AVO属性全面分析和正反演概述

1、AVO属性全面分析和正反演概述2022/8/10AVO 反演及流体预测方法，即不是简单的AVO属性分析，也不是简单的弹性反演。HRS AVO 解决方案是集 流体替换、岩石物理正演、AVO属性分析、弹性反演及LMR储层流体预测于一体的综合分析和处理手段.在HRS中综合利用ELOG、AVO、AFI和STRATA软件自然组合来完成. HRS AVO 解决方案2022/8/10岩石物理及流体替换只依靠速度和密度，无法识别流体和某些特殊岩性方面，因此需要利用横波速度、泊松比。Pores / FluidRock Matrix2022/8/10岩石物理及流体替换（ELOG）对于气层，对速度的估算下式不在有效

2、。在HRS中有以下拟和公式在HRS中最有效的公式是： Biot-Gassmann公式2022/8/10岩石物理及流体替换（ELOG）流体替换核心是计算储层流体变化（气饱和度）对应VP、VS的变化。储层气饱和度50用气饱和度50替换孔隙中的流体，替换后储层段的泊松比明显降低。2022/8/10岩石物理正演（ELOG）(a) Full elastic wave.(b) Zoeppritz equation.(c) Aki-Richards equation.2022/8/10岩石物理正演（ELOG）比较正演模型和道集数据，对道集的AVO响应进行校验。2022/8/10GeoView偏移距、角道集等

3、叠加处理，提供了方便快捷的AVO分析功能近角度 (0o-15o) 叠加远角度 (15o-30o) 叠加Top GASBase GASCoal角度范围叠加2022/8/10(a) 近角度叠加 (0-15o)时间切片, (b)远角度叠加 (15-30o)时间切片(三维河道砂). 对时间切片震幅包络求得是10MS窗口内的平均值.远角度叠加对河道砂揭示得非常清楚.角度范围叠加(a)(b)2022/8/10AVO属性分析（AVO）AVO 模型采用Zoeppritz方程的两个线性近似方程：Smith公式：Shey公式（其中一种）：Aki-Richards公式：HRS提供了丰富的AVO属性（17种）：Int

4、erceot（A）、Gradient（B）、Rp、Rs、Product(A*B)（III类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分类GeoView中AVO模块的分析工具能帮助我们快速判断AVO类型。I类：暗点,高阻抗储层 II类：相位反转，近零阻抗储层III类：亮点，低阻抗储层 IV类：振幅随炮检距缓慢减小2022/8/10AVO属性国内气田实例：IV类AVO异常，气层顶：负截距、正梯度气层AVO截距（A）层位切片图气层AVO斜率（B）层位切片图气层A*B层位切片图2022/8/10AVO 交会分析Before interpretationAfter int

6、erpretation2022/8/10Geoview中对AVO各向异性的处理VP(0o)VP(45o)VP(90o)GeoView中采用改进的Aki-Richards公司解决AVO各向异性问题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 分析近角度叠加q1远角度叠加q2反演EI(q1)反演EI(q2)EI 弹性阻抗反演步骤RP/RS 反演步骤交绘图交绘图GeoView中有两类AVO反演方法： RP/RS 反演和EI弹性阻抗反演Vp、Vs、泊松比、2022/8/10RP/RS 反演

7、Shey公式：反演过程首先由道集数据提取Rp、Rs属性2022/8/10RP/RS 反演由P波井曲线建立P波初始模型，并由P波反射系数属性体和P波初始模型相结合进行P波反演2022/8/10RP/RS 反演由S波井曲线建立S波初始模型，并由S波反射系数属性体和S波初始模型相结合进行S波反演2022/8/10RP/RS 反演在P波和S波反演的基础上，GeoView能计算泊松比、 体积模量体积模量、剪切模量剖面2022/8/10EI 弹性阻抗反演弹性阻抗是一项很新的技术，是在1999年Connolly 提出的。我们可以把 Aki-Richards 等式重写为:然后进行积分和取幂, 可得到以下弹性阻

8、抗 EI等式: 如果 = 0o, EI 弹性阻抗就还原为声阻抗(AI), 等式为:与Rp/Rs方法相比，EI反演方法分便快捷。2022/8/10EI 弹性阻抗反演在AVO模块中分别计算各井的低角度和高角度阻抗值。2022/8/10EI 弹性阻抗反演按角度道集进行叠加，分别得到低角度和高角度叠加数据体。由井不同角度阻抗值曲线出发，分别计算不同角度的阻抗值初始模型。2022/8/10叠前RP/RS 反演原理反演方法采用基于模型的线性反演方法。其中n为样点数，m为地震道数目标函数为：为地震道数据为初始模型2022/8/10ZpInitial guess:After 50 iterations:Inp

9、utModelErrorZsZpZs叠前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 弹性阻抗反演Near_inversionFar_inversion2022/8/10应用实例A1井45米厚的含气砂岩层段A6井目的层顶部24米气层，下部18米水层A5井目的层42米水层储层预测的目的预测砂岩, 孔隙度和孔隙流体 使用的数据A5和A6 井曲线数据;叠前时间偏道集数据和速度数据Seismic

10、amplitude map利用叠前反演AVO反演预测含气砂岩、含水砂岩和泥岩2022/8/10应用实例ShaleGas SandShaley Sand, wet通过两口井的波阻抗泊松比交会图显示，利用波阻抗和泊松比能识别出含气砂岩、砂岩和泥岩。ZP波阻抗泊松比交会图2022/8/10应用实例 带通滤波 保幅处理 去除随机噪声 AVO背景趋势校正 叠加处理0 angle 45 0 angle 45 0 angle 45 0 angle 45 BEFOREBEFOREBEFOREBEFOREAFTERAFTERAFTERAFTER地震数据处理2022/8/10AVO AxBP impdence?!

