地震资料的岩性解释

第四章地震资料的岩性解释第一节地震波速度资料解释与应用第二节地震储层预测技术第三节地震属性在储层研究中的应用第四节地震资料在含油性检测中的应用第五节AVO技术分析与应用第一节地震波速度资料解释与应用影响地震波速度的因素与分布规律几种地震速度的概念层速度估算砂泥岩百分比利用层速度预测地层压力一影响地震波速度的因素与分布规律岩性的影响

岩石类型速度（米/秒）沉积岩1500~6000

花岗岩4500~6500

玄武岩4500~8500

变质岩3500~6500一影响地震波速度的因素与分布规律

岩石类型速度（米/秒）

砾岩碎屑（干砂）200~800

砂质粘土300~900

湿砂600~800

粘土1200~2500

疏松砂岩1500~2500

致密砂岩1800~4000

泥质页岩2700~4100

石灰岩、致密灰岩2500~6100

石膏、无水石膏3500~4500

泥灰岩2000~3500

岩盐4200~5500

冰3100~3600沉积岩的波速

一影响地震波速度的因素与分布规律密度的影响除了波动方程导出的严格公式外，已经可以肯定，速度与密度的关系近似为线性关系，随着密度的增加，速度也会增加。另外，国外对大量岩石样品做了物性研究后，提出了下列经验公式：

但是，速度与密度的关系随地区的不同而有差异，在每个地区应该存在一定的关系一影响地震波速度的因素与分布规律与埋深的关系大量实际资料表明，在岩性和地质年代相同的条件下，地震波的速度随岩石埋藏深度的增加而增大，其原因主要是埋深控制地层压实程度的高低。一般地，存在如下公式：

一影响地震波速度的因素与分布规律与地质年代的关系在相同埋深条件下，地质年代增加时，因塑性介质的蠕变，造成压实程度增高，成岩作用时间较长，岩石较致密，进而速度升高。

一影响地震波速度的因素与分布规律与孔隙度的关系研究表明，岩石类型相同、成分相近，孔隙度增大，速度则减小。碎屑岩的孔隙度通常随岩石致密程度和胶结程度的增大而减小，其速度随胶结程度的增大而增大。一影响地震波速度的因素与分布规律与孔隙流体性质的关系岩石孔隙中含油、气或水时，岩石的波速会降低，引起波阻抗的变化，并导致反射振幅发生变化。油层速度一般略小于水层速度。Domenico效应：当孔隙较大时，储层部分含气会造成与全部含气相当，或甚至更大的降速效应。Domenico效应提醒地质家用速度降低判断气层具一定的风险性，他们可能是一个非工业性气层。一影响地震波速度的因素与分布规律一影响地震波速度的因素与分布规律温度和压力的影响

温度升高，速度减小；

压力增大，速度减小。控制地层速度的四种微观因素颗粒矿物成分（石英、长石、岩屑等）孔隙度孔隙流体成分孔隙充填胶结物成分

几种地震速度的概念平均速度定义一组水平层状介质中某一层以上介质的平均速度就是地震波垂直穿过该层以上各层的层厚度与总的传播时间之比。

几种地震速度的概念平均速度地层模型水平层状介质——（平均速度）数学模型几种地震速度的概念平均速度第二种定义

地震波传播时真正遵循的是“沿最小时间路程传播”

第二种定义所做的“波直线传播是沿着最短路程”

在非均匀介质中（如层状介质），最小时间路程将不是直线而是折线。也可以定义为：“在水平层状介质中，波沿直线传播所走过的总路程与所需总时间之比。”

几种地震速度的概念均方根速度定义均方根速度是每层的速度传播时间（ti）加权后平均再开方的值。几种地震速度的概念均方根速度数学模型第二种定义或定义：“把水平层状介质情况下的反射波时距曲线近似当作双曲线，求出的波速就是这一水平层状介质的均方根速度。水平层状介质均匀介质水平界面简化为几种地震速度的概念叠加速度定义通过计算速度谱求得的速度，να。地层模型（1）对于倾斜界面、均匀介质时：（2）对于水平层状介质时：适合于各种地层模型情况数学模型几种地震速度的概念层速度定义在地震勘探中把某一速度层的波速叫做这一层的层速度。速度层指地层剖面上从浅到深按速度差异所划分的一系列层段。

单个岩层的速度

以上几种速度都反映地震波在所有各层中总的传播情况，但并不反映单个岩层的速度。地层模型层速度估算砂泥岩百分比(一）岩石体积物理模型层速度与岩性的定量关系：—层速度；—砂岩速度；—泥岩速度；—砂岩百分比纯砂岩和纯泥岩的速度，一般随埋深变化而变化，所以也称之为压实曲线。

