STRATA地震反演培训-理论和练习.ppt
《STRATA地震反演培训-理论和练习.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《STRATA地震反演培训-理论和练习.ppt(286页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、STRATA 地震反演培训,理论和练习,2,STRATA 培训,STRATA 课程大纲,地震反演基础-3 练习1:楔型模型简单练习(递推、模型)-61练习2:Erskine 3D 数据加载-99测井曲线时深对比-118练习3:Erskine 3D 测井曲线时深对比-131测井曲线层间插值建模-156子波提取-174练习4:Blackfoot 子波提取-198基于模型反演参数-225练习5:Blackfoot 基于模型反演-241其它反演参数-256练习6:Blackfoot 其它反演方法-271,3,STRATA 培训,地震反演基础,反演:从地震数据中提取它所包含的潜在地质信息的过程.传统上,
2、反演是在叠后地震数据上进行,目的是提取声波阻抗体.近年来,反演已经被扩展到叠前数据体,目的是既提取声波阻抗又提取横波阻抗体,从而可以推得孔隙流体。另外,最新的发展认为可以利用反演结果直接预测岩性参数如孔隙度和含水饱和度。,4,STRATA 培训,几种不同反演方法,递归法:传统带限反演颜色反演:递归反演的改进稀疏脉冲法(两个不同算法):约束以获得尽可能少的同相轴基于模型法:迭代更新层状初始模型弹性波阻抗:对AVO数据的改进LMR:对AVO数据的改进联合反演:对AVO数据的改进,在STRATA软件中提供以下这些反演方法(六种方法七个模块):,5,STRATA 培训,阻 抗,纵波横波弹性波,反射系数
3、,子波,地震道,所有反演方法中共同的正演模型:,反演中的一般正演模型,6,STRATA 培训,波阻抗,反射系数,反演子波,地震道,反演试图反推得到这个正演模型:,反演模型,纵波、横波、弹性阻抗,7,STRATA 培训,纵波阻抗或横波阻抗或 弹性阻抗,阻抗 反射系数,纵 波 阻 抗=横 波 阻 抗=弹 性 阻 抗=,复杂公式(后面介绍),8,STRATA 培训,反射系数 地震道,地震道=子波与反射系数的褶积+噪音.,注释不存在模型化的多次波.没考虑传播损失和几何扩散.没考虑频率吸收.子波可能是时变的.,9,STRATA 培训,反射系数与子波褶积的结果是移除了大量高频细节:,10,STRATA 培
4、训,在时间域中的褶积就是频率域中的乘积.从这些图中可以看出,子波的作用是将地震频谱中高频和低频都消除了.理论上讲,反演就是试图将这些失去的频率区域进行恢复.,11,STRATA 培训,反演中“多解性”问题,所有反演算法都有多解性问题.存在多于一种地质模型可以与地震数据相一致,要在这些可能的模型中决定一个模型,就需要去选择地震数据以外的的一些信息。通常用以下两种方法来使用地震以外的信息:初始猜测模型的建立 对最终结果与初始猜测模型背离幅度进行约束最后反演结果既依赖于“其它信息”也取决于地震数据.,12,STRATA 培训,带限(递归)反演,递归反演,也称为带限反演是最简单和最早一种反演方法.,从
5、第一层开始,可以用这个公式递推后续每层的阻抗.:,ith+1 层的阻抗可以从上一层 ith 确定:,从定义反射系数开始:,13,STRATA 培训,在这个简单的实例中可知:(a)告诉我们如果给出一个脉冲,那么我们就可以恢复阻抗的真实值,但是(b)中看到如果我们用一个子波与脉冲进行褶积,那就无法恢复阻抗的真实值。,带限反演,14,STRATA 培训,输入地震数据,递归反演数据,递归反演获得的结果与输入的地震数据频带一样.从图中可以看出,与测井比较反演结果损失了高频细节.,15,STRATA 培训,步骤1:递归反演 的初始背景模型是通过对井阻抗滤波获得:,10-Hz 高截滤波,16,STRATA
6、培训,步骤 2:对地震道运用递归运算.(注释:这几乎等同于在相位域进行-90 度转换):,17,STRATA 培训,步骤 3:滤波后的模型加上比例化反演道集就得到了最终结果:,+,=,18,STRATA 培训,递归反演中几个要点:不考虑子波.这意味输入的地震数据必须是零相位.如果有提取子波可行Strata 软件可以自动地对地震数据“去相位”.即使地震数据是零相位,实际子波的旁瓣在递归算法中也会被解释为岩性的变化.反演的结果其频带与地震数据频带一样.对地震数据的加权值(与反射系数匹配)决定了递归反演的结果阻抗值范围是否合适.,19,STRATA 培训,基于模型的反演,基于模型反演 是从褶积模型方
