叠前AVO反演在泌阳凹陷油气勘探中的应用

题目：叠前AVO反演在泌阳凹陷油气勘探中的应用中文摘要泌阳凹陷位于豫西南的唐河县与泌阳县之间，为南襄盆地的一个次级凹陷，面积约1000km，是一个奠基在华北板块与扬子板块缝合带之上的中新生代断陷湖盆。该区域从1975年开始进行石油勘探工作，经过几十年的勘探实践，虽然至今已经发现王集、新庄等十多个油田，但寻找增储潜力区仍是今后油气勘探的主要方向。然而，隐蔽油气藏的勘探难度远远大于非隐蔽油气藏。针对陆相断陷湖盆具有复杂多样的隐蔽油气藏类型的特点,对泌阳凹陷东南部地区开展地震地质综合研究，重点对中小型砂砾岩体储层的展布进行深入研究，分析其増储潜力，为在东南部地区寻找隐蔽油气藏指明方向。本文将叠前AVO反演技术运用在泌阳凹陷地区，利用已有的地震资料进行储层预测，从而达到寻找油气藏的目的。本文所采用的叠前AVO反演技术，较叠后技术相比，对数据的处理要求更高，需要数据有较高的分辨率、保真度和信噪比，在运算量上也更大。但叠前反演能得到隐藏在数据中的岩性参数，对储层的预测有极大的帮助。论文阐明了如何利用软件geoview中的叠前AVO反演技术方法，并且将此法应用于实例工区，具体使用了AVO联合反演方法以及基于AVO联合反演方法的LMR反演方法，预测了示例中三口井附近的储层情况，得到了良好的应用效果。关键词：叠前AVO反演技术、叠前储层预测、LMR反演AbstractBiyangDepressionlocatedbetweenHenanBiyangsouthwestofTangheCounty,asecondarydepression,Nanxiangbasin,anareaabout1000Squarekilometers,isacornerstoneintheNorthChinaplateandYangtzeplatesutureovertheCenozoicriftlake.Beginningin1975,explorationforoil,afterdecadesofexplorationandpractice,ithasbeenfoundthatmorethanadozenoilfieldssetsXinZhuangandWngJi.ThisshowsthatthegeologicconditionsBiyangdepression,moreeasilygeneratereservoirs.Solookforgrowthpotentialstorageareaisstillthemaindirectionoffutureoilandgasexploration.However,thedifficultyofexplorationofsubtlereservoirsmuchlargerthanthenon-subtlereservoirs.Forterrestrialriftbasinwithacomplexanddiversecharacteristicsofthetypeofsubtlereservoirs,carryoutacomprehensivestudyofseismicandgeologicBiyangDepressionsoutheasternregion,withemphasisonsmallandmediumsizedreservoirsdistributionofglutenitedepthstudytoanalyzethezostoragepotential,asinlookingforsubtlereservoirssoutheasterndirection.Sothisarticlewillpre-stackAVOinversiontechniqueusedinBiyangdepression,useofexistingseismicdataforreservoirprediction,soastoachievethepurposeoflookingforoilandgasreservoirs.Pre-stackAVOinversiontechniquesusedinthispaper,comparedwiththetechnology,higherdataprocessingrequirementsaftercomparingthestack,youneedahigherdataresolution,fidelityandsignaltonoiseratiointhecomputationisgreater.However,pre-stackinversioncanbehiddeninthedataintherockparametersforreservoirpredictionofgreathelp.Articleillustrateshowtousethesoftwareingeoviewpre-stackAVOinversionmethod,andapplythismethodinstancesworkarea,thespecificuseofthejointAVOinversionmethodandLMRinversionmethodAVOjointinversionmethodbasedonpredictedsamplereservoircasethreewellsnearby,getagoodapplicationeffect.Keywords:pre-stackAVOinversion,pre-stackreservoirprediction,LMRinversion目录绪论………………………1§1.1技术研究发展现状……………………11.1.1AVO技术………………11.1.2AVO反演技术…………2§1.2本文主要研究内容和意义……………3第二章AVO方法原理………………5§2.1AVO理论基础……………52.1.1AVO的基本概念………………………52.1.2zoeppritz方程………………………52.1.3zoeppritz方程的近似表达式………72.1.4AVO分析的基本思想………………10第三章叠前反演理论基础………………………11§3.1叠前AVO联合反演……………………11§3.2LMR反演方法…………11第四章泌阳凹陷井区地质概况…………………13§4.1工区地质简况…………13§4.2储层特征………………144.2.1储层岩石学特征……………………154.1.2储层物性特征………………………15§4.3工区存在的主要问题…………………15实际地震资料分析………………………17§5.1叠前AVO联合反演……………………175.1.1AVO联合反演流程…………………175.1.2AVO联合反演结果分析……………19§5.2LMR反演结果分析……………………22第六章结论和认识………………25致谢…………………26参考文献……………27PAGE8刘琛琪：叠前AVO反演在泌阳凹陷油气勘探中的应用2019.052019.05中国地质大学学士学位论文PAGE7第一章绪论§1.1技术研究发展现状随着勘探技术的不断发展，油田的勘探水平也在不断提高，常规的地震勘探方式已经越来越难满足当今油气藏开发的需要，比如在构造油气藏不断被探查殆尽的当下转型勘探岩性油气藏的背景下如何提高对岩性油气藏的勘探水平，因此，物探学家探索的研究重点转向了提高岩性油气田勘探程度。