层速度估算砂泥岩百分比(一）岩石体积物理模型对于砂泥岩互层的地层，其波速与砂泥岩所占比例有密切的关系，通过建立砂泥岩百分比与地震波速的关系（或量板），即可利用地震速度资料预测砂岩百分含量。层速度估算砂泥岩百分比(二）实现步骤利用地震速度预测岩性，实现定量解释主要包括：速度-岩性量板制作；地震层速度资料的获取；速度-岩性的转换与绘制砂岩百分含量平面分布图。层速度估算砂泥岩百分比速度-岩性量板制作（或称为砂泥岩压实曲线的制作）由于砂泥岩的波速不仅与砂泥岩含量有关，也与其埋藏深度有密切关系。同样的砂泥岩比在不同埋深，会有不同的速度值，如用层速度来作砂泥岩的岩性估算，必须校正埋深（压实）的影响。速度-岩性指数图板就是作这种校正用。速度-岩性量板的制作包括：测井岩性解释，速度-岩性量板的制作。速度-岩性指数图板的作用速度-岩性量板制作（1）测井岩性解释为了制作速度-岩性图板，要对测井-录井资料进行认真的解释，最好能分出纯砂岩、纯泥岩段及其速度值。实际上，地下岩性剖面除发育纯砂岩、纯泥岩段外，还发育砾砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩等过渡岩性，且地层的结构也是不均一的，厚度有大有小。为了做到系统采样，真实地反映井下岩性变化情况，一般分为砂岩和泥岩两个大类，并选用层厚大于2～5m的岩性较纯、电性特征明显的层作为取样点。速度-岩性量板制作（1）测井岩性解释岩性识别主要依据声波时差曲线和钻井岩性剖面。速度-岩性量板制作（2）速度-岩性量板的具体制作：在利用解释出的（v-H）原始数据制作速度-岩性量板时，具体做法有三种，即：数学统计法、散点法和对应取值法。目前应用做多的是对应取值法。速度-岩性量板制作（2） 速度-岩性量板的具体制作：数学统计法（又称为用幂函数拟合法）通过分析，认为本工区的层速度随深度的变化规律可用如下幂函数表示：式中，Z是某层中心点的埋藏深度，a、n为常数项，由统计资料求得a值与砂泥岩含量之间的关系。将100%纯泥岩所分布的平均曲线位置定为岩性指数等于1，而100%纯砂岩所分布的平均曲线定为岩性指数等于5。并对t0>1.0s时，用以上公式来表示层速度随深度的变化规律。速度-岩性量板制作（2） 速度-岩性量板的具体制作：数学统计法（又称为用幂函数拟合法）此方法是知道层速度和层的中心埋藏深度就可以利用此图板内插出其岩性指数来，并可对砂泥岩百分比作出定性估计。校正埋深影响的岩石指数图版速度-岩性量板制作（2） 速度-岩性量板的具体制作：散点法在井资料较少的情况下，可利用速度谱资料求得的层速度来制作速度-岩性图板。其基本方法是，划分地震层序，并计算层速度，按各层序中心点深度把所计算的层速度值展布到v-H坐标上，作数据点分布区域的包络线，下限为100%泥岩，上限为100%砂岩，再用少量井的资料进行检验。这种情况得出的图板精度较差。某海区第三系层速度速度-岩性量板制作（2） 速度-岩性量板的具体制作：对应取值法（声波测井曲线法）读取（砂岩和泥岩）声波测井值。求砂泥岩的速度。速度-岩性量板制作对应取值法（声波测井曲线法）绘制速度－深度交汇图速度-岩性量板制作对应取值法（声波测井曲线法）砂泥岩压实曲线的拟合（多项式拟合）纯砂岩压实曲线纯泥岩压实曲线速度-岩性量板制作对应取值法（声波测井曲线法）多井砂泥岩压实模型综合

砂泥岩压曲线彩401、彩402、彩403、彩404单井砂泥岩压实曲线利用声波时差资料编制压实曲线

砂泥岩压曲线

彩47、彩501、彩502、彩16单井砂泥岩压实曲线

利用声波时差资料编制压实曲线

砂泥岩压曲线

阜12、阜101、阜11、阜5单井砂泥岩压实曲线

利用声波时差资料编制压实曲线彩32、彩35、彩36、阜2单井砂泥岩压实曲线

砂泥岩压实曲线利用声波时差资料编制压实曲线

压实模型阜7型压实模型（包括阜7、阜13井）阜8型压实模型（包括阜2、阜4、阜5、阜8、阜11井）阜12型压实模型（包括彩阜12、阜101井）从压实曲线总结出三种压实模型中央凹陷区砂泥岩压实模型

