屬性全面分析和正反演概述2022/8/10AVO 反演及流體預(yù)測(cè)方法，即不是簡(jiǎn)單的AVO屬性分析，也不是簡(jiǎn)單的彈性反演。HRS AVO 解決方案是集 流體替換、巖石物理正演、AVO屬性分析、彈性反演及LMR儲(chǔ)層流體預(yù)測(cè)于一體的綜合分析和處理手段.在HRS中綜合利用ELOG、AVO、AFI和STRATA軟件自然組合來完成. HRS AVO 解決方案2022/8/10巖石物理及流體替換只依靠速度和密度，無法識(shí)別流體和某些特殊巖性方面，因此需要利用橫波速度、泊松比。Pores / FluidRock Matrix2022/8/10巖石物理及流體替換（ELOG）對(duì)于氣層，對(duì)速度的估算下式不在有效

2、。在HRS中有以下擬和公式在HRS中最有效的公式是： Biot-Gassmann公式2022/8/10巖石物理及流體替換（ELOG）流體替換核心是計(jì)算儲(chǔ)層流體變化（氣飽和度）對(duì)應(yīng)VP、VS的變化。儲(chǔ)層氣飽和度50用氣飽和度50替換孔隙中的流體，替換后儲(chǔ)層段的泊松比明顯降低。2022/8/10巖石物理正演（ELOG）(a) Full elastic wave.(b) Zoeppritz equation.(c) Aki-Richards equation.2022/8/10巖石物理正演（ELOG）比較正演模型和道集數(shù)據(jù)，對(duì)道集的AVO響應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)。2022/8/10GeoView偏移距、角道集等

3、疊加處理，提供了方便快捷的AVO分析功能近角度 (0o-15o) 疊加遠(yuǎn)角度 (15o-30o) 疊加Top GASBase GASCoal角度范圍疊加2022/8/10(a) 近角度疊加 (0-15o)時(shí)間切片, (b)遠(yuǎn)角度疊加 (15-30o)時(shí)間切片(三維河道砂). 對(duì)時(shí)間切片震幅包絡(luò)求得是10MS窗口內(nèi)的平均值.遠(yuǎn)角度疊加對(duì)河道砂揭示得非常清楚.角度范圍疊加(a)(b)2022/8/10AVO屬性分析（AVO）AVO 模型采用Zoeppritz方程的兩個(gè)線性近似方程：Smith公式：Shey公式（其中一種）：Aki-Richards公式：HRS提供了豐富的AVO屬性（17種）：Int

4、erceot（A）、Gradient（B）、Rp、Rs、Product(A*B)（III類AVO）、Inercept(A)*sign(Gradient(B)、Gradoent（B）*sign(Intercept(A)、Scaled Poisson Ratio(A+B)、scaled S-wave reflectivity(aA-bB)、Polarization Angle、Polarization Magnitude、Polarization Coefficient Squared、Polarization Product、Weighted Polarization Product、Weigh

5、ted Polarization Product、Incident Angle、Interval Velocity、RMSVelocity。2022/8/10AVO分類GeoView中AVO模塊的分析工具能幫助我們快速判斷AVO類型。I類：暗點(diǎn),高阻抗儲(chǔ)層 II類：相位反轉(zhuǎn)，近零阻抗儲(chǔ)層III類：亮點(diǎn)，低阻抗儲(chǔ)層 IV類：振幅隨炮檢距緩慢減小2022/8/10AVO屬性國(guó)內(nèi)氣田實(shí)例：IV類AVO異常，氣層頂：負(fù)截距、正梯度氣層AVO截距（A）層位切片圖氣層AVO斜率（B）層位切片圖氣層A*B層位切片圖2022/8/10AVO 交會(huì)分析Before interpretationAfter int

6、erpretation2022/8/10Geoview中對(duì)AVO各向異性的處理VP(0o)VP(45o)VP(90o)GeoView中采用改進(jìn)的Aki-Richards公司解決AVO各向異性問題Class 1Class 2Class 32022/8/10AVO反演（Strata)道集AVO 分析RP 提取RS 提取泊松比、反演 ZP反演ZS道集AVO 分析近角度疊加q1遠(yuǎn)角度疊加q2反演EI(q1)反演EI(q2)EI 彈性阻抗反演步驟RP/RS 反演步驟交繪圖交繪圖GeoView中有兩類AVO反演方法： RP/RS 反演和EI彈性阻抗反演Vp、Vs、泊松比、2022/8/10RP/RS 反演

