开发地震的资料

开发地震的资料第1页/共80页SeismicTrends2Dtimeacousticisolatedisotropicpost-stackreflectivityExploration9Cdepthelasticintegratedanisotropicpre-stackrockpropertiesExploration&ProductionProduction1C4D地震发展趋势第2页/共80页

数据来源 采样率

—————————————

岩芯 10-9

岩屑 10-8

测井 10-7

试井 ？

2D地震

3D地震、VSP 10-5 3D地震+井间 10-3不同方法对储层体积的采样率采样率（空间、时间）覆盖率（空间、时间）多分量增加信息量地震发展趋势第3页/共80页

开发地震技术

一般概况—————————

基本概念 研究内容 历史回顾 面临挑战 今后对策

核心技术—————————

目标处理 深度偏移 综合对层 地震反演 属性分析 综合解释

第4页/共80页

开发地震是指在油田开发阶段所采用的地震技术，又称为储层地震学或油藏地震学(ReservoirSeismic)。它是在勘探地震学的基础上发展起来的，充分利用针对油藏的观测方法和属性处理技术，紧密结合钻井、测井、岩石物理、油田地质和油藏工程等多学科资料，在油气田开发和开采过程中，对油藏特征进行横向预测，做出完整描述和进行动态监测的一门新兴学科。

基本概念第5页/共80页60年代形态描述构造油藏小三角形测网、水平迭加、

手工三维二步法偏移70年代储层描述岩性油藏道积分、迭后偏移

80年代技术准备比较复杂油藏三维地震、地震反演、VSP、

AVO、地震属性、相干体、偏移、参数估算、模式识别、地震目标处理90年代油藏监测复杂油藏3DAVO、井间地震、4D、动态监测多波多分量、AVO反演、 全三维解释与可视化

历史回顾第6页/共80页

对象--复杂化复杂地表复杂构造

复杂断块、山前推复体、逆掩断层、高陡构造、低幅度构造和深层构造复杂岩性

复杂河流相砂岩、薄互层、碳酸岩裂缝储层

泥岩与砾岩、灰岩、火成岩及其蚀变带、潜山与风化壳、礁体复杂储层

非均质性强、储集空间类型多样化、低孔、低渗、低丰度、高含水

面临挑战第7页/共80页

思路地质模式为指导测井信息为桥梁地震技术为手段历史拟合为约束综合解释为核心突出储层为目标强调多学科人员组合多学科资料整合多种地震技术的结合今后对策第8页/共80页

技术地震目标处理--复杂地表、深层与低幅度构造、振幅保真三维联片处理--复杂断块、隐蔽圈闭迭前深度偏移--复杂断块、复杂构造、复杂圈闭成像高分辨率勘探--薄互层测井约束反演--岩性识别、储层展布、储层物性、开发建模、薄储层属性分析/烃类检测--沉积现象、储层横向展布、含油气性、有利相带相干体分析--构造解释、小断层组合、沉积现象、特殊岩性体识别定量地震相分析--沉积现象、特殊岩性体识别、河道识别与含油气性、 储层横向展布、有利相带AVO异常与AVO反演--岩性与含油气性识别交互解释/三维可视化--构造、沉积现象、特殊岩性体识别储层特征重构--增强复杂储层特征储层特征反演--复杂储层描述井间地震、4D、3C、3DAVO--储层精细描述、动态监测、各向异性、

剩余油饱和度今后对策第9页/共80页

开发地震技术

一般概况—————————

基本概念 研究内容 历史回顾 面临挑战 今后对策

核心技术—————————

目标处理 深度偏移 综合对层 地震反演 特征重构 属性分析 综合解释

第10页/共80页地震反演的定义广义地震反演

地震反演是利用地表观测地震资料，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成像(求解)的过程，广义的地震反演包含了地震处理解释的整个内容。波阻抗（狭义）反演地震反演--概述第11页/共80页地震反演的定义广义地震反演波阻抗反演

波阻抗反演是指利用地震资料反演地层波阻抗(或速度)的地震特殊处理解释技术。与地震模式识别预测油气、神经网络预测地层参数、振幅拟合预测储层厚度等统计性方法相比，波阻抗反演具有明确的物理意义，是储层岩性预测、油藏特征描述的确定性方法，在实际应用中取得了显著的地质效果，因此地震反演通常特指波阻抗反演。地震反演--概述第12页/共80页反演的分类Pre-StackInversionTravelTimeInversion(Tomography)AmplitudeInversion(AVO)WaveFieldInversionBandlimitedInversion(SEISLOG)Sparse-spikeInversion(InverTrace)Seismic-ControlledLogExtrapolation

