基于地震勘探反演技術(shù)研究

■張照春 楊志國

（安徽省煤田地質(zhì)局物探測量隊(duì)安徽宿州234000）

基于地震勘探反演技術(shù)研究

■張照春 楊志國

（安徽省煤田地質(zhì)局物探測量隊(duì)安徽宿州234000）

本文主要以地震勘探反演技術(shù)概述作為出發(fā)點(diǎn)，并探討了地震反演技術(shù)倫理和流程，以期為提高地震勘測技術(shù)提供一些參考和意見。

地震勘探反演技術(shù)儲(chǔ)層預(yù)測

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化腳步的加快，人們對石油、天然氣等礦產(chǎn)資源的需求量逐漸增加。由于地表淺層中的自然資源逐漸被開采，石油天然氣等不可再生資源被日益減少，使得人們借助先進(jìn)儀器設(shè)備勘測地表深層的礦產(chǎn)資源的欲望更加凸顯，勘測礦產(chǎn)資源也逐漸成為礦物勘測者當(dāng)前的主要工作任務(wù)之一。

1　地震勘探反演技術(shù)概述

地震勘探反演技術(shù)具有分辨率高、精度高、技術(shù)性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此被廣泛運(yùn)用于石油和煤炭等礦產(chǎn)勘查系統(tǒng)，且在實(shí)際運(yùn)用中取得了一定的成效。所謂地震反演技術(shù)是指將地震地質(zhì)資料與測井資料進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，將聯(lián)系分布的地震資料與高分辨率的測井資料進(jìn)行對比分析、資料的匹配，進(jìn)而在系統(tǒng)中推測出地下巖層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物性參數(shù)空間分布情況等。地震反演是儲(chǔ)層預(yù)測的核心技術(shù)之一，根據(jù)反演類型不同，可以將其分為分辨率反演技術(shù)、儲(chǔ)層地震反演技術(shù)等。目前，無論是國外還是國內(nèi)，礦產(chǎn)資源和其他可再生資源的需求逐漸增加。因此在這樣一個(gè)大環(huán)境下，地震反演技術(shù)不僅可以為科學(xué)家們勘測資源奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，還對儲(chǔ)層預(yù)測和資源的勘測提供研究新方向。

2　地震反演技術(shù)倫理和流程

20世紀(jì)80年代，將地震反演技術(shù)引入地震勘測體系中，且在實(shí)踐中取得了顯著的效果。傳統(tǒng)的地質(zhì)勘測技術(shù)只能勘測到地層單元的邊界，不能確定地層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的每個(gè)單元。將地震反演技術(shù)與地質(zhì)勘測技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，不僅可以幫助地質(zhì)翻譯人員實(shí)時(shí)翻譯地層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的各個(gè)單元信息，還可以直接在系統(tǒng)中進(jìn)行速度域成圖以及深度域成圖。地震反演技術(shù)在地質(zhì)勘測領(lǐng)域中的應(yīng)用效果較為明顯。目前，地震反演技術(shù)已經(jīng)成為儲(chǔ)層預(yù)測和油藏勘探領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)方法。地震反演技術(shù)主要分為聲波阻抗反演技術(shù)、測井屬性反演技術(shù)、隨機(jī)反演技術(shù)三大類。

現(xiàn)以稀疏脈沖約束反演、測井約束反演、全局優(yōu)化模擬退火反演、地震特征反演四種地震反演技術(shù)進(jìn)行簡要分析與對比。從中終結(jié)出地震反演技術(shù)的發(fā)展趨勢。

第一種，稀疏脈沖約束反演技術(shù)。該技術(shù)的基本原理是：以模型作為試驗(yàn)分析基礎(chǔ)，以測井?dāng)?shù)據(jù)對地質(zhì)勘測結(jié)果和地震解釋結(jié)果進(jìn)行約束。簡而言之，這是一項(xiàng)波阻抗反演技術(shù)，在準(zhǔn)確記錄標(biāo)定的同時(shí)可以計(jì)算初始模型中的波阻抗曲線。從井旁地震道出發(fā)，借用勘測儀器沿著地質(zhì)層外部結(jié)構(gòu)逐漸向內(nèi)部結(jié)構(gòu)層反復(fù)外推。在對勘測結(jié)果進(jìn)行不斷篩選和計(jì)算過程中，準(zhǔn)確計(jì)算出稀疏脈沖模型所代表的地下波阻抗模型。該技術(shù)的反演流程如下：①將勘測的測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行處理。②標(biāo)定處理。③子波提取。④模型構(gòu)建。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：其一，能夠確保測僅數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。測井資料作為地震資料的重要組成部分，測井資料的完善性能夠彌補(bǔ)地震資料的不足。其二，能夠進(jìn)一步提高地震資料的分辨能力。其三，在井密集地區(qū)，可以利用測井資料減少數(shù)據(jù)勘測資料的多解性。從而進(jìn)一步提高勘測資料的精確性和反演的準(zhǔn)確性。但是這種技術(shù)不能準(zhǔn)確識(shí)別十米以下的地層結(jié)構(gòu)單元。