AVO技术体系自1984年（该技术的原理Zoeppritz方程在1919年就已经被人提出，但是由于该方程过于复杂以至于在很长一段时间内都难以得到有效运用。AVO技术准确来讲应该是Zoe’方程的简化公式的计算机运用）形成以来，在20多年的实践中不断发展，已经能够充分利用多次覆盖勘探信息，通过叠前资料实现对油气藏较为准确的预测。特别是AVO反演技术的应用，因为该技术的基础假设前提是只要两侧波阻抗不同的界面就会形成反射界面，只要反射界面两侧的波阻抗确定了入射角和反射角、透射角的关系就唯一确定了，反射角和透射角仅随入射角变化而变化，所以能够从反射界面中提取隐藏在地震勘探的数据中的岩性参数，预测其岩性和烃类，继而描述其中可能蕴藏的油藏的方法，这在油气藏开发领域作出了巨大贡献。地震反演根据利用的地震资料的不同，分为叠前反演和叠后反演。叠前反演技术，是指对收集到的非零炮检距数据进行反演；叠后反演技术，是指通过对经偏移距校正后的水平叠加数据进行反演，也就是对偏移校正后的零炮检距数据进行反演。目前油气藏开发领域更重视对叠前资料进行反演预测，主要是由于实际收集到的地震资料，并不是自激自收的地震的记录，野外采集的地震资料，是通过多炮多道地震反射系观测所得，每一个炮集、道集，所记录的反射信息不同。即每个CDP点、CMP点所记录的道集，其炮检距都不同。每一道上记录的反射振幅，因炮检距的不同而发生变化，特别是当炮检距变化程度较大时，AVO反演就比常规的叠后反演方法更加突出地反映出更多问题[[]李艳玲.AVO叠前反演技术研究.大庆石油地质与开发[]李艳玲.AVO叠前反演技术研究.大庆石油地质与开发，2006,25（5）：1031.1.1AVO技术20世纪60年代，当时的地球物理学家们在实验中发现，当砂岩中存在天然气时，在振幅背景上，常常伴有强振幅（专业中称亮点）的出现。科学家们以为，只要通过振幅记录找到亮点，就能找到天然气。但是，不久后，科学家们就发现，振幅亮点的局限性非常明显，因为除了地层的天然气外，其他一些因素（比如火成侵入岩、角度不整合等因素），也可能引起振幅亮点。不过，这也为科学家的探索指出了一个方向，他们想要通过地震记录来直接寻找天然气，就需要找到亮点技术外更准确的方法。到了20世纪80年代，勘探工作者在采集野外地震数据时发现振幅记录上出现一些违反常规的现象：当检波器加大与炮点的距离时，检波器所接收到的反射振幅不仅不变小，反而越大。这是因为，当地层中含有油气时，岩石的物理性质被改变，含气地层的速度也发生了明显的改变，从而影响到反射振幅也发生改变，导致这种反常现象出现。从这个角度看，AVO技术的应用，就是通过寻找地震记录上的反常振幅，来对天然气层进行确认，以便为气田位置的进一步勘探提供资料，从而提高探井的成功率。1919年，德国科学家KarlBernhardZoeppritz，首先提出利用方程式对界面两侧的反射波以及透射波进行描述，以对纵波与横波之间的能量分配进行分析，这就是著名的Zoeppritz方程。但这种方程式过于复杂不便于求解，其中的物理含意也不够明确。Zoe’方程的理论基础在于，如果一个空间内某面两侧的两个区域的波阻抗不同，这个面就会因为两侧的波阻抗差异而形成一个反射面。波在射入该反射面会发生反射现象和透射现象。而只要界面两侧的波阻抗确定，纵横波的反射波、透射波也就由入射波的角度、频率和振幅唯一确定。后来经过大量工作者长时间的努力，由Zoeppritz方程式中，推导出一系列比较适用在储层预测中的近似公式。1940年Muscat和Meres专门发表论文以文字的形式阐明了这种关系，孕育了后世著名的AVO反演反演方法的思想萌芽。1955年Koefoed又对该方程式进行了一轮大的简化，简化了方程式中的变量，同时简化后的公式形式更加简洁明了。方程式的简化不仅方便了人的理解，放到计算机中更是极大降低了运算量，为AVO反演方法奠定了可行性的基础。1980年，Aki&Rechards[[]AkiK.I.,RichardsP.G..Quantitativeseismology:theoryandmethods[M].WHFreemanandCoCambridge,1980:144-154]通过分析存在射线参数和角度之间的近似关系，建立了三项近似公式，分别与纵波速度、横波速度和密度有关；1985年，Shuey[[]ShueyR.T..AsimplicationoftheZoeppritzequations[J].Geophysics,1985,50:609-614]在zoeppritz方程基础上进行简化，从不同角度对反射系数进行表示，得到的新近似公式中，包含有纵波反射系数以及介质弹性参数和入射角之间所存在的关系，由此推动AVO技术进入到定量阶段的研究，使得AVO技术发生了深刻的变革，成为应用前途最为广泛的近似方法；1987年，Smith[[]SmithG.C.,GidlowP.M..Weightedstackingforrockpropertyestimationanddetectionofgas[J].GeophysicalProspecting,1987,35:993-1014]&Gidlow[[[]AkiK.I.,RichardsP.G..Quantitativeseismology:theoryandmethods[M].WHFreemanandCoCambridge,1980:144-154[]ShueyR.T..AsimplicationoftheZoeppritzequations[J].Geophysics,1985,50:609-614[]SmithG.C.,GidlowP.M..Weightedstackingforrockpropertyestimationanddetectionofgas[J].GeophysicalProspecting,1987,35:993-1014[]GidlowP.M.,SmithG.C.,VailP.J..Hydrocarbondetectionusingfluidfactortraces,acasestudy:HowusefulisAVOanalysis[A].JointSEG/EAEGsummerresearchworkshop,TechnicalProgramandAbstracts[C],1992:78-89[]陆基孟.地震勘探原理（下）中国石油大学出版社.2006.275直接利用CDP道集来分析资料。AVO反演方法充分利用多次覆盖所得的原始道集信息资料，最大程度的保证了信息资料的完整性。而叠后资料的分析与解释，往往容易忽视或丢失一些原始道集中的有用信息，使分析与解释不充分。②亮点技术理论，主要基于平面波的垂直入射情况和反射系数，来获得结果。而AVO技术，则是通过炮检距变化对振幅变化的影响，也就是对整条入射角反射系数曲线的充分利用。