地震资料随机反演方法研究

代金芝，黄 鹏

（山西省煤炭地质115勘查院，山西大同037003）

叠后地震资料反演是将地震资料、地质资料、钻孔资料、测井资料相结合，充分利用测井资料较高的垂向分辨率和地震剖面较好的横向连续性的特点，将地震剖面转换成波阻抗剖面、岩性剖面[1-2]，从而能有效地对物性参数进行研究，得到物性参数在空间的分布规律。地震资料反演的方法有很多种，本文介绍地震资料随机反演方法[3-4]。

1 反演原理

1.1 反演基本理论

设地震记录S()t为：

S(t)=R(t)·W(t)+N(t)式中：R()

t——反射系数；

W(t)——地震子波；

N(t)——噪声。

地震波产生反射波的前提条件是相邻界面存在波阻抗差异，其中波阻抗Z=ρυ。第i个界面上的反射系数Ri可用下式表示：

反演就是从地震记录中通过计算方法得到仅仅反映地下界面变化的反射系数序列R，从而求出不同地层的速度和密度，以此推断地下介质的岩性分布情况[5]。

1.2 随机反演

地震资料随机反演方法是用地质统计学方法进行随机模拟，利用储层属性和地震反射特征（振幅、频率、相位等）之间的相关性，同时把稀疏脉冲反演的结果作为外部约束软数据，兼顾了地质构造框架模型和测井资料的空间约束，不易出现假象。见图1。

图1 随机模拟地震反演流程图

2 随机反演步骤

（1）数据准备：地震数据、地震解释层位数据、测井数据和井分层数据。

（2）子波估算和合成记录制作，提取平均子波。

（3）初始模型的建立。

（4）稀疏脉冲反演，主要注意以下几个参数的选择：Trend趋势线约束技术、Lamda值的选择、Trace merging。

（5）储层物性参数概率模型建立。

（6）空间变差函数分析。

（7）随机反演。

在充分利用测井资料、地震资料、钻孔资料的基础上，在原始波阻抗分布模型的限制下进行不同路径的随机模拟，寻找人工合成地震记录与实际地震记录匹配后最小残差的网格节点。在此基础上进行随机反演计算。

3 波阻抗联井剖面对比分析

图2、图3是联井稀疏脉冲反演与随机反演的波阻抗反演剖面图。2种反演方法得到的波阻抗纵向上分布大体一致，且具有明显的分层性，与纵向上砂泥岩分层性相吻合，较好地反映了沉积岩性演化分布规律，相对于同一地层来说，基本反映了层内砂体的变化趋势。与实际情况吻合好。

图2 稀疏脉冲反演波阻抗剖面

图3 随机反演波阻抗剖面

此外，约束稀疏脉冲反演不能反映储层的细微变化；随机反演反映储层的纵、横向变化，反演效果较好，分辨率高。

4 波阻抗平面切片对比分析

为了分析砂岩储层分布范围，对波阻抗数据体沿层作时间切片。

从图4中可以看出，2种方法得到的波阻抗平面分布大体上基本一致，反映出了砂岩储层的大致分布范围。钻孔处的反演成果与实际一致。

对比稀疏脉冲反演，随机反演能很好地反映储层的横向细微变化，分辨率高。

5 结论

本文对稀疏脉冲反演、随机反演在储层预测中的应用进行了分析和研究，得出了以下几点认识：

图4 研究区D3d1+2ms层约束稀疏脉冲反演（左）、随机反演（右）波阻抗平面分布图

（1）反演技术在子波提取，模型建立及反演过程中，提供了严格的质量控制工具，真正实现了地震、测井以及地质资料的综合研究和利用。

（2）2种反演方法要求钻井数量较多，在钻井较多地区与实际钻井吻合很好，钻井数量少的地区效果不理想。

（3）随机反演技术较稀疏脉冲反演有较高的分辨率，特别是横向方面。随机反演技术的缺点是计算速度慢，时间长。

[1] 朱介寿.地震学中的计算方法[M].北京：地震出版社，1988.

[2] Brian H.Russel,Introduction to Seismic Inversion Methods.By SEG,1988.

[3] 石磊，王昌景.常用的几种反演软件的比较[J].西南石油学院学报，2004,26（3）:16-20.

[4] 王延光.储层地震反演方法及应用中的关键问题与对策[J].石油物探，2002,41(3):299-303.

[5] 张永刚.地震波阻抗反演技术的现状和发展[J].石油物探，2002,41(4):385-390.

[6] 陆基孟.地震勘探原理[M].北京:石油大学出版社，1996.