7、Shey公式：反演過程首先由道集數(shù)據(jù)提取Rp、Rs屬性2022/8/10RP/RS 反演由P波井曲線建立P波初始模型，并由P波反射系數(shù)屬性體和P波初始模型相結(jié)合進(jìn)行P波反演2022/8/10RP/RS 反演由S波井曲線建立S波初始模型，并由S波反射系數(shù)屬性體和S波初始模型相結(jié)合進(jìn)行S波反演2022/8/10RP/RS 反演在P波和S波反演的基礎(chǔ)上，GeoView能計(jì)算泊松比、 體積模量體積模量、剪切模量剖面2022/8/10EI 彈性阻抗反演彈性阻抗是一項(xiàng)很新的技術(shù)，是在1999年Connolly 提出的。我們可以把 Aki-Richards 等式重寫為:然后進(jìn)行積分和取冪, 可得到以下彈性阻

8、抗 EI等式: 如果 = 0o, EI 彈性阻抗就還原為聲阻抗(AI), 等式為:與Rp/Rs方法相比，EI反演方法分便快捷。2022/8/10EI 彈性阻抗反演在AVO模塊中分別計(jì)算各井的低角度和高角度阻抗值。2022/8/10EI 彈性阻抗反演按角度道集進(jìn)行疊加，分別得到低角度和高角度疊加數(shù)據(jù)體。由井不同角度阻抗值曲線出發(fā)，分別計(jì)算不同角度的阻抗值初始模型。2022/8/10疊前RP/RS 反演原理反演方法采用基于模型的線性反演方法。其中n為樣點(diǎn)數(shù)，m為地震道數(shù)目標(biāo)函數(shù)為：為地震道數(shù)據(jù)為初始模型2022/8/10ZpInitial guess:After 50 iterations:Inp

9、utModelErrorZsZpZs疊前RP/RS 反演原理2022/8/10Input gathers:Synthetic data from inversion:Synthetic error from inversion:2022/8/10由角度道集和初始模型反演不同角度的阻抗值。EI 彈性阻抗反演Near_inversionFar_inversion2022/8/10應(yīng)用實(shí)例A1井45米厚的含氣砂巖層段A6井目的層頂部24米氣層，下部18米水層A5井目的層42米水層儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的目的預(yù)測(cè)砂巖, 孔隙度和孔隙流體 使用的數(shù)據(jù)A5和A6 井曲線數(shù)據(jù);疊前時(shí)間偏道集數(shù)據(jù)和速度數(shù)據(jù)Seismic

10、amplitude map利用疊前反演AVO反演預(yù)測(cè)含氣砂巖、含水砂巖和泥巖2022/8/10應(yīng)用實(shí)例ShaleGas SandShaley Sand, wet通過兩口井的波阻抗泊松比交會(huì)圖顯示，利用波阻抗和泊松比能識(shí)別出含氣砂巖、砂巖和泥巖。ZP波阻抗泊松比交會(huì)圖2022/8/10應(yīng)用實(shí)例 帶通濾波 保幅處理 去除隨機(jī)噪聲 AVO背景趨勢(shì)校正 疊加處理0 angle 45 0 angle 45 0 angle 45 0 angle 45 BEFOREBEFOREBEFOREBEFOREAFTERAFTERAFTERAFTER地震數(shù)據(jù)處理2022/8/10AVO AxBP impdence?!

11、AVO屬性: AxB 屬性和P波阻抗常規(guī)AVO屬性無法有效識(shí)別含氣砂體應(yīng)用實(shí)例2022/8/10應(yīng)用實(shí)例Inverted S impedance mapPre-stack inversion: inverted S-impedance and densityInverted density map2022/8/10應(yīng)用實(shí)例Comparisons at used well locationsA5 wellA6 wellP impedanceS impedanceDensityP impedanceS impedanceDensity2022/8/10應(yīng)用實(shí)例砂巖預(yù)測(cè)通過密度和S波阻抗數(shù)據(jù)體預(yù)測(cè)了

12、砂巖厚度。砂巖厚度平面圖2022/8/10應(yīng)用實(shí)例孔隙度預(yù)測(cè)Pay trendWet trend通過孔隙度與Zp交會(huì)圖，分別確定含水砂巖和含氣砂巖的孔隙度與Zp的關(guān)系。ZP在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，分別在含水砂巖和含氣砂巖計(jì)算孔隙度孔隙度平面圖2022/8/10應(yīng)用實(shí)例含水飽和度預(yù)測(cè)利用反演的密度數(shù)據(jù)體和孔隙度體，采用體積模型公式計(jì)算含水飽和度。where:Wet wellGas well含水飽和度模型能清晰地分開含氣砂巖和含水砂巖2022/8/10應(yīng)用實(shí)例用 A1井作盲井對(duì)反演結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn) P imp log S imp log Den log P imp Inv S imp Inv Den In