而亮点技术的运用，只利用了平面波入射角为零这种特殊情况，局限性非常明显。可见，应用AVO技术对岩性所作出的解释，在技术上更加可靠。不过，通过AVO技术，能够对亮点剖面中存在的一些假象进行识别。③AVO技术对岩性的研究比较细致，因此需要有比较充分的地质测井资料来配合分析，因此，更适合在油田开发阶段进行使用。AVO技术是在地质构造形态比较清楚的基础上，对地层含油气情况做进一步的深入研究。通过发展AVO技术以及与其相关的方法，使物探水平也取得了很大的进步。现在的传统AVO技术已经相对成熟，所以物探学家将重点转向了新型AVO技术的开发，努力开拓该技术的应用领域，加强技术的实用性。1.1.2AVO反演技术AVO反演技术，就是通过地震勘探的叠前数据，提取资料中的反射参数解与之相关的反射方程确定每一个反射界面各自两侧的波阻抗从而确定隐藏在其中的岩性参数，预测其岩性和烃类继而描述油藏。通过反演，将界面型的叠前数据资料，转换成测井所需的岩层型资料，使资料与钻井、测井资料直接对接，方便资料的对比，从而实现对岩层的单元地质进行解释，对储层岩性进行预测，完成对油藏特征的描述，更好为油气田的勘探以及开发，提供更为准确的基础资料。AVO反演，根据不同的数据采集方式，分为PP波反演、PS波反演、PP波与PS波联合反演等三种形式[[]印海燕.AVO叠前反演方法研究.中国石油大学硕士论文.2008]。Landro[[]LandroM..Discriminationbetweenpressureandfluidsaturationchangesfromtime-lapseseismicdata[J].Geophysics,2001,66:836-844]及Larsen[[]LarsenJ.,MargraveG.,LuH.X..AVOanalysisbysimultaneousP-PandP-Sweightedstackingappliedto3-Dseismicdata[A].69thAnnInternatMtgSocofExplGeophys[C],1999:721-724]等研究了PP波及PS波数据的联合反演；Lortzer[[]LortzerG.J.M.,BerkhoutA.J..LinearizedAVOinversionofmulticomponentseismicdata[A].CastagnaJ.P.,BackusM.M..Offset-dependentreflectivitytheoryandpracticeofAVOanalysis[C].SocExplGeophys,1993:303-313]和Berkhout[[][]印海燕.AVO叠前反演方法研究.中国石油大学硕士论文.2008[]LandroM..Discriminationbetweenpressureandfluidsaturationchangesfromtime-lapseseismicdata[J].Geophysics,2001,66:836-844[]LarsenJ.,MargraveG.,LuH.X..AVOanalysisbysimultaneousP-PandP-Sweightedstackingappliedto3-Dseismicdata[A].69thAnnInternatMtgSocofExplGeophys[C],1999:721-724[]LortzerG.J.M.,BerkhoutA.J..LinearizedAVOinversionofmulticomponentseismicdata[A].CastagnaJ.P.,BackusM.M..Offset-dependentreflectivitytheoryandpracticeofAVOanalysis[C].SocExplGeophys,1993:303-313[]BerkhoutA.J..Pushingthelimitsofseismicimaging,partII:Integrationofprestackmigration,velocity,estimation,andAVOanalysis[J].Geophysics,1997,62:954-969[]GrayF.D.,etal.TheapplicationofAVOandinversiontotheestimationofrockproperties[A].ExpandedAbstractsof70thSEGMtg[C],2000:549-552[]陈建江.AVO三参数反演方法研究.中国石油大学博士论文.2007反演技术根据所使用的资料不同，分为叠前反演和叠后反演这两种不同的反演方式。最开始，叠后反演应用较多，传统叠后地震反演以褶积模型为数学基础，以叠加资料为输入，只能得到纵波阻抗的信息，在理想条件下，还可以得到纵波速度和密度资料。通过对地震信息资料的反演，所获得的波阻抗信息，能够直观地反映出探测区域的岩性，同时，在反演过程中结合测井资料，可以提高对岩性的分辨率。因此，地震波阻抗反演，被广泛应用于油藏的描述。但是，随着勘探程度的不断深入，储层岩性越来越复杂，地震波阻抗反演的缺陷和不足也更加明显：一是采用全角度对多次叠加资料进行处理，容易损失或模糊了其中某些有价值的信息，使得反映储层特征变化的信息资料的敏感性被削弱，导致地震属性资料与叠后反演资料，在应用上存在多解性；此外，地震波阻抗反演所提供的纵波波阻抗参数种类很少，在一定程度上限制了对储层物性以及流体方面的研究。叠前反演，主要利用炮检距变化的反射振幅信息变化，对岩石的纵波速度与横波速度、岩石的密度与其他弹性参数等进行反演。叠前反演分为全波形反演、AVO反演以及弹性阻抗反演三种。根据不同的Zoeppritz方程的近似式，通过反演，可以求得岩性、储层含油气性等多种相关的重要弹性参数，从而为进一步预测储层的岩性、储层的物性以及储层的含油气性等，提供较为准确的参考。对比过去的反演手段，如今利用叠前数据所进行的地震反演，有如下几点优势[[]齐虹.叠前地震反演方法与应用研究.长江大学硕士论文[]齐虹.叠前地震反演方法与应用研究.长江大学硕士论文.2014一、叠前的地震数据稳定性好、不失真，其中包含有更丰富的信息。二、在应用于储层描述时，得到的精度比较高，而且其精确度更加适应现今关于岩性油气藏勘探开发的需求。三、叠前反演能够充分利用P波S波，并已成功应用到包括薄互层等复杂地层的地震勘探和开发。四、通过叠前反演技术所获得的信息，比叠后处理的信息更加全面。例如岩性参数（岩性、孔隙度、饱和度、渗透率等）、弹性参数（泊松比、剪切模量）。这些信息的提取使油气分析更加简单明了，得到的结果也更加可靠。通过AVO反演，能充分利用叠前资料，获得更为准确的地层岩性以及储层流体性质的相关信息，以信噪比和分辨率较高的叠前偏移后地震资料为基础，进行AVO反演，得到的地层岩性信息以及储层流体性质等地震弹性参数，质量更高，更能够反映储层的岩性，这些参数的应用，对于岩性的解释，以及多学科的综合解释等，更具有重要意义。1.1.3AVO研究现状作为重要的岩性分析工具，从地震资料中估算岩石的弹性特征的AVO得到了迅速地普及和运用。