7、程式开始的:,假定地震道S,和子波 W,是已知的.假定噪音是随机的并与地震信号不相关.求解反射系数,R,以满足这个等式.这是一个非线性问题,所以求解过程是迭代进行的.,20,STRATA 培训,步骤 1:基于模型反演 的初始背景模型是通过对井阻抗分段形成的:,用户用毫秒(MS)来定义层分块大小.所有的层分段开始时都被设成一样大小(用毫秒).,21,STRATA 培训,步骤 2:利用层状模型和已知的子波计算人工合成地震道.,这是与实际地震道的比较.通过分析人工合成地震记录与实际地震道的误差,每层(分段)的厚度和震幅值都进行修改以减少误差.这个步骤通过一系列递归不断重复.,Synthetic,Se
8、ismic,22,STRATA 培训,输入地震数据,基于模型反演,基于模型反演 获得了宽频的结果.问题是高频成分可能来自于初始猜测模型而不是来自地震数据.,23,STRATA 培训,递归反演,基于模型反演,这是递归反演和基于模型反演的比较.通常基于模型反演可以获得更细致信息,但这个结果实际上相当类似.,24,STRATA 培训,基于模型反演的几个要点:由于已经知道子波,在计算过程中它的影响从地震数据中排除了.也就是说地震数据没有必要是零相位,而只要子波与地震数据等相位就可以.估算的子波若有误差,将导致反演结果出差错.地震有效分辨率得到提高.反演结果可能在很大程度上依赖原始猜测初始模型.解决的方
9、法是对初始模型进行滤波.与其它反演方法一样,存在多解性问题.,25,STRATA 培训,稀疏脉冲反演,稀疏脉冲反演 假定实际反射可以认为是由一系列大脉冲里夹杂有小脉冲背景.,稀疏脉冲反演假定 只有大脉冲有意义.该方法通过检查地震道来寻找大脉冲的位置.,26,STRATA 培训,稀疏脉冲反演 每次建立一个脉冲反射序列,通过增加脉冲直到地震道被足够准确地反演完成。阻抗块的振幅值是由基于模型反演算法来确定,27,STRATA 培训,输入地震,稀疏脉冲反演,稀疏脉冲反演生成一个宽带高频反演结果.,28,STRATA 培训,基于模型反演,稀疏脉冲反演,稀疏脉冲反演结果与基于模型反演结果类似.主要区别是缺
10、少非常薄层的细节.,29,STRATA 培训,稀疏脉冲反演几个要点:只有当地震数据有脉冲,稀疏脉冲反演才得到同相轴;它试图利用地震数据获得最简单的可能模型;通常得到的结果比地质本身实际的同相轴少;它比基于模型反演更少的依赖于初始猜测模型。,30,STRATA 培训,颜色反演,颜色反演 是对递归反演的修改,最早是由BP公司的 Lancaster and Whitcombe 在2000 年SEG年会上提出来的.这种反演过程,寻找一个简单操作因子 O,对地震道进行直接转换求得反演结果:,作者在频率域确定简单操作因子,O.通过比较地震数据和实际反演结果,认为简单操作因子的相位是-90度。,31,STR
11、ATA 培训,简单操作因子震幅谱用这种方式来求取:,利用工区的一组井,所有井的声阻抗的振幅谱做交汇图.通过理论预测,我们可以拟合一条直线来 代表“理想”输出阻抗谱.,Log(Frequency),Log(Impedance),声阻抗震幅谱,32,STRATA 培训,然后,利用井旁一组地震道,求取平均地震谱.,地震谱,Frequency(Hz),操作因子谱,从以上两个频谱,求取操作因子谱.使得地震谱形状在地震频带内转换为阻抗谱.,33,STRATA 培训,颜色反演操作因子,Time(ms),将获得的震幅谱做-90 度相移就生成了颜色反演操作因子.将它与所有地震道褶积.,34,STRATA 培训,
12、输入地震,颜色反演,颜色反演 结果非常类似于递归反演.其中一个区别是颜色反演的结果是相对声阻抗,既有正值也有负值.,-3000,0,+3000,35,STRATA 培训,递归反演,颜色反演,-3000,0,+3000,4600,8300,12000,相对 AI,绝对 AI,36,STRATA 培训,颜色反演几点小结除了定义整体阻抗趋势外,与初始模型基本无关.运算非常快.用户所需要定义的参数非常少.假定地震数据是零相位的.在最初实施中,该方法可以获得相对阻抗体,虽然我们可以选择添加低频阻抗背景趋势。,37,STRATA 培训,AVO 反演,基本褶积模型反演假定的是零偏移距地震数据.褶积反演法不能