11、AVO属性: AxB 属性和P波阻抗常规AVO属性无法有效识别含气砂体应用实例2022/8/10应用实例Inverted S impedance mapPre-stack inversion: inverted S-impedance and densityInverted density map2022/8/10应用实例Comparisons at used well locationsA5 wellA6 wellP impedanceS impedanceDensityP impedanceS impedanceDensity2022/8/10应用实例砂岩预测通过密度和S波阻抗数据体预测了

12、砂岩厚度。砂岩厚度平面图2022/8/10应用实例孔隙度预测Pay trendWet trend通过孔隙度与Zp交会图，分别确定含水砂岩和含气砂岩的孔隙度与Zp的关系。ZP在储层预测的基础上，分别在含水砂岩和含气砂岩计算孔隙度孔隙度平面图2022/8/10应用实例含水饱和度预测利用反演的密度数据体和孔隙度体，采用体积模型公式计算含水饱和度。where:Wet wellGas well含水饱和度模型能清晰地分开含气砂岩和含水砂岩2022/8/10应用实例用 A1井作盲井对反演结果进行检验 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分别对反演的岩性、孔隙度和含水饱和度与已知井曲线进行对比2022/8/10AFI用于对AVO分析中的不确定性进行分析AFI分析AVO 分析现在已经是油气勘探和开发日常使用的软件工具.但是: 所有AVO 属性包含有很大的 “不确定性” 存在有一个大范围的岩性导制类似的AVO响应.AFI能帮助我们可以计算碳氢检测中的可能性分布图.2022/8/10AFI定量分析基本过程AVO 属性等时图 梯度 截距 埋藏深度第二步 效正:第一步 正演随机AVO模型建立GI第三步 获得流体定量可能性

14、分布图 PBRI POIL PGAS2022/8/10假定三层模型,泥岩中嵌入砂岩(含有各种模型).泥岩泥岩砂岩基本模型2022/8/10泥岩可用以下参数来描述:纵波速度Vp横波速度Vs密度Vp1, Vs1, r1Vp2, Vs2, r2基本模型2022/8/10每个参数有一个可能性分布图:Vp1, Vs1, r1Vp2, Vs2, r2基本模型2022/8/10砂岩可用以下参数来描述:盐水模数Brine Modulus盐水密度Brine Density气模数Gas Modulus气密度Gas Density油模数Oil Modulus油密度Oil Density基质模数Matrix Modu

15、lus基质密度Matrix density干岩模数Dry Rock Modulus孔隙度Porosity页岩量Shale Volume水饱和度Water Saturation厚度Thickness以上每个参数都有一个可能性分布图.ShaleShaleSand基本模型2022/8/10趋势分析: 其它参数的可能性分布图页岩速度砂岩密度页岩密度砂岩孔隙度2022/8/10 页岩:Vp趋势分析VsCastagnas 等式计算(带 % 误差等式)Density趋势分析砂岩:Brine ModulusBrine DensityGas ModulusGas DensityOil Modulus 一个给定工

16、区设为常数Oil DensityMatrix ModulusMatrix densityDry Rock Modulus 从趋势分析计算Porosity 趋势分析Shale Volume 从岩石物理学定义为均匀分布Water Saturation 从岩石物理学定义为均匀分布Thickness 均匀分布实际运用, 我们这样建立各种参数可能性分布图:2022/8/10GIGIGIOILKOILOILGASKGASGASBRINE从盐水砂岩开始, 利用Biot-Gassman方法进行流体替换求得油砂岩和气砂岩模型的对应响应. 在截距-梯度交汇图上形成三种不同图:利用Biot-Gassman方法进行流

17、体替换2022/8/10IGBrineOilGas对以上过程进行多次重复, 得到三种砂岩流体的每种可能性分布图:蒙特卡罗Monte-Carlo 正演随机分析2022/8/10 1000m 1200m 1400m 1600m 1800m 2000m趋势分析是按深度进行的,故预测的正演分析也是与深度有关:不同深度的正演模型分析2022/8/10实际数据效正对实际数据体的(截距,梯度)点应用 Bayes 理论, 我们需要对实际数据点进行 “效正”.需要从实际数据体的震幅值进行加权以便使之匹配于模型数据体的震幅值.定义两种加权系数, Sglobal 和 Sgradient :Iscaled = Sgl

18、obal *IrealGscaled= Sglobal * Sgradient * Greal决定这些加权参数的一种方法是通过人为的方法将已知的实际数据的多个区域拟合到模型数据中.2022/8/10将六个已知区域拟合到模型中1423561423561245632022/8/10近角度叠加剖面0-20 度远角度叠加20-40 度浅层产油带深层目标带应用实例2022/8/10近角度叠加剖面0-20 度远角度叠加20-40 度AVO 异常2022/8/10从浅层产油带提取的震幅切片近角度叠加剖面0-20 度远角度叠加20-40 度-3500+1892022/8/10趋势分析砂岩和页岩的测井曲线趋势VEL