(EMERGEInverMod)Post-StackInversionSeismicInversionMethodsAmplitudeInversionTraceIntergral

Model-basedInversion(STRATAPARM)地震反演--概述第13页/共80页迭后振幅地震反演方法分类道积分地层反褶积频域反褶积递推反演

SEISLOGPIVTDLOGInverTrace基于模型反演

BCISTRATAPARM

地震控制下的测井外推内插

EMERGEInverMod地震反演--概述第14页/共80页ConvolutionalModel(1)seismic=wavelet*reflectivity+noise地震反演--概述第15页/共80页AssumptionsTheseismicdataarealreadystacked(zero-offsetornoavoeffects),migrated,nomultiples.Eachtracedependsonlyontheimpedancedirectlybelowthetracelocation.Thewaveletisconstantandnotvaryingwithtime.Thenoiseisrandom,whitenoise,uncorrelatedwiththeseismic.Thereisnocoherentnoise.ConvolutionalModel(2)地震反演--概述第16页/共80页Inthefrequencydomain,convolutionistheproductofthereflectivityspectrumandthewaveletspectrum.Generally,thismeansthattheseismictracehaslostboththehighfrequencyandthelowfrequencyportionsofthespectrum.Inversionattemptstorecovertheselostregions.Themethodoffillinginthemissingdatadependsontheinversionalgorithm.ConvolutionalModel(3)地震反演--概述第17页/共80页ConvolutionalModel(4)Sincethereflectioncoefficientdependsonlyontheproductofdensityandvelocity,andnotoneitherindividually,itfollowsthatpost-stackinversionisincapableofsolvingseparatelyfordensityorvelocity.Onlyimpedancechangescanbemeasuredbyinversion.+Gardner’sequationVelocity地震反演--概述第18页/共80页Non-UniquenessProblem!Allinversionalgorithmssufferfromthenon-uniquenessproblem.Thismeansthatthereismorethanonepossiblegeologicalmodelconsistentwiththeseismicdata.

Theonlywaytodecidebetweenthepossibilitiesistouseotherinformation,notpresentintheseismicdata.Thisotherinformationisusuallyprovidedintwoways:theinitialguessmodelconstraintsonhowfarthefinalresultmaydeviatefromtheinitialguessThismeansthatthefinalresultalwaysdependsonthe“otherinformation”aswellastheseismicdata.地震反演--概述第19页/共80页道积分:

迭后地震资料递推反演:

迭后地震资料

+声波低频部分约束

测井约束地震反演:

迭后地震资料

+纵波和密度测井资料

+层位约束地震约束测井外推内插:

迭后地震资料

+全部测井资料

+层位约束

地震反演--概述第20页/共80页道积分地震反演--道积分第21页/共80页递推反演技术实现

（基于频域反褶积反演方法）基本假设子波振幅连续光滑子波相位为常相位处理流程

频域反褶积相位校正和振幅标定低频信息及其作用地震反演--递推反演第22页/共80页RecursiveInversion,alsocalledBandlimitedInversionisthesimplestformofinversion.Startingfromthedefinitionofreflectioncoefficient:theimpedanceoftheith+1layercanbedeterminedfromtheithlayer:Startingatthefirstlayer,theimpedanceofeachsuccessivelayerisdeterminedbyrecursivelyapplyingthisformula:地震反演--递推反演第23页/共80页最终结果的产生地震反演--递推反演第24页/共80页基于模型反演原理地震资料计算误差测井资料合成记录初始模型修改模型反演结果误差足够小?是地震反演--基于模型反演第25页/共80页Theseismictrace:Thewavelet:Theinitialguessimpedance:Step1:Blocktheinitialguessimpedancewithauniformblocksize.地震反演--基于模型反演第26页/共80页Step2:Formasynthetictracebyconvolvingtheblockyimpedancewiththeknownwavelet:Step3:Comparethesynthetictracewiththerealtrace.Step4:Modifyboththeamplitudesandthicknessoftheblockstoimprovethefit:Repeatthisprocessthroughaseriesofiterations.地震反演--基于模型反演第27页/共80页PotentialproblemswithModelBasedInversion:(1)Sensitivedependenceonthewavelet:InversionusingthecorrectwaveletInversionusingthewrongwavelet地震反演--基于模型反演第28页/共80页测井资料处理测井资料地震资料地震资料处理层序地层格架综合对层初始模型合成记录提取子波约束反演误差分析拟测井反演结果修改子波或初始模型给定子波满意否满意否是是否否