莺东斜坡带砂泥岩压实模型

莺歌海盆地埕北断阶带综合压实模型

沉积盆地砂泥岩速度类型图（据刘震等，1993）

正常型波动型等速型异常型速度-岩性量板制作（3） 地震层速度-岩性量板获得：由声波测井资料获得的速度岩性量板，不能直接用于地震层速度岩性解释。声波测井与地震勘探由于震源不同，声波测井受井眼低速带、基线漂移等方面影响，两者所获得的地层层速度存在较大误差，往往是地震速度高于声波速度。通常的做法是将地震层速度量板与声波层速度量板进行比较，采用平移法消除误差，即可使地震层速度量板适应于层速度-岩性转换。层速度估算砂泥岩百分比地震层速度资料的获取（1）速度谱的解释。（2）计算层速度（3）计算层深度（4）数据平滑层速度估算砂泥岩百分比地震层速度资料的获取（1）速度谱的解释剖面上方每1km有一个速度数据表t0(s)Vrms(m/s)Vint(m/s)0.5230023000.8290030501.2310034502.5320036004.0400042005.856005000层速度估算砂泥岩百分比地震层速度资料的获取（1）速度谱的解释速度谱解释要点①排除断面波或绕射波的高速极值点（能量团）②排除多次波的低速能量团，按趋势取值；③能量团时间应与剖面反射时间对应；④在同一剖面上，叠加速度横向变化应当是渐变的，凡是突然变化点，均有问题，应加以修改。叠加速度谱资料及其解释层速度估算砂泥岩百分比地震层速度资料的获取（2）计算层速度：用Dix公式计算层速度，注意倾斜层的倾角校正，一般选取层内双程时间要大于100ms以上的层计算，层太薄，计算出的速度精度不能保证。层速度估算砂泥岩百分比地震层速度资料的获取（3）计算层深度：因v与深度有关，t0时间应是层中点的时间，也是两个能量团之间中点对应的t0时间；换算深度要用平均速度曲线。（4）数据平滑：层速度原始数据算出后标在平面图上，数据差异可能比较大，须对其加以平滑，才可能看出平面变化总趋势和规律；平滑的方法采用线平滑和面平滑均可。层速度估算砂泥岩百分比地震层速度资料的获取校正前校正后层速度二维平滑层速度估算砂泥岩百分比速度-岩性的转换有了岩性指数图板，又作出了同一层位的速度-深度平面图，就可以把后者转换成砂泥岩百分比，并绘制砂岩百分含量平面分布图，再根据划分出的10%，20%，……，50%砂岩与泥岩的含量确定砂岩横向分布和相带。层速度估算砂泥岩百分比速度-岩性的转换计算岩性指数用岩石体积物理模型求解岩性指数：岩性指数校正理论计算的岩性指数应该用钻井岩性指数校正：Ps`=Ps-

