地震反演方法概述.pdfVIP

地震反演：由地震信息得到地质信息的过程。

地震反射波法勘探的基础在于：地下不同地层存在波阻抗差异，

当地震波传播有波阻抗差异的地层分界面时，会发生反射从而形成地

震反射波。地震反射波等于反射系数与地震子波的褶积，而某界面的

法向入射发射系数就等于该界面上下介质的波阻抗差与波阻抗和之比。

也就是说，如果已知地下地层的波阻抗分布，我们可以得到地震反射

波的分布，即地震反射剖面。即由地层波阻抗剖面得到地震反射波剖

面的过程称为地震波阻抗正演，反之，由地震反射剖面得到地层波阻

抗剖面的过程称为地震波阻抗反演。

叠前反演主要是指AVO反演，通过AVO反演，可以获得全部的

岩石参数，如：岩石密度、纵横波速度、纵横波阻抗、泊松比等。叠

前反演与叠后反演的根本区别在于叠前反演使用了未经叠加的地震资

料。多道叠加虽然能够改善资料的品质，提高信噪比，但是另一方面，

叠加技术是以东校正后的地震反射振幅、波形等特征不随炮检距变化

的假设为基础的。实际上，来自同一反射点的地震反射振幅在不同炮

检距上是不同的，并且反射波形也随炮检距的变化而发生变化。这种

地震反射振幅、波形特征随炮检距的变化关系很复杂，主要原因就在

于不同炮检距的地震波经过的地层结构、弹性性质、岩性组合等许多

方面都是不同的。叠加破坏了真实的振幅关系，同时损失了横波信息。

叠前反演通过叠前地震信息随炮检距的变化特征，来揭示岩性和油气

的关系。叠前反演的理论基础是地震波的反射和透射理论。理论上讲，

利用反射振幅随入射角的变化规律可以实现全部岩性参数的反演，提

取纵波速度、横波速度、纵横波速度比、岩石密度、泊松比、体积模

量、剪切模量等参数。

叠后地震剖面相当于零炮检距的自激自收记录。与叠前反演不同，

叠后反演只能得到纵波阻抗。虽然叠后反演与叠前反演想必有很多不

足之处，但由于其技术方法成熟完备，到目前为止，叠后反演仍然是

介绍几种叠后反演方法：

1）道积分：利用叠后地震资料计算地层相对波阻抗（速度）的直

接反演方法。因为它是在地层波阻抗随深度连续可微的条件下推导出

来的，因而又称为连续反演。

原理简述：

上述公式表示，反射系数的积分正比于波阻抗Z的自然对数，这

是一种简单的相对波阻抗概念。

适用条件及优缺点

与绝对波阻抗反演相比，道积分的优点：1.递推时累积误差较小；

2.计算简单，不需要反射系数标定；3.无需钻井控制，在勘探储气即可

推广使用。

缺点：1.由于这种方法受到地震固有频宽的限制，分辨率低，无

法适用于薄层解释的需要；2.需要地震记录经过子波零相位化处理；3.

无法求得地层的绝对波阻抗和绝对速度，不能用于定量计算储层参数；

4.这种方法在处理过程中不能用地质或测井资料对其进行约束控制，

因而结果比较粗略。

2）递推反演方法：根据反射系数进行递推计算地层波阻抗或层速

度，其关键在于由原始地震记录估算反射系数和波阻抗，测井资料不

直接参入反演，只起到标定和质量控制的作用。因此又称为直接反演。

原理简述：

利用以上公式，可以从声波时差曲线及密度曲线上（没有密度曲

线时可以利用Gardnar公式进行换算）选择标准层波阻抗作为基准波

阻抗，将反褶积得到的反射系数转为波阻抗。

递推反演是对地震资料的处理过程，其结果的分辨率、信噪比以

及可靠程度主要依赖于地震资料本身的品质，因此用于反演的地震资

料应具有较宽的频带，较低的噪声、相对振幅保持和准确成像。反演

之前，应对声波测井和密度测井曲线进行校正。

递推反演的核心技术在于由地震资料正确的估算地层的反射系数

（或消除地震子波的影响），比较典型的实现方法有：基于地层反褶

①地层反褶积法：很据已有测井资料（声波和密度）与井旁地震

记录，利用最小平方法估算数学意义上的“最佳”子波和反射系数。

优点：把子波求解的“欠定”问题变成确定问题，再井点已有测井段

范围内可获得与测井最吻合的反演结果；局限性：1.完全忽略了测井

误差和地震噪音，尤其是侧井误差的客观存在使“子波”确定更加困

难；2.地层反褶积因子的估算是在计算时窗内数学上的最佳逼近，实

际处理范围与该时窗的不同已超出该方法的适用范围，即便是在井点

位置，得到的反演结果已不可能是“误差最小”

②稀疏脉冲反演法：基于稀疏脉冲反褶积基础上的递推反演法，

主要包括最大似然反褶积