地震特征反演流程图地震反演--基于模型反演第29页/共80页地震特征反演-InverMod（1）Gas

SandWet

SandTite

SandOil

SandNo

SandInterpolated

LogSegmentCalculateinitiallogmodelusingLogPCs

andInitialWeightsWxfx=W1f1+W2f2+W3f3+W4f4+W5f5地震反演--地震控制的测井内插第30页/共80页地震特征反演-InverMod（2）Gas

SandWet

SandTite

SandOil

SandNo

SandInterpolated

Seismic

SegmentCalculateSyntheticSeismicmodel

usingSeismicPCsandInitialWeightsWxSsx=W1Ss1+W2Ss2+W3Ss3+W4Ss4+W5Ss5地震反演--地震控制的测井内插第31页/共80页地震特征反演-InverMod（3）SyntheticSeismicmodelfromSeismicPCs

andInitialWeightsOutputFinalWeights

I.E.W1,W2,W3...RealSeismic地震反演--地震控制的测井内插第32页/共80页地震特征反演-InverMod（4）Gas

SandWet

SandTite

SandOil

SandNo

SandOutput

LogSegmentOutputPorosityModelWxfx=W1f1+W2f2+W3f3+W4f4+W5f5W1W2W3W4W5InsertWeights地震反演--地震控制的测井内插第33页/共80页计算输出曲线（重建模型） PC1W1*PC2W2*+（一层、一道）=Porosity,etc.+............地震反演--地震控制的测井内插第34页/共80页问题传统方法利用地震反演把地震剖面转化为波阻抗剖面进行储层横向预测，其前提是：

(1)储层波阻抗上的特征比较明显 (2)井旁反演结果与井资料的相似前者由地下条件决定的后者由反演方法决定的

复杂储层导致传统方法失效储层特征重构第35页/共80页思路

(1)多学科资料综合--储层特征重构

(2)地震反演方法—地震特征反演储层特征重构第36页/共80页储层特征重构

针对具体的地质问题，以岩石物理学关系为基础，从众多测井曲线中重构出一条储层特征曲线，使得储层在这条曲线上有明显的特征。储层特征重构第37页/共80页地震特征反演

在井点以外，地震特征反演可以获得储层特征重构曲线，并可以使井旁反演道与井的储层特征重构曲线尽可能地相似。储层特征重构第38页/共80页

地震属性

地震属性指是那些由叠前或选后地震数据，经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征的特殊测量值。地震属性分析地震属性分析的目的就是以地震属性为基础从地震资料中提取隐藏的信息，并把这些信息转换成与岩性、物性或油藏参数相关的、可以为地质解释或油藏工程直接服务的信息，从而达到充分发挥地震资料潜力，提高地震资料在储层预测、表征和监测的能力的一项技术。它由两个部分的内容组成，即地震属性优化与预测。预测既可以是含油气性、岩性或岩相预测，也可以是油藏参数预测（估算），前者强调地震属性的估算功能，主要方法是函数与神经网络逼近。其作用主要表现为三个方面：油气预测、岩性或岩相预测和油藏参数估算。地震属性分析--概况基本概念第39页/共80页地震属性分析--概况发展历史60年代，楔状模型的振幅响应进行薄层调谐 厚度解释；70年代，“亮点”或“暗点”对含气砂岩储集体 进行预测；80年代，AVO进行岩性和流体成分识别； 利用地震相参数确定地震相类型并 进行沉积相转换；90年代，地震属性分析技术急剧发展，原因： 储层描述的需要 三维地震数据体解释的需要第40页/共80页地震属性分类（Brown，1996）

时间振幅频率衰减叠前叠后时间振幅频率衰减地震属性分析--概况第41页/共80页地震属性分类（Chen，1997）

按定义振幅频率相位能量波形衰减相关比率按储层特征亮点和暗点不整合圈闭与断快隆起油气方位异常薄储层地层不连续石灰岩储层与碎屑岩储层区分构造不连续岩性尖灭地震属性分析--概况第42页/共80页方法基础