Ps莺歌海盆地莺二段上部地层（S27-S28）砂岩指数等值线图

砂岩指数平面分布表示岩相变化：东高西低

准东地区利用层速度预测地层压力在油气勘探中，预测地层压力，特别是预测异常压力的分布具有重要实际意义。在钻井过程中，预测地层压力可以保证安全快速地钻进，正确地设计泥浆密度和工程套管程序；同时也可以帮助选择钻井设备类型和有效的安全完井方法等。在油气勘探过程中，弄清楚地层压力分布规律，有助于分析油气成藏过程与动力机制。预测地层压力的方法很多，可用地球物理测井，也可用压力测试方法等，但这些方法都要在井中进行。利用地震资料预测地层压力可在钻井之前开展，显然，进行钻钱预测该方法显得尤为重要，目前已得到广泛应用。利用层速度预测地层压力利用地震资料预测地层压力的依据是，地震波传播速度与地层压力存在一定的关系。所谓地层压力是指作用于地层孔隙空间里的流体（地层水、油、气）上的压力。正常地层压力等于地表到地下地层水的静水压力，异常地层压力是指在一个具体地质环境中超过或低于静水压力的地层压力，通常称为异常压力。影响地层压力的因素很多，但其中最主要的影响因素是沉积压实作用，当地下地层处于欠压实状态时，地层孔隙中的流体就要承受上覆岩层的一部分重量，使地层中岩石具有较高的孔隙度。我们知道地震波速度与孔隙度有一定联系，孔隙度增加使地震波速度降低，同时地层压力也增加，这就是利用地震波速度预测地层压力的物理基础。利用层速度预测地层压力到目前为止，利用地震资料预测地层压力的方法较多，如等效深度法、比值法、图板法和公式计算法。这里重点介绍应用较多的图板法和公式计算法，前者是以实际资料为基础的一种统计方法；后者是以概念模型为基础的预测方法。第二节地震储层预测技术地震反演技术地震属性分析技术地震反演技术地震反演技术是伴随着地震技术在油田勘探开发中的不断深入应用而发展起来的，是20世纪80年代兴起的一门新学科。在勘探早期阶段，地震工作的地质任务是寻找构造、查明圈闭，其着眼点是反射界面的起伏变化，利用的地震信息主要是反射层的旅行时间，主要工作内容是构造解释。随着勘探程度的加深，储层地球物理的核心是要研究油藏的非均质性，其地质任务是对油藏及其参数作出预测，着眼点是储层特征的横向变化，利用的地震信息更多，工作内容以储层地震反演、信息提取为基础，进行地震综合解释。地震反演技术油气田勘探开发的大部分工作都是针对储层进行的，而地震勘探长期以来只是利用岩层的声学特征确定岩性分界面，这就使地震与油田地质的结合发生困难。为了使地震资料能与钻井资料直接对比，就要把常规的界面型反射剖面转换成岩层型测井剖面，把地震资料变成可与钻井直接对比的形式，实现这种转换的技术就是地震反演。地震反演技术波阻抗I=速度V·密度ρ=密度ρ/时差△t选择地震子波，可用井旁道提取子波，但多用瑞克子波或梯形带通子波代替,将反射系数曲线与子波褶积得到合成记录。速度、密度测井曲线波阻抗曲线反射系数曲线与子波褶积合成地震记录岩性剖面地震记录正演反演地震反演技术地震资料中包含着丰富的岩性、物性信息，经过地震反演，可以把界面型的地震资料转换为岩层型的测井资料，使其能与钻井、测井成果直接对比，以岩层为单位进行地质解释，这样就能充分发挥地震在横向上资料密集的优势，研究储层的空间变化地震反演从所用的地震资料来看，可分为叠前反演和叠后反演。叠后反演按测井资料在其中所起作用的大小可分为：无井约束的地震直接反演、测井控制下的地震反演、测井-地震联合反演和地震控制下的测井内插外推，分别用于油气勘探开发的不同阶段。地震属性分析技术定义地震属性由叠前或叠后地震数据,经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征的特殊测量值。有些地震属性擅长于揭示不易探测到的岩性变化，有些属性可以直接用于烃类检测。地震属性分析技术定义地震属性分析是以地震属性为载体从地震资料中提取隐藏信息，并把这些信息转换成与岩性、物性或油藏参数相关的、可以为地质解释或油藏工程直接服务的信息，从而达到充分发挥地震资料潜力，提高地震资料在储层预测、表征和监测能力的一项技术。它由两个部分的内容组成，即地震属性优化与预测。预测既可以是含油气性、岩性或岩相预测，也可以是油藏参数预测（估算），前者强调地震属性的聚类与分类功能，主要通过模式识别来实现，后者强调地震属性的估算功能，主要方法是函数与神经网络逼近。地震属性分析技术定义地震属性提取从地震数据中形成地震属性的过程称为属性提取。形成的属性有的文献称为原始属性，有的称为初始属性，我们简称为地震属性。地震属性分析技术地震属性分类Chen（1997）以运动学与动力学为基础把地震属性分成振幅、频率、相位、能量、波形、衰减、相关、比值等几大类。他还提出了按地震功能分类的方案，即把地震属性分为亮点和暗点、不整合圈闭和断块隆起、油气方位异常、薄储层、地层不连续性、石灰岩储层和碎屑岩、构造不连续性、岩性尖灭有关的属性。