13、v 0105001Lith InvPHIE InvSW Inv0001150VSH logPHIE logSW log分別對(duì)反演的巖性、孔隙度和含水飽和度與已知井曲線進(jìn)行對(duì)比2022/8/10AFI用于對(duì)AVO分析中的不確定性進(jìn)行分析AFI分析AVO 分析現(xiàn)在已經(jīng)是油氣勘探和開發(fā)日常使用的軟件工具.但是: 所有AVO 屬性包含有很大的 “不確定性” 存在有一個(gè)大范圍的巖性導(dǎo)制類似的AVO響應(yīng).AFI能幫助我們可以計(jì)算碳?xì)錂z測(cè)中的可能性分布圖.2022/8/10AFI定量分析基本過程AVO 屬性等時(shí)圖 梯度 截距 埋藏深度第二步 效正:第一步 正演隨機(jī)AVO模型建立GI第三步 獲得流體定量可能性

14、分布圖 PBRI POIL PGAS2022/8/10假定三層模型,泥巖中嵌入砂巖(含有各種模型).泥巖泥巖砂巖基本模型2022/8/10泥巖可用以下參數(shù)來描述:縱波速度Vp橫波速度Vs密度Vp1, Vs1, r1Vp2, Vs2, r2基本模型2022/8/10每個(gè)參數(shù)有一個(gè)可能性分布圖:Vp1, Vs1, r1Vp2, Vs2, r2基本模型2022/8/10砂巖可用以下參數(shù)來描述:鹽水模數(shù)Brine Modulus鹽水密度Brine Density氣模數(shù)Gas Modulus氣密度Gas Density油模數(shù)Oil Modulus油密度Oil Density基質(zhì)模數(shù)Matrix Modu

15、lus基質(zhì)密度Matrix density干巖模數(shù)Dry Rock Modulus孔隙度Porosity頁巖量Shale Volume水飽和度Water Saturation厚度Thickness以上每個(gè)參數(shù)都有一個(gè)可能性分布圖.ShaleShaleSand基本模型2022/8/10趨勢(shì)分析: 其它參數(shù)的可能性分布圖頁巖速度砂巖密度頁巖密度砂巖孔隙度2022/8/10 頁巖:Vp趨勢(shì)分析VsCastagnas 等式計(jì)算(帶 % 誤差等式)Density趨勢(shì)分析砂巖:Brine ModulusBrine DensityGas ModulusGas DensityOil Modulus 一個(gè)給定工

16、區(qū)設(shè)為常數(shù)Oil DensityMatrix ModulusMatrix densityDry Rock Modulus 從趨勢(shì)分析計(jì)算Porosity 趨勢(shì)分析Shale Volume 從巖石物理學(xué)定義為均勻分布Water Saturation 從巖石物理學(xué)定義為均勻分布Thickness 均勻分布實(shí)際運(yùn)用, 我們這樣建立各種參數(shù)可能性分布圖:2022/8/10GIGIGIOILKOILOILGASKGASGASBRINE從鹽水砂巖開始, 利用Biot-Gassman方法進(jìn)行流體替換求得油砂巖和氣砂巖模型的對(duì)應(yīng)響應(yīng). 在截距-梯度交匯圖上形成三種不同圖:利用Biot-Gassman方法進(jìn)行流

17、體替換2022/8/10IGBrineOilGas對(duì)以上過程進(jìn)行多次重復(fù), 得到三種砂巖流體的每種可能性分布圖:蒙特卡羅Monte-Carlo 正演隨機(jī)分析2022/8/10 1000m 1200m 1400m 1600m 1800m 2000m趨勢(shì)分析是按深度進(jìn)行的,故預(yù)測(cè)的正演分析也是與深度有關(guān):不同深度的正演模型分析2022/8/10實(shí)際數(shù)據(jù)效正對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)體的(截距,梯度)點(diǎn)應(yīng)用 Bayes 理論, 我們需要對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行 “效正”.需要從實(shí)際數(shù)據(jù)體的震幅值進(jìn)行加權(quán)以便使之匹配于模型數(shù)據(jù)體的震幅值.定義兩種加權(quán)系數(shù), Sglobal 和 Sgradient :Iscaled = Sgl

18、obal *IrealGscaled= Sglobal * Sgradient * Greal決定這些加權(quán)參數(shù)的一種方法是通過人為的方法將已知的實(shí)際數(shù)據(jù)的多個(gè)區(qū)域擬合到模型數(shù)據(jù)中.2022/8/10將六個(gè)已知區(qū)域擬合到模型中1423561423561245632022/8/10近角度疊加剖面0-20 度遠(yuǎn)角度疊加20-40 度淺層產(chǎn)油帶深層目標(biāo)帶應(yīng)用實(shí)例2022/8/10近角度疊加剖面0-20 度遠(yuǎn)角度疊加20-40 度AVO 異常2022/8/10從淺層產(chǎn)油帶提取的震幅切片近角度疊加剖面0-20 度遠(yuǎn)角度疊加20-40 度-3500+1892022/8/10趨勢(shì)分析砂巖和頁巖的測(cè)井曲線趨勢(shì)VEL