地下岩层含油（气）后，会引起地震运动学和动力学特征的相对变化，这些参数主要有频率、振幅、时间等三类40余种，在地球物理分析中称之为地震属性。根据这些属性与已知钻井揭示的地质现象的关系，即可对地下油气的分布范围进行预测。地震属性分析--模式识别第43页/共80页PR技术对资料的特殊要求高信噪比高保真度高分辨率高一致性地震属性分析--模式识别第44页/共80页属性转换值R=w1x1+w2x2

权系数计算w1=c11c12d1

w2=c21c22d2

协方差平均Cij=(Cov[xi,xj]A+Cov[xi,xj]B)/2

中值间距离dj=mAj-mBj

判别门限值Ro=w1m1-w2m2

模式识别——判别分析

地震属性分析--模式识别第45页/共80页DiscriminantAnalysisBecausediscriminantanalysisassumesalinearseparationbetweenclusters,itcanfailiftherealseparationisnon-linear:Inthiscase,aNeuralNetworksuchasPNNcanbeexpectedtoworkbetter.Attribute1Attribute2地震属性分析--模式识别第46页/共80页传统地震相分析方法

传统地震相分析方法通过肉眼观测来描述的，俗称“相面法”。它类似于观察和描述岩心或露头的沉积相分析，但它是通过对地震剖面上反射特征的观察和描述来进行的。地震相的特征可用地震相参数来表达，所谓地震相参数是地震相内部那些对地震剖面的面貌有重要影响，并且具有重要沉积相意义的地震反射参数。它有三种类型，即物理参数、地震反射构型和地震相单元边界反射结构。

地震属性分析--定量地震相分析第47页/共80页物理参数

物理参数是指地震剖面的各个组成部分(即同相轴)的物理地震学特征，包括其视振幅、视周期(视频率)、连续性三个方面。(1)视振幅：视振幅反映了其相应地下界面反射系数的大小。(2)视周期：视周期(视频率)反映了反射界面之间的间距大小。(3)连续性：连续性是指同相轴的视振幅以及视频率在横向上的稳定程度。地震属性分析--定量地震相分析第48页/共80页地震反射构型地震反射构型包括地震相单元的外形与地震相内部的反射结构外形

席状、席状披盖、楔状、滩状、透镜状、丘形、充填内部的反射结构

平行和亚平行反射结构、发散结构、前积反射结构、 前积反射结构、退积反射结构，其中前积反射结构有：

S型前积结构、顶超型前积结构、下超型前积结构、 斜交型前积结构、叠瓦型前积结构、杂乱前积结构、 复合前积结构、双向前积结构地震属性分析--定量地震相分析第49页/共80页单元边界反射结构

反映了沉积过程中所发生的地质事件，如沉积物来源、构造运动、海平面的相对变化等等。根据边界上下同相轴的几何接触关系可以分为两大类,即整一界面与不整一界面,并可进一步划分为七种类型:整一界面

平整整一、不平整整一不整一界面

削截、视削截、顶超、上超、下超地震属性分析--定量地震相分析第50页/共80页地震相解释的匹配准则与步骤匹配准则

能量匹配准则 以岩心相为准 沉积体系匹配准则 沉积演化史匹配准则步骤

地震相划分 剖面 平面 地震相转换地震属性分析--定量地震相分析第51页/共80页

（1）传统地震相分析主观性很强。（2）随着地震处理技术的不断提高，使得地震剖面上包含的地震信息更加丰富，而其中的许多信息光靠肉眼在地震剖面上观察是检测不出来的，必须借助地震数据采集技术和计算机技术加以提取、分析，并通过一定的数学方法，对这些地震信息的地质特征加以解释。在这种情况下，从1984年开始的产生定量地震相分析，目前，模式识别、人工智能专家系统和人工神经网络已进入地震相定量分析这一研究领域。定量地震相分析地震属性分析--定量地震相分析第52页/共80页

Themodeltracesareorganisedalonga1Dtopologicalmap,thatiseachmodeltracehas2directneighbours,exceptthefirstanthelastwhichhasonlyone.1)initialisethemodeltracesinarandomlyway.2)repeatthefollowingsteps.foreachtraceofthetraininset,searchthewinnermodeltrace,i.e.theclosestmodeltraceusingasimilaritycriteria(correlationforexample).modifythiswinnertraceandtheneighbours(notonlythedirect,butotherneighbours)usingalearningrule.Thisruleconsistsinapertubationofthemodeltracewhichismaximalforthewinnermodeltraceanddecreaseswhenmovingawayfromit.Moreoverthisperturbationisproportionaltothe"difference"tracebetweenthemodeltraceandthetrainingsettrace,theproportionalityfactorbeingthelearningfunction.