地震属性分析技术地震属性分析的一般流程确定钻井和地震资料的时深关系，即层位标定；层位追踪解释，确定时窗，并进行地震属性提取；地震属性优化，优选出用于预测的数量最少的属性组合；地震属性分析，建立地震属性、地质特征之间的统计关系，从而在密集的地震数据知道下对井间油藏特性进行预测。第三节地震属性在储层研究中的应用振幅在岩性解释和油气检测中的应用影响反射波振幅的因素振幅与岩石物性和地层结构的关系振幅在岩性解释和油气检测中的应用定性利用波的振幅特点来识别有效波，进行波的对比；当地层厚度很薄，顶底反射波在时间上不可分辨时，考虑用薄层反射振幅来估算薄层厚度；利用振幅异常来检测油气、油水界面—亮点、暗点、平点油气检测；利用振幅虽炮检距的变化来估算介质的泊松比，从而推断介质的岩性—AVO（AmplitudeVersusOffset）技术根据具体地区的地质特点利用振幅进行岩性解释和油气检测。二、影响反射波振幅的因素1、激发条件：----水平叠加后，为一常数因子。由于地震波初始振幅与介质的切变模量μ成反比，因此，介质波速越高、密度越大，激发的初始振幅越小。纵波速度与介质弹性参数的关系式：在含水砂层或粘土中激发要比在坚硬的岩石中激发获得的能量强；激发井深应在低速带以下，以避免激发的波下传时，通过低速带而使能量大大衰减。在药量较小的情况下增大药量可以增大振幅；药量较大时，增大药量对提高地震波的能量作用不大。2、接收条件---常数因子包括检波器类型、检波器的组合方式及记录仪器的频率特性3、处理对反射波振幅的影响①动校正拉伸。采用动校正畸变带切除和浅层加权来减少这种影响。②共深度点叠加也会产生对叠加波形和振幅的影响。4、微屈多次反射①概念：地震波通过薄层组时，在各薄层界面之间重复反射多次的现象，称为微屈多次反射。②大量的微屈多次反射可以弥补一些透过损失。③目前没有考虑6、波前扩散地震波由震源向四面八方传播，散布的面积即波前面的面积越来越大，由于总能量不变，单位面积上的能量越来越少，因而振幅也就变小。5、各种噪声的干扰①各种类型噪声和干扰（面波、声波和微震等）。②消除办法：滤波、叠加等。单位面积上的能量与波传播距离的平方（V2t2）成反比能量与振幅的平方成正比地震波的振幅与波传播的距离Vt成反比振幅与反射时间成反比V=常数7、吸收衰减概念：由介质的非完全弹性引起地震波振幅衰减的现象，称为吸收。8、中间界面的透过损失概念：根据能量守恒定律，入射的总能量应等于反射能量和投射能量之和，这样透射能量和原来的入射能量相比就减少了，称为透射损失。地震波从地面附近的震源向下传播，在界面Rn反射回地面时，往返透过中间界面R1、R2……Rn-1其衰减为：反射系数较大，造成的透过损失较大；反之，较小。9、反射界面形态产生的聚焦和发散作用地震波入射到弯曲界面：反射界面向下凹时，反射波能量集中，振幅增强；反之，凸界面是反射波分散，振幅减弱。10、界面的反射系数在不考虑其它因素时，反射波的振幅Ar取决于R的大小，即，反射系数越大，反射波的振幅越强。①ρ2v2>ρ1v1时，R为正，即反射波振幅的极性与入射波极性相同②ρ2v2<ρ1v1时，R为负，即反射波振幅的极性与入射波极性相反11、入射角的变化当平面波非垂直入射时，反射系数将随入射角的变化而变化。----AVO技术12、岩相的变化岩相的横向变化通常引起反射界面的反射系数也发生横向变化。→反射波振幅也发生横向变化。----可以利用反射振幅来估计岩性13、波的干涉当反射波与其它波同时到达地面检波点时，将引起波的干涉，由干涉所形成的合成波的振幅可能增强，也可能减弱，其叠加结果取决于发生干涉的各种地震波之间的相位关系。三、振幅与岩石物性和地层结构的关系在一定的范围内、相同的采集和处理条件下，影响反射波振幅变化应是与地质条件有关因素，即吸收衰减、波的干涉、岩相的变化和界面的反射系数等。主振幅与地层的波阻抗有关，即与地层的反射系数有关，而反射系数的大小与地层的岩石结构、岩石孔隙度、孔隙流体成分、流体饱和度以及压力等因素有关。1、反射系数与孔隙度的关系对于含流体的砂岩，在正常的流体顺序下，气/水、气/油、油/水接触面的反射系数均为正反射系数。对气/水、气/油接触面只要条件具备，就会出现强反射振幅。2、反射系数与孔隙流体性质的关系由于油气的密度比岩石骨架的密度要小得多，当岩石孔隙中包含油气时，将使密度下降，速度也下降。实验测定证明：当孔隙中的水被碳氢化合物取代并饱和时，速度可降低15%-20%；若充填物为气态，则降低更明显。含油气砂岩与盖层泥岩之间界面的反射系数会大大增加，主振幅较突出3、振幅信息与地层结构的关系由于地层的不连续性、不均匀性（断裂带、剥蚀面、岩性尖灭等）会造成反射振幅的变化。第四节地震资料在含油性检测中的应用亮点、暗点、平点纵横波速度比（Vp/Vs)检测油气（P247-249)地震油气检测，具有严重的多解性。