目前已经在油藏检测和储集层的特征描述中扮演了重要的角色。随着地震勘探工作从二维勘探发展到三维勘探，从叠后发展到叠前，从纵波勘探到横波勘探再到多种波多分量的勘探的发展趋势，AVO技术也在不断地发展和创新。当前对AVO反演的研究工作主要集中在以下方面：1.1.3.1AVO属性交会图分析AVO反演技术的理论基础是Zoeppritz方程。完整的方程式全面考虑了平面纵波和横波入射平面后产生的反射和透射的能量的关系。但是Zoe’方程完整的方程式过于复杂导致难以迅速看清各参数对反射系数的影响。因此国内外很多工作人士做了大量的工作希望将该方程式简化以减少运算量便于AVO技术的推广运用。1.1.3.2三维AVO分析三维AVO处理过程中主要的难点在于数据量比二维的庞大得多，并且三维的地震道分布密度在不同的偏移距上不同。这些都是任何三维的数据处理比起二维的同房法面临的普遍性的问题。可以通过Zop’方程做线性变换使3DAVO方法在储层预测中得到便捷应用。理论和应用实际成果都有表明先用庞大的叠前数据分别形成远近不同偏移距的叠加数据再进行AVO处理能够有效预测储层特性，并且具有推广和实用的价值。1.1.3.3叠前地震反演随着地球油藏勘探的不断深入，油气勘探不断向深层推进，深层的油气勘探是地球物理油气勘探领域的热点。基于地震振幅信息的反演方法是常用的储层预测方法。可靠的地震反演技术能够有效提高精度、降低生产成本，对油气勘探有着重大意义。地震反演方法根据叠加顺序可以分为叠前反演。常规的叠后反演是在自激自收的假设条件下针对水平叠加处理后的地震数据进行方法分析，得到的信息主要是地下波阻抗的分布特征，所以如果地下介质分布情况复杂该方法将难以满足任务要求。而叠前反演方法中所使用的地震数据则是水平叠加之前的部分角度道集数据，在道集数据中包含了随偏移距变化而变化的AVO信息，通过对这部分道集叠加数据进行叠前反演可以提取到纵横波阻抗、纵横波速度、密度和泊松比等叠后反演得不到的岩石弹性参数，为页岩油气勘探提供更多的有用信息。1.1.3.4薄层AVO分析AVO是一种分析叠前地震反射波振幅随偏移距的变化规律，预测和划分储层岩性的勘探技术，常用于识别油气藏异常。但是薄互层的存在及其特殊性一直是改变AVO的变化规律的痛点。地震勘探中薄互层的概念是相对的，是主要以纵向分辨率为判断依据的，所以由于不同的勘探任务中子波的频率、延续长度和波长都是不确定的所以就此而言薄互层的厚度也是相对的。通常来讲根据子波对薄互层进行定义，即△h<λ/4，将公式两边同时除以v：△h/v<λ/4v，即τ=T/2就这个变形我们也可以将薄互层定义为子波在薄层内传播的双程旅行时长小于波的半个周期条件下的地层。从薄互层的定义出发，因为单层厚度小于子波波长，而对于薄互层中的每一个界面都同时存在着反射现象和透射现象同时存在的现象，同时也有多次反射和单次转换波现象的存在。但是这些波动都是可以在地面被接受到的。所以地面上记录的是所有的震动叠加总和。这种反射波在同薄层内部多次反射波相互叠加产生的效应就是薄层的叠加干涉效应。由于干涉效应的存在，接收到的地震反射波就有可能产生畸变导致无法准确表示地下的地质构造由此产生多解性或者误解。§1.2本文主要研究内容和意义本文主要根据实际地质概况，以利用叠前数据的手段为主，根据文中所述的工作处理所得到岩石的相关资料，对目的区进行油气预测。具体为利用geoview软件对叠前地震资料进行AVO反演，由此得到反演结果，以利用叠前地震数据进行储层预测。本文研究的地区为南襄盆地泌阳凹陷区域内的某三个井区。经过多年勘探，此地虽然已经发现了多个油田。但近年来，泌阳凹陷地区的勘探难度越来越大，南阳油田增储稳产的压力亦日益加剧。本文主要是针对泌阳凹陷实际特点，将地震资料与叠前反演方法相结合来开展储层反演研究，体现叠前反演在泌阳凹陷地区储层上的运用，从而达到预测油气储层的目的。第二章AVO方法原理§2.1AVO理论基础2.1.1AVO的基本概念AVO是振幅随偏移距变化(AmplitudeVariationwithOffset)的英文缩写或振幅与随偏移距关系(AmplitudeVersusOffset)的英文缩写，AVA是振幅随入射角变化(AmplitudeVariationwithIncidentAngle)的英文缩写。在地震勘探中，可用入射角表示共中心点道集记录的偏移距，故AVO与AVA等价。2.1.2Zoeppritz方程（的完全形式）Zoeppritz方程是AVO的理论基础。Zoe’方程的适用前提是假设当地震纵波以非垂直方式入射到两侧波阻抗系数不同的界面时，波阻抗系数不同的两个空间的分界面上会产生出反射纵波、反射横波、透射纵波以及透射横波等，并且反射S波、P波和入射S波、P波的波速和方向都由界面两侧的波阻抗参数和入射波唯一确定。可见图2—1。透射S波,透射S波,,,P,,,透射P波入射P波反射P波反射S波图2—1入射波、反射波和透射波的关系Zoe’方程的理论基础在于介质分界面上的空间连续性。反射界面只是在法向上分划了空间。所以切向上空间依然是连续的并符合连续性条件，这一点参考多元函数在分界面上的连续性原理，即因为分界面自带连续性所以在分界面内任意一点向分界面内的任意切向位移都具有连续性所以同一分界面对空间的分划不影响切向上的连续性。从而我们可以得出一个结论就是弹性波在非垂直射入反射界面时切向上的分量依然连续。同时因为界面两侧质点所受的正应力切应力相等，我们可以得出各种波型在介质中传播的运动学关系服从几何光学的斯奈尔定理：式中、——纵波、横波的反射角；、——纵波、横波的透射角；、——反射界面上下介质的纵波速度；、——反射界面上下介质的横波速度。此时，反射系数的变化与偏移距的变化有关，反射系数的计算需要解下面的矩阵方程：（2-2）这就是Zoeppritz方程的完整表达式式中，、——上层介质的纵、横波速度；、——下层介质的纵、横波速度；、——上、下层介质密度；、——纵波入射角和透射角；、——横波反射角和透射角。在Zoe’方程完整表达式中，以入射角为函数，给出了平面波的反射系数，以及发射系数与6个弹性参数之间的关系。其中分别表示反射P波、反射SV波、透射P波、透射SV波的反射系数以及透射系数。该方程即为当一个平面波射到声阻抗分界面时能量分布的方程。在Zoe’方程式中，揭示了反射系数，与入射角及界面两侧介质之间的物理性质关系。当地震波入射角为零(即零偏移距)时，根据斯奈尔定理，对Zoeppritz方程求解可以得到：(2-3)实际观测所得的反射波振幅，与通过Zoeppritz方程所得出的反射系数，有一定的差别，主要因为：(1)Zoeppritz方程的假设前提是针对平面波，而实际产生的地震波主要是球面波；(2)Zoeppritz方程所给出的反射系数，波是沿传播方向反射，与实际观测不同；(3)Zoeppritz方程所给出的反射系数，是两个半无限空间界面的反射，各个界面的反射子波之间，存在相互干涉；(4)Zoeppritz方程的计算，是在不考虑各种影响因素的情况下所得的测量值，如透射损失、反射波的衰减、检波器的方向等等影响因素，并没有反映出来。由此，Zoeppritz方程计算所得的反射系数，只是对地震响应的一种近似解释。