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1、地震储层描述 -利用地震资料 预测储层横向变化的厚度、孔隙度 2004年2月,岩石内的孔隙 Pinhead vugs(A &B) Oval vugs(C&D) Models of gypsum rosette(D&E) (By .C.Vahrenkamp,1995),测井储层解释 Sheales and silts Dolomite pore (By .S.W.Tinker,1995),地震速度反演 Porosity in hot colours Up to 35% Cold colors less than 10% (By .S.W.Tinker,1995) ws-wackstone 粒泥灰
2、岩,教学内容,储层厚度横向变化预测 理论基础，技术方法 储层孔隙度横向变化预测 理论基础，技术方法,共3次课12学时,一、储层厚度横向变化预测 （一） 理论基础 1 储层顶底面反射极性相反条件下顶底面反射波的相干作用 2 储层顶底面反射极性相同条件下顶底面反射波的相干作用 3 不规则砂体或薄互层砂包的地震响应 4 波阻抗渐变储层的地震响应 （二） 技术方法 1 高保真、高分辨率地震处理 2 时差法储层厚度大于1/4波长时储层厚度横向变化预测 3 振幅法-储层厚度小于1/4波长时储层厚度横向变化预测 4 其他方法,一、储层孔隙度横向变化预测 （一） 理论基础 1 影响速度的地质因素（岩性、孔隙度
3、、 充填介质、 饱和度、压力） 2 孔隙性储层的孔隙度与速度关系-时间平均方程 3 含气的孔隙性储层或裂缝性储层孔隙度与 速度、密度关系（BIOT-GEERSTMA方程） （二） 技术方法 1 合成声波测井（井约束或无井约束反演） 2 孔隙度剖面解释,一、储层厚度横向变化预测 （一） 理论基础 1、 储层顶底面反射极性相反条件下顶底面反射波的干涉作用,正反射与负反射及地震波显示的极性,负极性显示,正极性显示,厚层页岩中的楔状镶嵌薄层砂体的地震响应,Widess图解,Widess图解,H= ,H= /2,H= /4, H= /8,H= /16,H= /32,1）当h=/4，顶面正反射波的主波瓣（
4、波谷）与底面负反射波的（上）次波瓣（波谷）迭合，底面负反射波的主波瓣（波峰）与顶面正反射波的（下）次波瓣（波峰）迭合，从而顶底面反射波干涉迭加后的复合波达到最大振幅，也就是说，来自顶底面的反射波到达检波器时，任何时刻顶底面反射波的振动方向都一致，这种物理现象叫谐振，复合波的振幅叫调谐振幅。,讨论,2）当h/4，顶面反射波的主波瓣（波谷）与底面反射波的次波瓣迭合，底面反射波的主波瓣（波峰）与顶面反射波的次波瓣迭合，所以，顶底面的主波瓣占优势，复合的相位极性与顶底面的反射波主波瓣的极性一致，因此，复合波具最大振幅的两个主波瓣与地层的顶底面对应，两个主波瓣之间的时间厚度也就是地层的时间厚度。 因此，
5、当h/4时，通过复合波的个主波瓣就可以识别地层的顶底面。,3）当h/4，时, 顶面反射波的主波瓣（波谷）与底面反射波的主波瓣(波峰)开始迭合，随厚度减小，顶底面的主波瓣逐渐不占优势，复合的相位极性与顶底面的反射波主波瓣的极性偏差也越来越大，复合波具最大振幅的两个主波瓣与地层的顶底面不对应，两个主波瓣之间的时间厚度明显大于地层的时间厚度。所以，当h/4时，用地震记录最大振幅相位与反射界面不对应，地震波无法识别地层的顶底面.,(4）h/4时，地层厚度与振幅呈线性正比，据Widess推导，复合波振幅与薄层厚度关系可用下式表示： 例如，当h=/4时，Am/ A 0=1.595，=44.8米，所以，h=
6、44.81.598/(43.1415)=5.69米，这与四分之一波长时的5.6米非常接近。,h=Am/4A 0,5)可分辨薄层与可检测薄层 h/4时，尽管不能通过反射波识别地层的顶底面，但可以通过复合波的振幅计算薄层厚度。 在薄层研究中，把h/4时，通过复合波的主波峰与主波谷间的时间厚度直接读出的厚度的薄层称为可分辨薄层（resolved bed）； 而把h/4时，只能通过复合波振幅来计算厚度的薄层称为为可检测薄层（detected bed）。,2、顶底面极性相反的条件下 时间域内最小相位子波可分辩的最小厚度理论极限,地震垂向分辩率模型1/4至1/8波长区域,地震垂向分辩率模型1/4至1/8波