利用地震资料对未知油气藏进行油气检测能否成功，取决于以下两方面的因素。严格要求信息保真。除要求高质量的野外采集外，地震资料的计算机常规处理，应实现“三高、三细、三保持”。只有通过严格的信息保真处理后的地震资料，才可用来进行油气检测。

三高—高分辨率、高信噪比、高保真度；

三细—精细处理、精细速度分析、精细监视；

三保持—保持相对振幅、保持频率、保持波形。在于解释人员采用何种油气检测方法。目前油气检测的方法有许多种，如亮点/平点技术、属性技术、地震反演、纵横波速度比值法和AVO法等。每种方法都有各自应用的前提和检测特长，盲目使用会造成失误。目前，一般采用多种信息综合评判（属新技术）CS1YS1YS101DB11在保幅剖面上气藏区的振幅频率比明显高于非气藏区振幅阴影指示的小断裂长深1-1－长深1-2－腰深1－腰深101－DB11井连井三维地震剖面火山岩储层识别----火山岩含气性正演模型JY1营城组上段T4-T401振幅频率比平面图较有利的斜坡区，可能为火山岩岩性圈闭JY1较有利的斜坡区营城组中下部T401-T402及振幅频率比平面图亮点、暗点、平点（一）亮点brightspot1、简介20世纪70年代提出的HCI—碳氢检测或烃类检测技术。概念：所谓亮点，狭义地说是指在地震反射剖面上，由于地下油气藏的存在所引起的地震反射波振幅相对增强的“点”，因为在剖面图底片上这组强反射透明得发白（在剖面上是黑的）而于其上、下、左、右的反射相比，显得更明亮，故称之为亮点。基本原理：界面的反射系数R与反射波的振幅、岩石的波速V和密度ρ的关系。岩石的波速V与孔隙度φ、孔隙中流体的波速Vf及岩石基质的波速Vr的关系。计算岩石密度ρ随孔隙度及其所含的流体性质而变化的经验公式2、形成条件与原因：地层有较大的孔隙度：Φ≥20%时代较新，埋藏较浅，因而满足泥岩速度≥砂岩速度。砂岩顶面为负的反射系数，含气后，这一顶面的反射系数绝对值会更大，形成亮点。半地层性气藏模型3、亮点伴生的其它一些现象①极性反转—偶极相位极性反转现象气层（A）边缘的极性变化②速度下降眼球外形效应：底界有轻微下拉形成眼球效应。上为正极性响应，下为负极性响应

火山岩顶面不整合风化壳优质低速储层饱含气时的正演模型低速眼球效应④反射波的干涉和绕射由于含气砂岩对地震波高频成分的吸收比较强烈，从而使得从下面的界面上来通过含气砂岩比通过两边含水砂岩或含油砂岩的反射频率要低。③频率下降含气砂岩边沿见反射波的干涉和绕射波4、亮点技术应用应注意的问题是一种间接找油找气的方法，反映了岩石孔隙中油气存在所引起的储集层波阻抗的变化，反映储集层与上覆盖层两个地层的波阻抗之差。识别假亮点：①低含气饱和度的含水砂层（如含气饱和度为5%）可产生假亮点；②其他不含气的岩层，如砾岩、致密粉砂岩、薄层石灰岩等；进行多种亮点标志综合解释，如综合考虑速度降低、吸收衰减等。（二）暗点概念：多数地质背景下满足不了形成亮点的条件，砂岩储层顶面为一正反射系数。当含油气后，反射系数减小，而使振幅减弱。把这种现象叫暗点反射。现有勘探表明：亮点多出现与较浅的新地层中；而在那些地层古老、埋深较深的气藏中，常呈”暗点”.产生暗点的主要原因是储层含水时波速高于盖层的波速，含气时储层波速明显降低，从而使储层与盖层间的波阻抗减小，出现暗点。可出现在碳酸盐岩和碎屑岩中。形成弱振幅暗点的地质原因很多，故暗点不是油气检测的有效方法。暗点概念:倾斜或弯曲地层，当有形成亮点的条件时，某些大型气藏的气水界面会形成一个较强水平反射段，叫平点。一般极少见，但可信度高。（三）平点平点纵横波速度比（Vp/Vs)检测油气关于纵、横波的一些特点纵波Vp：质点振动方向与波传播方向一致，速度一般较大，是横波Vs的二倍左右。纵波受岩性、孔隙度、含油气性影响较大，尤其是含气后速度明显降低。横波Vs：质量振动方向垂直于波行方向(波剖面)。Vs一般较小，受岩性、含油气性及孔隙性变化不明显，但含水砂岩Vs较小。纵波亮、横波不亮，可能是油气纵波亮、横波也亮，可能是煤层第五节AVO技术分析与应用AVO技术及特点AVO技术的理论基础---Zoeppritz反射系数方程AVO技术的地质基础应用AVO技术检测含气层概念：AVO是英文AmplitudeVariouswithOffset的简写，早先称之为AmplitudeVersusOffset。即振幅随偏移距的变化，即在一个叠加前的共中心点反射道集中，不同道虽来自于同一点反射，但反射振幅随入射角或偏移距有变化。在实际应用中，就是利用地震反射的CDP道集资料，分析储层界面上的反射波振幅随炮检距的变化规律，或通过计算反射波振幅随其入射角