2.1.3Zoeppritz方程近似表达式Zoeppritz方程的表达式比较复杂，并且对于物理概念难以给出清楚的解释，因此难以直接利用，所以近年时间里，地球物理学家根据一些假设条件，将方程进行简化，得到了许多近似方程，在理解上更为容易，对物理意义的解释更明显，主要的有以下几种：（1）Aki&Rechards近似方程一般情况下认为，相邻的两层介质，其弹性参数的变化相对较小，即、、和其它值相比，是小值，因此，对其高次项可以忽略，纵波的反射系数，近似表示为：（2-4）其中表示界面两侧介质的纵波速度、表示横波速度、表示密度的平均值，即表示介质的纵波速度、表示介质的横波速度、表示介质的密度差值，即为纵波入射角与纵波透射角的平均值，即通过(2-4)式可以说明，纵波反射系数，不仅与纵波的速度和密度有关，同时与波的入射角以及透射角也有关，还与横波速度具有相关关系。因此，在叠前的CDP道集信息中，非零炮检距的反射系数包含有横波的信息，因此，可以判定AVO属性中包含有横波与泊松比的信息。对AVO特征的利用，就相当于联合纵、横波来对岩性进行解释，这样的方法对油气的检测准确性也就更高。（2）Shuey近似方程在AVO分析中，Shuey(1985)简化方程是目前最为常用的，shuey是（2-4）的简化方程，为将代替Vs，修改式如下：，(2-5)最后得到Shuey近似方程:(2-6)其中表示介质泊松比的平均值，表示介质泊松比的差值，即，（3）Gray近似方程Gray利用拉梅系数、剪切模量、体积模量与纵横波速度及密度的关系，将Shuey近似式改写为：（2-7）（4）Bortfeld[[]BortfeldR..Approximationtothereflectionandtransmissioncoefficientsofplanelongitudinalandtransversewaves[J].GeophysicalProspecting,1961,9:485-502[]BortfeldR..Approximationtothereflectionandtransmissioncoefficientsofplanelongitudinalandtransversewaves[J].GeophysicalProspecting,1961,9:485-502（2-8）1983年，Hiltermen对Boltfield做了改进，得到新的反射振幅表达式：（2-9）该式的第一项中，只包含介质的纵波速度以及密度，在第二项中，包含有介质的纵横波速度以及密度，第一项中不包含横波，因此将其称为流体因子，称第二项为刚体因子。该近似式和Zoeppritz方程比较而言，增加了反射系数和角度之间的线性化关系，而且可以区分流体和固体。（5）Smith和Gidlow近似方程（2-10）其中g为指数。（6）Fatti近似方程其中（2-12）（2-13）假如密度变化很小，则可以忽略最后一项，由此得到两参数的近似方程为：（2-14）式（2-11）为三项fatti近似式，式（2-14）为两项fatti近似式。2.1.4AVO分析的基本思想Zoe’方程的理论基础在于，如果一个空间内某面两侧的两个区域的波阻抗不同，这个面就会因为两侧的波阻抗差异而形成一个反射面。波在射入该反射面会发生反射现象、透射现象。而只要界面两侧的波阻抗确定，纵横波的反射波、透射波和折射波也就由入射波的角度、频率和振幅唯一确定。利用zoe’方程的表述内容，即用入射角与介质地震参数之间的关系替代振幅，根据岩石参数的不同，其振幅也随入射角的变化而反映出不同的特征，对不同岩石参数组合进行正演模拟，对不同含气、含油、含水及不同岩性的特征进行分析，与从实际地震中提取的属性对比来识别储层，对储层进行定性认识。第三章叠前反演理论基础§3.1叠前AVO联合反演AVO联合反演也称AVO同步反演。用叠前资料进行反演，地震P波入射角不再是0°，P波以一定的角度射向界面时，产生反射和折射P波同时还会产生反射和折射S波，即转换S波。用本文第二章介绍的zoeppritz方程原理，可以计算出反射波与转换波的振幅。基于zoeppritz方程的Fatti近似方程：其中可将叠前的P波与S波联合反演，得到相应的纵波、横波还有密度的反射系数，进一步得到纵波阻抗Zp、横波阻抗Zs以及振波的密度Den。叠前AVO联合反演也是现在较为精确的反演技术。本文即利用该反演方法对实际的角道集进行基于模型反演，得到相应的数据，然后进行分析再做进一步的油气预测。§3.2LMR反演方法由岩石物理性质知:拉梅系数在反映孔隙流体时比对骨架的更为敏感,而骨架连通性对剪切模量的影响更大;密度参数更能敏感反映出含气储层。拉梅常数与密度参数进行组合，对天然气更具敏感性,对含气储层的识别更有效。目前，在弹性阻抗的基础上，已经发展出拉梅参数间接反演方法和直接反演方法。由于一些客观因素的限制，目前，这些方法都存在一定程度上的误差。1997年，Goodway[[]GoodwayBChenTandDowntonJ.ImprovedAVOfluiddetectionandlithologydiscriminationusingLamepetrophysicalparameters,“λ”,“μ”and“λfluidstack”,fromPandSinversions[A].CSEGExpandedAbstracts[C],1997:148～151]利用拉梅常数，给出近似反射系数。LMR反演就是在AVO联合反演基础上利用与孔隙流体的压缩性有关的值，还有与岩石基质刚性有关的值以及密度，分别计算与来进行反演。[]GoodwayBChenTandDowntonJ.ImprovedAVOfluiddetectionandlithologydiscriminationusingLamepetrophysicalparameters,“λ”,“μ”and“λfluidstack”,fromPandSinversions[A].CSEGExpandedAbstracts[C],1997:148～151Lambda和剪切模量定义为纵横波速度与Lambda、Mu的相互关系：,又所以故LMR反演的一般步骤为[[]王丽萍.地震叠前属性技术在某井区的应用研究.中国地质大学硕士学位论文.2012]：（1）从地震数据中，计算得出纵波反射系数以及横波反射系数；（2）利用AVO反演，得出地震纵、横波阻抗；（3）利用拉梅系数与纵、横波阻抗之间的关系，分别计算出、（4）将与进行交汇，根据储层和围岩数值分布范围的差异来识别储层。[]王丽萍.地震叠前属性技术在某井区的应用研究.中国地质大学硕士学位论文.2012第四章泌阳凹陷井区地质概况§4.1工区地质简况泌阳凹陷位于我国的南襄盆地，其基底属于秦岭褶皱基底。泌阳凹陷的形成，主要是受唐河-栗园断裂以及栗园-泌阳断裂的控制。泌阳凹陷的沉积沉降中心在东南部边界的岩层断裂交汇处，空间形态呈现为南陡北缓的扇形箕状断陷形态。泌阳凹陷为典型残留型盆地，现有总面积为1000km，岩层厚度的最深部位达到了8km以上。现在有效的勘探面积为800km，其中油源岩的最大厚度为2200m。