地震勘探基础（十四）之地震反演

地震反演

反射波地震勘探主要是利用的是地下岩石的弹性差异特征，而弹性差异主要体现在波阻抗差异上。地震波垂直入射情况下，反射系数的公式告诉我们反射界面上下的波阻抗差异越大，反射系数越大，反射振幅也就相对较强。

利用反射波的反射时间，反射波的几何特征进行地震层位的追踪对比解释，能够恢复地下的构造形态，寻找构造圈闭。

在现在的地震勘探开发工作中，除了要进行地震构造解释以外，还要对储层的岩性，孔隙度，压力，甚至含油气性等储层参数进行预测，为圈闭评价，探井井位论证，油气藏描述和开发方案编制提供依据。这就需要我们把反射界面的信息反演成地层的信息，波阻抗的信息等弹性性质。

然后再根据岩性性质分析成果进行储层预测。

地震正演指的是已知地下地质信息，模拟地震响应特征的过程。再储层预测中，地震反演指的是利用地表观测的地震资料以已知地质规律和钻井测井资料为约束，对地下岩层空间结构和物理性质进行求解的过程。

广义地震反演包含地震资料处理和地震资料解释的内容。所有根据地震数据重构地下地质信息的过程，都称之为地震反演。

地震反演方法有很多，如下图所示是根据所利用的地震资料来分

在测井资料在其中所起作用大小可分为四类：

从实现方法上可分为三类：

从反演模型参数来分，可分为

从使用的数学方法可分为

根据各种反演方法使用的数学计算原理和理论分为：

(1) 确定性反演：地震递推反演，基于模型地震反演，弹性阻抗反演，叠前同时反演。

(2) 随机反演：叠前地质统计学反演，叠后地质统计学反演。

(3) 非线性地震反演：模拟退火，遗传算法，神经网络，逆散射最小二乘法拟合。

(4) 全波形地震反演

地震叠后反演主要是反演波阻抗，是指利用偏移叠加后的地震资料反演地层波阻抗，再进行储层预测。

地震叠前反演，地下沿层含气时，在叠前 CRP 道集上会产生振幅随炮检距的增加而发生变化的现象，利用这种变化进行纵横波波阻抗和密度的反演来精细描述储层变化。

地震属性反演：地下岩层物理性质和流体性质发生变化时会引起地震运动学和动力学特征的相对变化，反映这些特征的地球物理参数有频率，振幅，时间等地震属性。根据地震属性与已知信息的统计关系推断地下物性参数和油气分布范围的方法，称为地震属性反演。

下图为地震反演的基本流程框图，首先要收集地震资料和测井资料，地震资料包括零相位地震数据，全部或部分叠加的地震数据，叠加速度和地震层位数据。测井资料主要包括纵横波的声波测井，密度测井，地质分层，井斜数据和地震测井数据。然后要根据地震和测井资料对主要目的层或者储层进行层位标定和追踪对比解释。然后利用速度谱资料，测井资料建立低频分量。从地震资料中提取地震子波，建立初始的波阻抗模型，进行叠前或者叠后地震反演，反演出纵横波波阻抗和密度等弹性参数。然后根据岩石物理分析的成果，利用弹性参数来预测储层的岩性，孔隙度甚至是流体等储层参数。

下图展示了一张零相位地震剖面，存在背斜地层，有振幅的异常，右下角为放大后的局部的地震剖面。

由于地震资料频带宽度有限，而且本身缺少低频分量，需要进行低频补偿。

地震叠加速度谱上，速度随深度的增加的梯度可以近似看作是波阻抗的低频趋势。

在测井波阻抗的资料上，波阻抗随深度的增加的梯度也可以看作是低频分量。

下图展示了低频补偿后的绝对波阻抗曲线。

叠后波阻抗反演后的绝对波阻抗显示在气藏的地方有一个波阻抗的异常。

上图展示了零相位地震振幅剖面，有两口已知的井，下图展示了地震反演后的纵波波阻抗剖面，在气藏的地方特征不明显。

该剖面经过 PNN 地震反演后，在气藏处的高阻抗和低密度的特征十分清楚。

可以绘制处地震反演得到的相对波阻抗和绝对波阻抗的储层平面分布图。反演得到的绝对波阻抗平面分布能够更加清晰地描述气藏的分布范围。

地震反演方法很多，不同的地震反演方法具有不同的技术特点及使用条件，如何针对研究工区的具体情况选择合适的反演方法。除了需要对各种反演方法的基本原理，技术关键充分了解之外，还需要大量的实际应用的积累和经验总结。