的变化参数，估算界面上的AVO属性参数和泊松比差，进一步推断储层的岩性和含油气性质。AVO应用的基础是泊松比的变化，而泊松比的变化是不同岩性和不同孔隙流体介质之间存在差异的客观事实。1、AVO技术及特点AVO技术的特点：①AVO技术直接利用CDP道集资料进行分析。充分利用了多次覆盖得到的丰富的原始信息。②亮点技术的理论基础是平面波垂直入射情况下得出的有关反射系数的结论，仅用反射系数的大小和极性变化来推断界面的特性（波阻抗差）。而AVO技术利用了振幅随炮检距(入射角

)变化的特点，也就是说，利用了整条R(

)曲线的特点，亮点技术只利用了

=0这一特殊情况下曲线的一个数值。所以，一般说来，AVO技术对岩性和储层含流体性质的解释要比亮点技术更为可靠。③波动方程偏移技术是利用波动方程进行地震剖面成像的一个重大成果，也可看作是用波动方程进行地下构造形态的“反演”。AVO技术严格来说虽然还不能算是一种利用波动方程进行岩性反演的方法，但它的思路，理论基础已经是对波动方程得到结果的比较精确的直接的利用。AVO技术的特点：④AVO技术是一种研究岩性和含油气性比较细致的方法，需要有一定的地质、测井和钻井资料的配合，在油田开发阶段使用比较适合。在油田开发阶段，已有大量的相关资料，可以做到对有关油气参数的准确预测。⑤根据Domenico的理论，P波在储层含气的状况下，可发生非常明显的降速效应，从而导致储层泊松比的急剧下降。因此，AVO技术在对气藏的检测方面具有明显的优势。⑥同其它的储层表征方法相比，AVO技术是基于严格知识表达、且具有明确地质意义的地球物理方法，而许多其它的方法都是在地球物理方法获得间接参数的外部使用统计等最优化算法进行综合判别。无论从理论上和是实际应用上来讲，AVO技术均较其它方法优越。2、AVO技术的理论基础---Zoeppritz反射系数方程如图，一个平面P波入射到两个介质分界面上，上下介质参数及各种波引起介质质点振动的正方向规定如图所示，即P波引起的质点位移以向波的传播方向位移为正；SV波从波的传播方向看，质点向右位移为正。平面波在界面上的反射和透射这个方程描述了平面波非零入射角的反射系数、透射系数与界面两边介质弹性模量及入射角的关系。在界面上，根据应力连续性和位移连续性，并引入反射系数、透射系数，就可以得出四个波的位移振幅应当满足的方程组如下式：其中：介质1表示入射波和反射波所在的介质，介质2表示透射波所在的介质；Vp1、Vs1表示介质1中纵横波的速度；Vp2和Vs2表示介质2中纵横波的速度；ρ1和ρ2分别表示介质1和介质2的密度；

1表示纵波的入射角和反射角；

1表示横波的反射角，

2和

2分别表示纵横波的透射角；Rpp、Rps、Tpp、Tps分别表示P波反射系数、SV横波反射系数、P波透射系数和SV波透射系数；—①上述公式中几种角度间满足Snell定理，即：由于①②这个方程组比较复杂，不能解出四种新波动的振幅与有关参数明确的函数关系，但是从方程组可以看出反射纵波的反射系数RPP是关于入射角