自下而上，凹陷由玉皇顶组、大仓房组、核桃园组以及廖庄组所组成。现今构造格局可划分为三个带：北部为斜坡带；中部为深凹带；南部为陡坡带。中部的深凹带，是整个岩层的生油中心。本项目的工区范围，为泌阳凹陷东南部地区（图4-1），面积约有120km。在该区目前已发现赵凹-安棚、栗园和梨树凹等3个含油区块，这些含油区块均分布在边界断裂的下降盘。上升盘的油气勘探程度虽相对较低，但在边界断裂也发现多处油气苗及泌102、泌129等出油井点，近几年，随着对隐蔽油气藏的深入勘探，在南部断裂带的油气勘探方面，也取得了突破进展，泌301井钻更是拓宽了对泌阳凹陷的勘探。此次主要针对位于下降盘勘探空白带的中小型砂砾岩体展开工作。图4-1泌阳凹陷深凹区三维地理位置图工区深层地震地质条件为：深凹区位于泌阳凹陷沉积的主体上，自下而上显示出比较完整的沉积地貌。下第三系核桃园组的核二、核三段为主要目的层，最大埋深约为4000m、最浅埋深约700m。构造简单，整体看是一个呈北北西向延伸的向斜构造、其间发育微幅度构造、少数小断裂及与岩性遮挡有关的圈闭。区内岩性多样、横向变化快，在核二段～核三上段中，白云岩层系最为集中，核二段是寻找白云岩缝洞型圈闭、核三段是寻找地层岩性圈闭油藏的有利地区。剖面上主要有T1、T2、T3、T4等标准地震反射层；T52-T55核三上段，这一段的地震反射层位，具有明显的波阻特征，反射能量强，且同相轴连续性好，而T56-T58核三段下段反射差、能量弱、反射轴错断杂乱（图4-2）。图4-2过B159偏移剖面§4.2储层特征根据现有资料显示，研究区的储层，主要来自南部的扇三角洲中的沉积体系，受平氏扇三角洲、杨桥扇三角洲以及栗园扇三角洲所共同控制(图4-3)。通过对研究区区块的岩心进行观察，发现该块含油目的层段的泥岩（或砾岩）颜色从边界断层向北逐渐变深，呈现为灰白-灰色-深灰色的渐变过程，表明水深逐步加深。灰色和深灰色泥岩有机质含量丰富，是长期处于深水的还原环境的结果。因此，研究区主体位于深湖的背景环境中，仅在边界断层附近泥岩颜色呈灰白色，反映有机质含量少，水体较浅。图4-1泌阳凹陷核三段沉积相图4.2.1储层岩石学特征研究区区块储层岩性粗，结构成熟度低：以中粗砂岩、含砾砂岩、砾状砂岩及砂砾岩为主；碎屑分选中等偏差，磨圆度次棱-次圆状；颗粒间以线接触－凹凸接触为主；胶结类型主要为孔隙式,中深层（埋深<3000m）成分成熟度中等，石英含量平均为59.4%，长石为15.5%，岩屑为24.8%。杂基主要为粘土，胶结物以碳酸盐类为主。4.2.2储层物性特征由于受不同物源控制及埋深的不同，储层物性有所区别。赵凹－安棚地区中深层（埋深<3000m）储层属平氏扇三角洲砂体，储集条件比东南部好，储层埋深浅，为中孔、中渗储层。安棚南部地区中深层（埋深<3000m）砂体属杨桥和栗园砂体，具近源快速堆积特征，储层物性较差，属于低孔、低渗透性储层；而深层（埋深>3000m）均为特低孔、低渗—特低渗储层。研究区核三段Ⅰ～Ⅴ油组大多为低孔、中渗透性储层，而核三段Ⅵ～Ⅷ油组多为低－特低孔、低渗－特低渗储层，孔隙度主要分布于3.31-8.09%区间，部分层段可达13.82%；渗透率平均值大多数小于6×10-3μm，但在裂缝发育段，渗透性会大大提高，渗透率值可达到286×10-3μm。§4.3工区存在的主要问题该工区在勘探开发工作中还面临着许多问题，这些问题可能会对该地区的储层岩石分析结果造成影响，主要包括如下3个方面：（1）地震资料品质较差，对反演结果造成影响本文研究的工区地质条件复杂，不同属性地质体反射特征不明显，影响地震资料的收集效果；导致最终反演工作结果产生，难以进行精细的预测解释，加大了预测储层的难度。（2）对凹陷地区的中小型砂砾岩体储层的展布认知不清泌阳凹陷东南部地区物源丰富，工区内各种沉积体系的展布规律，尤其是储层规律认识存在一定的局限性。虽然赵凹-安棚油田以及栗园泌301区、泌304区已上交过三千万吨的探明储量，前人已在这些区块取得了明确的认识，但是在这几个油区中间还存在着勘探的空白带，在综合应用测井和地震资料对这些空白带的中小型砂砾岩体储层进行有效预测方面尚存明显欠缺。（3）本文研究地区的储层特征仍需进一步完善本文所研究的地区的储层特征并不清楚，尽管对工区附近已探明的井区有一定的了解，但对本文所研究的三口井所在地区的具体储层特征情况不明确，导致会对该工区进行反演后的储层预测工作带来困难，无法进行具体的储层分析研究。第五章实际地震资料分析§5.1叠前AVO联合反演5.1.1AVO联合反演的流程在geoview软件中，要得到能够进行储层预测的纵、横波阻抗和密度还有其他等弹性参数，需要经过AVO联合反演，本文使用的AVO联合反演流程如下：叠前角道集叠前角道集近、远角度子波叠前联合反演纵波阻抗横波阻抗密度Vp/Vs图5-1叠前AVO联合反演流程5.1.2AVO的基本概念AVO是振幅随偏移距变化(AmplitudeVariationwithOffset)的英文缩写或振幅与随偏移距关系(AmplitudeVersusOffset)的英文缩写，AVA是振幅随入射角变化(AmplitudeVariationwithIncidentAngle)的英文缩写。在地震勘探中，可用入射角表示共中心点道集记录的偏移距，故AVO与AVA等价。5.1.3Zoeppritz方程Zoeppritz方程是AVO的理论基础。设两层水平的各向同性介质界面，当地震纵波以非垂直方式入射时，分界面上会产生出反射纵波、反射横波、透射纵波以及透射横波等，可见图2—1。透射S波,透射S波,,,P,,,透射P波入射P波反射P波反射S波图2—1入射波、反射波和透射波的关系各种波型在介质中传播的运动学关系服从几何光学的斯奈尔定理：式中、——纵波、横波的反射角；、——纵波、横波的透射角；、——反射界面上下介质的纵波速度；、——反射界面上下介质的横波速度。此时，反射系数的变化与偏移距的变化有关，反射系数的计算需要解下面的Zoeppritz方程：（2-2）式中，、——上层介质的纵、横波速度；、——下层介质的纵、横波速度；、——上、下层介质密度；、——纵波入射角和透射角；、——横波反射角和透射角。在方程（2-2）中，以入射角为函数，给出了平面波的反射系数，以及发射系数与6个弹性参数之间的关系。其中分别表示反射P波、反射SV波、透射P波、透射SV波的反射系数以及透射系数。该方程即为当一个平面波射到声阻抗分界面时能量分布的方程。在（2-2）式中，揭示了反射系数，与入射角及界面两侧介质之间的物理性质关系。当地震波入射角为零(即零偏移距)时，根据斯奈尔定理，对Zoeppritz方程求解可以得到：(2-3)实际观测所得的反射波振幅，与通过Zoeppritz方程所得出的反射系数，有一定的差别，主要因为：(1)Zoeppritz方程的假设前提是针对平面波，而实际观测的是球面波；(2)Zoeppritz方程所给出的反射系数，波是沿传播方向反射，与实际观测不同；(3)Zoeppritz方程所给出的反射系数，是两个半无限空间界面的反射，各个界面的反射子波之间，存在相互干涉；(4)Zoeppritz方程的计算，是在不考虑各种影响因素的情况下所得的测量值，如透射损失、反射波的衰减、检波器的方向等等影响因素，并没有反映出来。