13、运用到带有AVO响应的地震数据,因为褶积反演法没有明确地考虑 VP/VS 的变化.将反演方法延伸到叠前AVO 地震数据的处理,目前这些算法主要运用于:,弹性阻抗反演Lambda-Mu-Rho(LMR)反演联合反演,38,STRATA 培训,弹性阻抗,弹性阻抗概念最初由Connolly 先生提出(The Leading Edge,18,no.4,438-452(1999).他利用Aki-Richards 方程,将反射震幅与入射角联系起来:,注释:在常规反演理论中假定 B=C=0,而没有考虑VP/VS 的变化.,39,STRATA 培训,注意,对于零偏移距:,通过类推,Connolly 定义了一种
14、新阻抗类型:,通过数学处理,最终:,40,STRATA 培训,这张图重叠显示了同一口井位置弹性阻抗与声波阻抗.在碳氢聚集区域弹性阻抗值显示异常低值.,41,STRATA 培训,道集,AVO 分析,近角度叠加 stack at q1,远角度叠加 stack at q2,反演成弹性阻抗 EI(q1),反演成弹性阻抗 EI(q2),这种反演的工作流程是从迭前道集开始,首先产生两组角度叠加剖面,分别对其进行反演.,42,STRATA 培训,这就获得两种反演结果:,远角度反演,近角度反演,43,STRATA 培训,近角度反演与远角度反演进行交绘显示.,远角度反演异常低值区可被解释为潜在含有碳氢聚合物.,
15、近角度反演,远角度反演,44,STRATA 培训,将交绘图中的异常低值点从交绘图中成像到原始地震数据剖面上以进行解释.,45,STRATA 培训,Lambda-Mu-Rho(LMR),LMR方法运用了VP,VS,r之间的关系式及拉梅常数l和 m:,注意:最终结果表达式是 lr 和mr,可以通过纵波、横波阻抗 ZP和ZS的关系式来表示。,LMR 方法最初是由 Goodway et al(SEG Expanded Abstracts,1997)提出来的。类似于弹性阻抗法,这种方法对处理含AVO效应的数据比常规反演更有利。,46,STRATA 培训,LMR反演流程首先从叠前数据分析得到纵横波反射系数
16、体RP 和 RS对RP 和 RS分别反演会生成纵横波阻抗体ZP 和 ZS.这些数据体会通过类似Goodway等关系式或交汇图进行转换。,LMR 反演流程,47,STRATA 培训,如图展示了对Albert地区典型含气砂岩运用LMR法得到的结果,图中椭圆内指示为含气砂岩。上剖面为体,下剖面为体,LMR 反演例子,48,STRATA 培训,左图为与交汇图,红色区域指示气层(低)蓝色区域指示泥岩和水砂岩。这些区域投到剖面上如下图所示,可以指示含气砂岩区域(红色部分),LMR 反演实例,49,STRATA 培训,联合反演,联合反演可以对输入的叠前角道集数据反演得到ZP,ZS,或者可能密度体。这种方法的
17、优点在于它可以将这些参数进行约束,这样就可以使结果更稳定并且尽量避免多解性问题。,where:,我们从 Fattis version of the Aki-Richards 方程开始。这个公式用角度作为变量来表示反射系数:,50,STRATA 培训,联合反演,假定水砂岩可以用一个线性关系式来表示。联合反演寻找背景趋势的偏差:,51,STRATA 培训,联合反演,联合反演 生成Zp、Zs、Density体,以及推导得到的各种组合。,52,STRATA 培训,联合反演,联合反演的解释与其它AVO反演结果类似:,53,STRATA 培训,它是地质统计反演的一种形式,可以通过对输入地震数据体运算产生大
18、量的反演结果以此来解决多解性的问题。每一个运算结果要与地震数据一致,并且保持如方差图中所包含的所期望的连续条件。通过分析这些结果以估算得到一个非确定性结果,以及最大可能结果。,随机反演,Stochastic InversionThis is a form of geostatistical inversion which explicitly addresses the non-uniqueness problem by producing a large range of inversion results for a given input seismic volume.Each of t
19、he results is consistent with the seismic data,and honors the expected continuity conditions,as contained in the variograms.These results are analyzed to give an estimate of the uncertainty in the result,along with the most probable result.,54,STRATA 培训,一般地震反演流程,(1)建模型,选择测井每口井进行相关提取子波读取/拾取地震反演,(2)完成