7、长区域,顶底面极性相反的楔形地层的地震响应,模拟结果表明：,1）当h/2，楔状储层的顶底面能完全分开（有效子波长度为2个主周期）。 2）当h/4，代表顶底面的两个波谷仍能分开。顶底面的两个正反射波相干减弱。 3）当h/8，代表顶底面的两个波谷合并为一个，顶底面不能分开，振幅相干加强，当h0 ,为两个正反射界面的合并，复合波的振幅AC接近于单个反射振幅的两倍。,举例分析,对于薄层砂体，复合波振幅只与砂体厚度成正比，与位置无关。,5、砂层组的地震响应,举例分析济阳坳陷XY12,波阻抗过渡变化，逐渐增大或逐渐减少，如曲流河砂坝向上逐渐变细，海退中砂坝的向上逐渐变粗,6、过渡层的反射,1-正反射 2-
8、负反射 3-薄层砂体，顶底面极性相反，RC相同，代表致密流体饱和砂层或致密砂岩层 4-薄层砂体，顶底面极性相反，RC相同，代表气体饱和高孔隙砂层,5-反射弱，低频，斜对称波形（但与薄层的对称波形相反）代表孔隙度向下逐渐减小，波阻抗增大的厚层砂体。,6-代表孔隙度向下逐渐减小，波阻抗增大的中厚层砂体。,7、代表孔隙度向下逐渐减小，波阻抗增大的厚层砂体。,作业：砂层组的正演地震模拟实验,制作一个厚层泥岩内砂层组或厚层灰岩地层内的薄孔隙层的二维地质模型（最好从实际资料出发），用合成记录方法做正演模拟，并对结果做振幅-厚度分析，编写一份实验报告,砂层组正演地质模型,砂层,泥岩,洞穴层正演地质模型,灰岩
9、,洞穴,1、FRESNEL ZONE 渐变-如果波阻抗差 缓慢变化，则反射波忠实地按响应比例变化 突变-如断点，则突变点的地震反射波并不是按几何地震学中“共深度点”原理产生突变，因为共深度点无限小的点只能反射回无限小的反射能量，实际上共深度点的反射波并不是来自于一个点，而是来自于一定范围的一个面，一般是圆，FRESNEL对参加反射的面积范围作了定量的描述，所以这个圆叫做FRESNEL ZONE 。,二、横向分辨率 -分辨横向上终止点的能力,2、FRESNEL ZONE- 半径R,3、FRESNEL模型分析 1-砂岩透镜体,4、FRESNEL模型分析 2-礁块,5、FRESNEL模型分析 -断层
10、,5、FRESNEL实例分析 断层附近反射波的渐变，振幅减弱。 断点-二分之一振幅值点。,FRESNEL实例分析 断层附近反射波的渐变，振幅减弱。断点-二分之一振幅值点。,断层点,第一章总复习,波阻抗； 反射系数； 反射极性； 地震记录； 分辩率,地质界面-波阻抗界面-反射波-地震记录-分辩率,薄层 灰岩,相干 加强,相干 减弱,顶底 可辩,厚层 砂岩,风 化壳,作业,1、完成以下岩性剖面的地震响应，包括： 1）波阻抗； 2）反射系数； 3）反射极性、 4）地震记录（注意振幅，利用地震子波FP=40HZ或利用地震子波FP=20HZ） 图 3所示： 2、讨论各种地质界面与反射波的关系,HOME
11、WORK,地震反演,为什么要反演 反演方法 递推反演 道积分反演 模型反演,地震合成记录-回顾,人工合成地震记录(synthetic seismograms)就是通过一口井的声波、密度资料构建一个波阻抗曲线、反射系数序列，通过反射系数序列与理论地震子波的褶积(convolution)得到一个人工合成的地震记录道，它可以与井旁的地震记录道进行对比，从而获取钻井剖面上有关地质界面、反射界面的信息。,为什么要反演,砂岩 V=5000m/s,泥岩 V=3500m/s,反演方法直接反演,反子波,i+1vi+1 ivi,直接反演递推反演,得到的波阻抗可以利用Gardner公式从波阻抗中分离出速度和密度。
12、0.31V0.25 V=2.55(v)0.8 =0.39(v)0.2,利用公式，可逐层递推计算出第i层的波阻抗，这就实现了界面型反射剖面向岩层型的转换。,直接反演道积分反演,i+1vi+1 ivi,R,模型反演测井约束波阻抗反演,基于模型的地震反演，首选要建立油藏地质模型，通过正演算法制作合成地震剖面，正演算法可以采用简便的褶积模型算法,即用地层反射系数与地震子波的褶积来制作，也可以用严格的波动方程理论进行正演。然后，将正演的地震剖面同实际地震剖面比较，根据比较结果，反复修正地质模型，制作新的地震模型，以最佳地符合地震资料。最终被修改的模型就是反演的结果。,模型反演的典型代表是西方地球物理公司的SLIM地震岩性模拟,测井约束波阻抗反演即是使用钻井测井资料，利用声波和密度曲线沿层位的内插外推形成用来约束反演的初始模型。,1. 模型反演是通过正演得到的反演结果，并且最终补充了初始模型的低频信息，结果受地震频带宽度的影响小； 2. 正演过程中没有噪声的引入。,测井约束反演分辨率较高，为什么呢？,小结,为什么要反演 反演方法 直接反演 道积分反演 模型反演,反演方法 递推反演 道积分反演,i+1vi+1 ivi,模型反演,