由此，Zoeppritz方程计算所得的反射系数，只是对地震响应的一种近似解释。5.1.4Zoeppritz方程近似表达式Zoeppritz方程的表达式比较复杂，并且对于物理概念难以给出清楚的解释，因此难以直接利用，所以近年时间里，地球物理学家根据一些假设条件，将方程进行简化，得到了许多近似方程，在理解上更为容易，对物理意义的解释更明显，主要的有以下几种：（1）Aki&Rechards近似方程一般情况下认为，相邻的两层介质，其弹性参数的变化相对较小，即、、和其它值相比，是小值，因此，对其高次项可以忽略，纵波的反射系数，近似表示为：（2-4）其中表示界面两侧介质的纵波速度、表示横波速度、表示密度的平均值，即表示介质的纵波速度、表示介质的横波速度、表示介质的密度差值，即为纵波入射角与纵波透射角的平均值，即通过(2-4)式可以说明，纵波反射系数，不仅与纵波的速度和密度有关，同时与波的入射角以及透射角也有关，还与横波速度具有相关关系。因此，在叠前的CDP道集信息中，非零炮检距的反射系数包含有横波的信息，因此，可以判定AVO属性中包含有横波与泊松比的信息。对AVO特征的利用，就相当于联合纵、横波来对岩性进行解释，这样的方法对油气的检测准确性也就更高。（2）Shuey近似方程在AVO分析中，Shuey(1985)简化方程是目前最为常用的，shuey是（2-4）的简化方程，为将代替Vs，修改式如下：，(2-5)最后得到Shuey近似方程:(2-6)其中表示介质泊松比的平均值，表示介质泊松比的差值，即，（3）Gray近似方程Gray利用拉梅系数、剪切模量、体积模量与纵横波速度及密度的关系，将Shuey近似式改写为：（2-7）（4）Bortfeld[[]BortfeldR..Approximationtothereflectionandtransmissioncoefficientsofplanelongitudinalandtransversewaves[J].GeophysicalProspecting,1961,9:485-502[]BortfeldR..Approximationtothereflectionandtransmissioncoefficientsofplanelongitudinalandtransversewaves[J].GeophysicalProspecting,1961,9:485-502（2-8）1983年，Hiltermen对Boltfield做了改进，得到新的反射振幅表达式：（2-9）该式的第一项中，只包含介质的纵波速度以及密度，在第二项中，包含有介质的纵横波速度以及密度，第一项中不包含横波，因此将其称为流体因子，称第二项为刚体因子。该近似式和Zoeppritz方程比较而言，增加了反射系数和角度之间的线性化关系，而且可以区分流体和固体。（5）Smith和Gidlow近似方程（2-10）其中g为指数。（6）Fatti近似方程其中（2-12）（2-13）假如密度变化很小，则可以忽略最后一项，由此得到两参数的近似方程为：（2-14）式（2-11）为三项fatti近似式，式（2-14）为两项fatti近似式。5.1.5AVO分析的基本思想利用zoeppritz方程的表述内容，即用入射角与介质地震参数之间的关系替代振幅，根据岩石参数的不同，其振幅也随入射角的变化而反映出不同的特征，对不同岩石参数组合进行正演模拟，对不同含气、含油、含水及不同岩性的特征进行分析，与从实际地震中提取的属性对比来识别储层，对储层进行定性认识。§5.2S1井区叠前缝洞型储层预测研究研究工区毗邻满加尔坳陷成藏系统，位于塔中NE向构造调节带发育区，发育加里东中期Ⅰ幕（T74面）风化壳溶蚀作用面，具备良好的油气成藏地质条件。S1井三维区域奥陶系自上而下发育有却尔却克组、恰尔巴克组、一间房组、鹰山组以及蓬莱坝组。S1井钻井揭示一间房组顶部Ⅲ类储层2.5m/1层，鹰山组：Ⅲ类储层85.5m/12层，邻区古城墟隆起西段多口钻井揭示T74面之下储层发育良好。但从S1井的测井及钻井取芯结果来看，该区储层类型为裂缝溶孔型储层，储层结构复杂，孔隙度和渗透率相对较低，属于低孔低渗储层，综合评价为Ⅲ类储层。由于该区储层物性较差，目前还没有很好的方法对该区的储层进行精确有效的描述和预测，使得这类储层的预测与评价存在一定的技术困难。5.2.1S1井地震资料预处理S1井区叠前CRP道集信噪比较低，T74目的层同相轴连续性、相似性都较差（图5-1-6（a）所示），根据项目研究需要，对收集到的资料进行三维叠前角道集处理，首先利用50m×50m面元的原始地震数据进行共偏移距叠加，生成超道集数据，初步改善信噪比，提高同相轴连续性和相似性（图5-1-6（b）所示）。T74层位以下地震反射同相轴连续性差，同相轴不明显，然后通过去随机噪声、Radon变换去多次波等预处理，有效提高了原始CRP道集的信噪比，地震数据同相轴被拉平，同相轴连续性和相似度明显提高（如图5-1-6（c）所示）。（a）原始CRP道集（b）超道集（c）去噪、去多次波后超道集图5-1-6S1井叠前道集预处理5.2.2S1井岩石物理特征分析地震岩石物理学是岩石物理学的一个重要分支，是联系岩石物理性质与地震响应之间的桥梁，在叠前地震反演前，首先基于测井数据利用属性交汇的方法来寻找对储层敏感的弹性参数。储层特征参数（岩性、孔隙度、饱和度等）代表了储层的发育情况，是识别储层的有效参数，但它们一般与弹性参数之间没有直接的关系，求取比较困难，我们可以通过寻找一些地震弹性参数来代替储层特征参数进行储层特征描述。图5-1-7（附图5-1-2）为基于纵、横波及密度测井曲线计算出的鹰山组储层段与非储层段的弹性参数（拉梅系数、体积模量、杨氏模量及不同角度的弹性波阻抗等）与孔隙度的交汇图，蓝色代表储层段，粉色代表的是非储层段。对于S1井鹰山组Ⅲ类储层而言，Lambda、杨氏模量能有效将储层与非储层区分开，且随着孔隙度的增大，值都减小，所以在进行储层特征描述时，应表现为低值特征。它们与密度的乘积在区分储层和非储层时效果差不多，这里只给出了Lambda密度乘积（图5-1-7（d）），这就说明可以直接用Lambda密度乘积、杨氏模量与密度的乘积进行研究靶区储层特征描述。目前叠前反演，密度反演结果的精度无法保证，但通过纵横波阻抗的计算，可以得到Lambda密度乘积，进而可得到杨氏模量密度乘积，这样避免了再单独求取密度而产生的累积误差，使储层描述精度更加准确。（图5-1-7（e）、（f）为近角度（6°）和中角度（24°）EI与孔隙度的交汇，从交汇结果可看出，无论近角度还是远角度，都无法有效区分出S1井鹰山组Ⅲ类储层和非储层。（a）Lambda-孔隙度交汇（b）杨氏模量-孔隙度交汇（c）剪切模量-孔隙度交汇（d）Lambda密度乘积-孔隙度交汇（e）EI（6°）-孔隙度交汇（f）EI（24°）-孔隙度交汇图5-1-7S1井鹰山组弹性参数与储层特征参数交汇图5.2.3S1井区叠前AVO同步反演从以往的经验来看（弹性波阻抗反演和叠前AVO同步反演两种反演技术在YB1井区的应用），叠前AVO同步反演同时利用到远角度、近角度的角道集资料，反演精度优于弹性波阻抗反演，且其也能通过计算得到拉梅系数、杨氏模量、体积模量等弹性参数，可达到更好的储层精细刻画效果。