20、反演,选择反演方法和参数对反演结果进行QC,(3)解释反演结果,做数据切片做交绘图输出到EMERGE 软件,55,STRATA 培训,反演结果QC,两种方法:误差图交互验证,我们如何知道反演结果是否有效?,输入地震,反演结果,56,STRATA 培训,从阻抗道利用已知的子波可以计算人工合成道.理想情况,这个人工合成道应该与输入地震道非常相似.,输入地震,人工合成道,57,STRATA 培训,从输入地震道中减去人工合成道,就得到反演误差图.如果反演效果不错,误差图上应该只有非常小的震幅,并没有聚集在某处.由于存在多解性,即使微小的误差图也不能保证反演结果就是正确的.,输入地震,反演误差,58,S
21、TRATA 培训,第二种质量控制方法是交互验证.在这个验证中,我们在初始模型中删除一口井,在其位置做反演,然后将反演结果与隐藏井进行比较.,隐藏井,反演结果,反演误差,59,STRATA 培训,每口井分析误差,以便识别有问题的井.,60,STRATA 培训,反演作为 EMERGE一种属性,最新使用反演结果是将其做为EMERGE软件的输入,EMERGE可以直接预测孔隙度和其它岩性体.,反演,EMERGE,孔隙度体,61,STRATA 培训,练习 1:楔形模型练习,第一个练习对楔型模型做反演.目的是在简单例子上学习反演的基本步骤.,在WINDOWS(UNIX)上键入geoview或从Windows
22、启动GEOVIEW 软件.我们将创建一个新的GEOVIEW 数据库.选择New,如显示,然后在显示的第一个菜单上点击 OK(如上图)点击Well Explorer出现如下图所示界面。,62,STRATA 培训,现在我们为这个工区创建一个新的数据库,如果Geoview工区已打开可以点 Database/New创建,如果这是GEOVIEW第一次在这台机器上运行,你可以看到如右图窗口,选择New并点击OK.,63,STRATA 培训,将数据库命名 wedge_database Ok:,现在,可以看到 Well Explorer 中没有井显示:,64,STRATA 培训,现在,为这个数据库添加井曲线,
23、如下步骤:,点 Import Data:,选择 Wedge_well_logs.las 文件并点Next,65,STRATA 培训,在接下来的菜单中,选择默认的即可:,Note that we are creating a new well called Wedge_well:,最后,我们可以读取声波曲线等如下:,在这个菜单,选择默认的参数即可,如XY坐标:,66,STRATA 培训,接下来点OK,出现如下提示窗口,问你选择哪种单位,点击 Ok 即可:,67,STRATA 培训,当曲线加载完成后,出现如下窗口:点“1”选择这口井,然后点Display well.曲线就会显示出来。,68,STR
24、ATA 培训,接下来启动Strata,选择 GEOVIEW 主窗口上的 STRATA 按钮.,选择 Start New Project:,给新工区命名:“wedge_project”:,69,STRATA 培训,在STRATA 窗口上,通过 Data Manager/Import Data/Open Seismic/From SEG-Y File 加载地震数据:,在File Selection 菜单,选择文件“wedge.sgy”.点击 Next:,70,STRATA 培训,这菜单有几页来定义文件格式和数据的几何形状(观测系统).下一页,尽管数据是一条2D测线,我们可以建立3D观测系统.,接下
25、来,需要告诉程序在道头中没有Inline&Xline 数 也没有 X&Y坐标.,71,STRATA 培训,点击Next 两次.地震数据扫描后,出现这样界面:,电击Ok 利用这些缺省值.后面的练习将更仔细地观测分析地震数据的加载.,72,STRATA 培训,现在可以看见这个楔型模型。另外,还会有如下图所示窗口显示出来,定义井在地震上的位置,可以在Xline处填45,然后点击OK即可。,73,STRATA 培训,这口井就会显示在这个模型上 然而,井曲线并不一定对应准确,所以需要做校正,点Well/Edit/Correlate Well:,让你选择井来进行校正,选择这口井,然后点Edit.,74,S
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- STRATA 地震 反演 培训 理论 练习

链接地址:https://www.31ppt.com/p-6521425.html