1、界面上部介质的密度ρ1，纵波速度VP1，横波速度VS1，以及界面下部介质的密度ρ2，纵波速度VP2，横波速度VS2等七个参数的函数，即可简单表示为RPP（

1，ρ1，VP1，VS1，ρ2，VP2，VS2）。虽然我们不能从方程组中解出RPP与这七个参数的明确关系，但是我们可以设想以介质的六个物性参数为参变量，以入射角为变量，做出纵波反射系数与入射角的曲线，并分析反射系数随入射角的变化规律。—②Zoeppritz方程的简化完整的Zoeppritz方程全面考虑了平面纵波和横波入射在平界面两侧产生的纵横波反射和透射能量之间的关系，但Zoeppritz方程过于复杂。需要简化。第一次简化：1955年Koefoed第一次给出了将泊松比与反射系数直接联系起来的Zoeppritz方程近似方程。他用17组纵横波速度、密度和泊松比参数，较为详细地研究了泊松比对两个各向同性介质之间反射/折射面所产生的反射系数的影响，最大的入射角达到30

。他的研究结果被公认为Koefoed五原则。泊松比：横向应变与纵向应变的之比，称为泊松比Koefoed五原则—详细研究了入射角小于30°的情况下泊松比对反射系数的影响，得出以下结论：当下伏介质具有较高纵波速度时，两层的其它特征彼此相同时，下伏介质α的增加会引起在较大入射角时Rpp增加；在上述条件下，对于入射介质来说，当泊松比σ增加时，在较大入射角时反射系数随之减小；在上述条件下，对于两种介质的σ多均匀增加（但彼此相等）时，在较大入射角时Rpp随之增加；随着速度差变化①中提到的现象更加明显；当入射介质与下伏介质变换位置时，至少在入射角小于30°时，只对曲线有轻微的影响。第二次简化：

Aki，K.I和Richards，P.G（1980年），Shuey（1985年）进一步研究了泊松比对反射系数的影响，并对Zoeppritz方程作了进一步的简化。

Shuey给出的简化公式是目前人们使用最多的Zoeppritz近似方程。根据该方程，人们在实际地震资料处理中产生一整套深受解释人员欢迎的AVO属性剖面，这些剖面对AVO异常的识别及含气砂岩的划分都非常有用，促进了AVO技术在油气勘探中的应用。Aki等在

/

、

Vp/Vp、

Vs/Vs都远远小于1的假设条件下，得到Zoeppritz方程的近似解，其中纵波入射时的纵波反射系数公式R（

1）为：—③Shuey（1985）的近似公式实际上是根据Aki等（1980）得出的Zoeppritz近似解进一步简化导出的。Shuey（1985）又加上两个假设条件。即：

在这些严格的假设条件下，Shuey得到纵波入射时反射系数的简化公式：—④—⑤④、⑤式及假设条件中：

=（

1+

2）/2

=

2-

1

=（

2+

1）/2

Vp=Vp2-Vp1Vp=(Vp2+Vp1)/2

Vs=Vs2-Vs1Vs=(Vs2+Vs1)/2

=

2-

1

=(

1+

2)/2其中：

1、

2分别为上下介质泊松比，并且：Shuey指出，近似公式由三部分组成：右边第一项R0近似等于垂直反射系数；右边第二项近似等于中等角度入射（

30

）时的反射系数；第三项近似为临界角附近的反射系数，并且从公式中可较清楚地看到介质参数对反射系数的作用，尤其是

，

Vp，

等。在

30

时，Shuey将上面的简化方程进一步简化为：—⑥在这里，我们可进一步将上式简写为：式中：R：反射系数；

：入射角；P：AVO截距；G：AVO斜率表明：在入射角小于中等角度时，纵波反射系数近似与入射角正弦值的平方成线形关系。—⑦—⑤实验测量表明，不同的岩石，其泊松比分布范围不同，在某些场合下甚至不出现重叠区间。大量的实验研究和实践表明，由沉积岩的泊松比测量可以得出几点结论：未固结的浅层盐水饱和沉积岩往往具有非常高的泊松比（0.4以上）。泊松比往往随孔隙度的减小及沉积固结而减少。高孔隙度的盐水饱和砂岩往往具有较高的泊松比（0.3

0.4）。气饱和高孔隙度砂岩往往具有低泊松比（如低到0.1）3、AVO技术的地质基础σ是对区分岩性有特殊作用的一个参数。常见沉积岩的泊松比岩性泊松比