本章节将重点介绍叠前AVO同步反演技术在S1井区的应用，主要从以下三个方面：（1）利用叠前AVO同步反演技术优选出可用角道集范围；（2）利用正演模拟，对理论模型进行叠前AVO同步反演和弹性波阻抗反演，对比反演效果，优选出适用于S1井区的叠前反演技术方法；（3）S1井区实际三维地震数据叠前AVO同步反演分析。5.2.3.1叠前AVO同步反演基本原理Shuey三项近似式的表示形式如下：（5-18）上式可简写为：（5-19）某一界面零偏移距纵波反射系数用上下地层纵波波阻抗可近似表示为：（5-20）则由上式，整个反射系数可用矩阵进行表示：（5-21）简写为：，其中D为系数矩阵。则，（5-22）横波反射系数为：类似于纵波反射系数，横波反射系数的矩阵形式为：，密度反射系数为：，密度反射系数的矩阵形式为：，由上式反射系数公式有：（5-23）其中，为叠前地震数据，为地震子波，为常系数矩阵。上式写成矩阵为：（5-24）而，，，所以由反演得到、和就可以得到纵横波阻抗及密度，同样通过弹性参数之间的相互关系，可计算出泊松比、Lambda、体积模量、剪切模量等更多的弹性参数进行储层预测。5.2.3.2S1井区叠前角道集优选及AVO同步反演过程叠前AVO同步反演是基于角道集进行的，所以在进行叠前AVO同步反演之前，通过入射角计算公式（X为偏移距，d为深度）计算出原始CRP道集的最大入射角为42°左右（图5-3-5）。虽然远角度地震数据包含有更多流体信息，有利于储层预测，但角度越大地震数据的质量就无法得到保障。如果只是盲目地将所有数据都用于叠前反演，必然对反演精度造成一定的影响，为了在保证反演准确性的前提下有效利用最大范围的角道集数据，首先对角道集数据进行优选分析。对于叠前AVO同步反演，由式（5-24）可知，只要角道集的角度数量满足三个或三个以上，就可反演出纵、横波阻抗及密度。所以我们可将整个42°的角道集分为三个范围3-16°，16-29°，29-42°，每个范围内的角道集满足三个或三个以上即可，然后分别对三组角道集数据进行反演，然后结合测井资料解释、叠后储层预测结果等对叠前AVO同步反演结果进行分析，优选出反演结果相吻合的数据体。（a）入射角度范围分析（b）3-42°角道集图5-3-5S1井角道集分析图5-3-6分别为3-16°、16-29°、29-42°三组角道集数据的叠前AVO同步反演结果，可以看出，三组角道集数据的反演结果存在一定的差异，3-16°、16-29°角度道集反演结果相似，均显示S1井附近T74和T75顶部及T74和T75之间的区域存在低值异常，对应为一间房组顶部（图中黑色箭头所指）及中下部、鹰山组灰岩段顶部储层，而29-42°角道集叠前AVO同步反演结果T74界面基本没有异常，T75界面附近有部分异常。地震反射特征及叠后储层预测结果均显示S1井附近一间房组顶部储层较发育，所以综合考虑由于远角度数据信噪比较低及存在拉伸畸变，导致29-42°角道集数据叠前AVO同步反演结果不准确，为了增加反演精度，我们将远角度数据去除，只利用3-29°角度数据进行叠前AVO同步反演。（a）3-16°（b）16-29°（c）29-42°图5-3-6过S1井不同角度范围叠前AVO同步反演结果（Zp）（Line1613）5.2.3.3基于理论模型AVO同步反演效果分析为了验证AVO同步反演在S1井缝洞型储层预测中的适用性，我们针对不同层系缝洞型储层的反射特征，分别以一间房组顶部缝洞型储层及考虑鹰山组内幕缝洞型储层为例，建立地震地质模型，对比分析两种不同反演方法在缝洞型储层预测中的效果。首先以一间房组顶部发育有厚度为10-25m的缝洞型储层理论模型为例，验证一间房组顶部缝洞型储层在强波峰振幅干扰的情况下AVO同步反演的效果。一间房组顶部储层主要分布在CDP80-320范围内，孔洞发育半径为5m，孔隙度为20%，如图5-3-7所示。为了与实际地震资料具有可对比性，选取3-29°范围的角道集数据进行AVO同步反演。（a）一间房组缝洞型储层模型（b）正演模拟结果图5-3-7一间房组缝洞型储层模型及正演模拟结果图5-3-8为一间房组顶部缝洞型储层模型AVO同步反演结果，图（a）、（b）、（c）分别为AVO同步反演的——纵波阻抗、Lambda密度乘积、杨氏模量密度乘积（后两者是由叠前AVO同步反演出的纵、横波阻抗计算而来）。反演结果表明：叠前AVO同步反演结果与模型吻合，显示出缝洞型储层发育范围内对应为低值异常，说明该方法在研究区具有一定的适用性。（a）纵波阻抗属性剖面（b）Lambda与密度乘积属性剖面（c）杨氏模量与密度乘积属性剖面图5-3-8一间房组缝洞型储层叠前弹性波阻抗与AVO同步反演结果对比鹰山组内幕缝洞型储层由于岩石孔隙度发育及含流体情况不同，储层与非储层存在一定的波阻抗差异，往往在地震剖面上表现为中强振幅异常，我们针对实际情况，设计出发育于鹰山组内幕的缝洞型储层地震地质模型，如图5-3-9所示，主要考虑缝洞型储层发育在鹰山组灰岩段顶部及中部。（a）鹰山组内幕缝洞型储层模型（b）鹰山组内幕缝洞型储层正演模拟结果图5-3-9鹰山组内幕缝洞型储层模型及正演模拟结果图5-3-10为叠前AVO同步反演结果，图（a）、（b）、（c）分别为AVO同步反演的——纵波阻抗、Lambda与密度乘积、杨氏模量与密度乘积。设计的地震地质模型中储层主要发育在CDP80-400的范围内，对于鹰山组内幕缝洞型储层而言，反演结果显示出模型中的储层发育，叠前AVO同步反演结果反映储层横向发育连续，纵向分辨率较高，与设计的模型更吻合。（a）纵波阻抗属性剖面（b）Lambda与密度乘积属性剖面（c）杨氏模量与密度乘积属性剖面图5-3-10鹰山组内幕缝洞型储层模型叠前弹性波阻抗与AVO同步反演结果对比通过对一间房组顶部储层及鹰山组灰岩段内幕缝洞型储层两种不同反射特征的地震地质模型的正反演研究表明，对S1井区缝洞型储层而言，叠前AVO同步反演能有效反演出储层特征，弹性参数对缝洞型储层的敏感性较高，反演结果具有较高的精确度，且在强波峰干扰的情况下能识别出一间房组顶部缝洞型储层。通过模型试算证实了Lambda密度乘积、杨氏模量密度乘积属性可作为识别研究靶区缝洞型储层的敏感弹性参数，与前面岩石物理参数交汇分析得出的结论一致。5.2.2.4叠前AVO同步反演过程及结果分析前面已论证了工区实际可用地震记录的角道集范围为3-29°，反演前首先利用纵横波、密度测井曲线及层位解释资料建立纵横波阻抗及密度的三维低频模型（图5-3-11（a）），分别对3-16°及16-29°的角道集提取近角度（9.5°）及中角度（22.5°）统计子波（图5-3-11（b），红色为近角度子波，蓝色为中角度子波），反演时的合成地震记录与实际地震记录的相关性，以及反演出的纵横波速度、密度与实际测井数据的误差大小作为叠前AVO同步反演的质量控制，论文中，AVO同步反演合成地震记