第二種，測井約束反演技術(shù)。該技術(shù)的基本原理是：將地震勘測技術(shù)與地震反演技術(shù)聯(lián)合運(yùn)用于測井系統(tǒng)中，用來獲取完整的低頻資料彌補(bǔ)地震寬帶無法獲取完整資料的不足。借用測井資料作為約束條件，提高地震勘測的分辨率，從而獲取完整的地層波阻資料。該技術(shù)的反演流程如下：①能夠全面系統(tǒng)地分析地理特征。②提取地震潑資料。③構(gòu)建初始模型。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：其一，能夠獲取完整的低頻信息。其二，反演進(jìn)度高。缺點(diǎn)：容易遭受地震勘測結(jié)果的誤差影響以及外界環(huán)境的影響，不利于快速估算出時(shí)窗長度的變化，因而影響勘測結(jié)果的精確性。、

第三種，全局優(yōu)化模擬退火反演技術(shù)。該技術(shù)的基本原理：退火過程是一個(gè)物理演變的過程。建設(shè)把目標(biāo)當(dāng)做一個(gè)函數(shù)題，把溫度當(dāng)做參數(shù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行解題驗(yàn)證。那么反演技術(shù)的應(yīng)用就是為了能夠盡快將這道函數(shù)題解答出來。流程如下：①測井曲線標(biāo)定。②估算子波。③構(gòu)建模型。④地震反演。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：其一，構(gòu)建的模型安全性指數(shù)較高。其二，模型分辨率高。其三，反演效果好。其四，解決了函數(shù)極值問題。

第四種，地震特征反演。該技術(shù)的基本原理分析：將地震資料與測井資料相結(jié)合，構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)化和初始模型系統(tǒng)。流程如下：①矯正測井曲線，編輯測井曲線。②提取子波合成記錄。③解釋層位標(biāo)定。④構(gòu)建模型，并展開反演。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：可以直接飲用測井和地震資料，提高反演結(jié)果的準(zhǔn)確性和完整性。該技術(shù)的缺點(diǎn)：子波記錄要求較高。

總結(jié)以上四種技術(shù)，地震反演技術(shù)作為儲(chǔ)層預(yù)測的主要手段，對于提高地震測井?dāng)?shù)據(jù)的精確性具有積極的指導(dǎo)作用。將地震反演技術(shù)與地震勘測技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，不僅可以幫助油田工作者提供更多的地層結(jié)構(gòu)信息，無論是構(gòu)建初始模型還是構(gòu)建靜態(tài)模型，地震反演的目的就是將已知信息與地震資料相結(jié)合，通過多約束條件解決反演多解性，都可以直接在測井系統(tǒng)中獲取完整性、可靠性數(shù)據(jù)，從而達(dá)到提高油田采集率的目的。

3　結(jié)束語

地震反演技術(shù)作為儲(chǔ)層系統(tǒng)的重要組成部分之一，對于礦產(chǎn)資源的開發(fā)方面具有重要的指導(dǎo)作用和。通過分析四種地震反演技術(shù)，可以總結(jié)出地震反演技術(shù)的基本原理構(gòu)成以及優(yōu)缺點(diǎn)，從而為構(gòu)建體系化、科學(xué)化和層次化的初始模型體系和預(yù)測模型體系奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。無論是為以后分析地震統(tǒng)計(jì)學(xué)還是地震反演解釋學(xué)，都能夠?yàn)槠涮峁┛煽繑?shù)據(jù)，并在相互驗(yàn)證中初始地震反演技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，為進(jìn)一步的油氣天勘測開發(fā)提供完整性的信息資料。

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P315［文獻(xiàn)碼］ B

1000-405X（2016）-8-363-1