模型道生成原理地震属性分析--定量地震相分析第53页/共80页

对等时窗内地震数据集利用KOHONEN神经网络方法提取典型的合成地震道，各合成地震按顺序渐变（波形）排列，并给每个合成道指定一个值或颜色。这一阶段不需要井数据，结果100%可重复。

模型道生成地震属性分析--定量地震相分析第54页/共80页厚度与振幅和时间的关系地震属性分析--储层参数估算第55页/共80页利用振幅做出的

一个浊积砂岩透镜体等厚图时间（秒）地震属性分析--储层参数估算第56页/共80页一种新思路--数据驱动法地震属性分析--储层参数估算地震属性单属性线性回归结果测井参数第57页/共80页地震属性分析--储层参数估算几种方法比较第58页/共80页三维相干体显示地质特征清楚地震属性分析--相干体属性第59页/共80页

开发地震技术

应用实例———————————

复杂断块 低幅度构造 复杂河流相储层 裂缝性储层 薄层浊积岩 古潜山

第60页/共80页三维地震构造图老油田三维地震应用实例--复杂断块核心:正确成像

对策:立足现有资料1.目标处理(2D&3D)2.3D联片处理3.曲射线偏移4.迭前深度偏移5.全3D解释第61页/共80页幅度:

深度30-40米,时间10-20毫秒核心:

长波长静校正,速度陷阱对策:1.折射静校正

2.表层层析成像,消除近地表影响

3.建立正确的速度模型与深度偏移

4.变速作图

5.时间切片应用实例--低幅度构造第62页/共80页核心:高分辨率与单砂体描述技术:(1)以资料为基础进行高分辨率层序地层学分析,建立等时地层格架,分析砂体走向与分布,进行高精度砂层对比。

(2)利用地震属性分析与定量地震相分析进行河道识别,弄清砂体与河道的关系,从横向上把握有利相带。

(3)通过岩石物理分析,进行储层地球物理特征重构,突出储层特征.(4)进行高分辨率储层特征反演,弄清单砂体空间展布。

(5)结合动、静态开采资料确定砂体的连通性，进行油气水分析，判断含油气性,井位部署。

应用实例--复杂河流相储层复杂河流相储层描述技术要点第63页/共80页应用实例--裂缝性储层技术要点1)储层特征重构与储层特征反演2)地震属性，如倾角、方位角、曲率等也有助于小断层解释3)相干体分析预测裂缝发育带4)波形特征,同相轴不连续、弱反射、极性反转、杂乱反射等5)基于波形变化的定量地震相分析6)3DAVO7)多波多分量第64页/共80页技术路线及对策

（1）处理解释一体化的深度域成像（要求“三高”）

----关键，（2）与精细构造解释相关的地球物理技术

----相干、可视化

（3）与储层密切相关的一系列反演方法

----地震测井联合反演、Jason多参数反演、合成声波测井、多参数沿层反演等

（4）与综合研究相关的技术

----可视化、断层评价、地震属性分析与油气预测古潜山储层评价应用实例--古潜山第65页/共80页

开发地震技术

前沿技术———————————

3DAVO 4D地震 井间地震 多波多分量

第66页/共80页前沿技术--3DAVO应用实例-委内瑞拉碳酸岩第67页/共80页前沿技术--四维地震定义

在同一地方，利用不同时间重复采集的、经过互均化处理 的、具有可重复性的三维地震数据体，应用时间差分技术， 综合岩石物理学和油藏工程等多学科资料,监测油藏变化， 进行油藏管理的一种技术。其目

（1）寻找死油区，（2）监测强化采油过程 提高储量与采收率65-75%研究内容

可行性技术可行性岩石物理与地震

经济可行性

投资<增加效益的20%

采集、处理与解释十亿美元全部地震三维采集四维地震93949596979899012345概况第68页/共80页分辨率有限数据体尺寸和研究周期可重复性含油饱和度变化影响程度的不确定性难以区分流体影响与压力影响气对地震响应的影响岩石物理问题测量尺度孔隙形态的影响裂缝水驱油藏的可适用性

四维地震用于油藏监测时的问题与困难前沿技术--四维地震第69页/共80页四维地震可行性

技术可行性它