strata块状反演原理.ppt

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1、1STRATA 培训地震反演基础概念地震反演基础概念反演反演 从地震数据中提取它所包含的潜在地质信息的过程从地震数据中提取它所包含的潜在地质信息的过程.传统上传统上,反演是在叠后地震数据上进行反演是在叠后地震数据上进行,目的是提取目的是提取声波阻抗声波阻抗体体.近来近来,反演已经被扩展到叠前数据体反演已经被扩展到叠前数据体,目的是既提取目的是既提取声波阻抗又声波阻抗又提取横波阻抗体提取横波阻抗体.这样就允许计算空隙流体这样就允许计算空隙流体.另外最新的发展是可以利用反演结果直接预测岩性参数如另外最新的发展是可以利用反演结果直接预测岩性参数如孔孔隙度和水饱和度体隙度和水饱和度体2STRATA 培

2、训几种不同反演方法几种不同反演方法递归法递归法:传统带限反演传统带限反演基于模型法基于模型法:迭代更新层状初始模型迭代更新层状初始模型稀疏脉冲法稀疏脉冲法(两个不同算法两个不同算法):被约束以获得脉冲同相轴被约束以获得脉冲同相轴颜色颜色(带色带色)反演反演:递归反演的现代扩展递归反演的现代扩展弹性波阻抗弹性波阻抗:对对AVO数据的改进数据的改进LMR:对对AVO数据的改进数据的改进在在STRATA软件中提供以下这些反演方法软件中提供以下这些反演方法(六种方法七个模块六种方法七个模块):3STRATA 培训 阻阻 抗抗声波声波横波横波弹性波弹性波反射系数反射系数子波子波地震道地震道所有反演方法中

3、共同的正演模型所有反演方法中共同的正演模型:反演中的一般正演模型反演中的一般正演模型4STRATA 培训声阻抗声阻抗或或横波阻抗横波阻抗或或 弹性阻抗弹性阻抗阻抗阻抗 反射系数反射系数声声 阻阻 抗抗 =横横 波波 阻阻 抗抗 =弹弹 性性 阻阻 抗抗 =复杂公式复杂公式(后面介绍后面介绍)5STRATA 培训反射系数反射系数 地震道地震道地震道地震道=子波与反射系数的折积加子波与反射系数的折积加上噪音上噪音.注释注释(1)不存在模型化的多次波不存在模型化的多次波.(2)没考虑传输损失和几何扩散没考虑传输损失和几何扩散.(3)没考虑频率吸收没考虑频率吸收.(4)子波可能是时变的子波可能是时变的

4、.6STRATA 培训反射系数与子波褶积反射系数与子波褶积的结果是移走了大量的结果是移走了大量高频细节高频细节:7STRATA 培训在时间域中的褶积就是频率在时间域中的褶积就是频率域中的乘积域中的乘积.从这些图中可以看出从这些图中可以看出,子波的子波的作用是将地震频谱中高频和作用是将地震频谱中高频和低频都消除了低频都消除了.理论上讲理论上讲,反演就是试图将这反演就是试图将这些失去的频率区域进行恢复些失去的频率区域进行恢复.8STRATA 培训反演中反演中“非唯一性非唯一性”问题问题所有反演算法都有非唯一性问题所有反演算法都有非唯一性问题.可能存在多于一种地质模型可以与地震可能存在多于一种地质模

5、型可以与地震数据相一致数据相一致.要在这些可能的模型中决定要在这些可能的模型中决定一个模型一个模型,就需要去选择地震数据以外的就需要去选择地震数据以外的的一些信息的一些信息.通常用以下两种方法来使用地震以外的通常用以下两种方法来使用地震以外的信息信息:初始猜测模型的建立初始猜测模型的建立最终结果与初始猜测模型背离的幅最终结果与初始猜测模型背离的幅度约束度约束最后反演结果既依赖于最后反演结果既依赖于“其它信息其它信息”也取也取决于地震数据决于地震数据.9STRATA 培训基于模型的反演基于模型的反演基于模型反演基于模型反演 是从折积模型方称式开始的是从折积模型方称式开始的:假定地震道假定地震道S

6、,和子波和子波 W,是已知的是已知的.假定噪音是随机的并与地震信号不相关假定噪音是随机的并与地震信号不相关.求解反射系数求解反射系数,R,以满足这个等式以满足这个等式.这是一个非线性问题这是一个非线性问题,所所以求解过程是迭代进行的以求解过程是迭代进行的.10STRATA 培训步骤步骤 1:基于模型反演基于模型反演 的初始背景模型是通过对井阻抗分块形的初始背景模型是通过对井阻抗分块形成的成的:用户用毫秒用户用毫秒(MS)来定义层分块大小来定义层分块大小.所有的层分块开始时都被设成一样所有的层分块开始时都被设成一样(用毫秒用毫秒).11STRATA 培训步骤步骤 2:利用分块的模型和利用分块的模

7、型和已知已知的子波计算人工合成地震道的子波计算人工合成地震道.这是与实际地震道的比较这是与实际地震道的比较.通过分析人工合成地震记录通过分析人工合成地震记录与实际地震道的误差或与实际地震道的误差或“不不吻合吻合”,每层每层(分块分块)的厚度和的厚度和震幅值都进行修改以减少误震幅值都进行修改以减少误差差.这个步骤通过一系列递归不这个步骤通过一系列递归不断重复断重复.SyntheticSeismic12STRATA 培训输入地震数据输入地震数据基于模型反演基于模型反演基于模型反演基于模型反演 获得了宽频获得了宽频,高频高频的结果的结果.问题是高频成分问题是高频成分可能来自于初始可能来自于初始猜测模

8、型而不是猜测模型而不是来自地震数据来自地震数据.13STRATA 培训递归反演递归反演基于模型反演基于模型反演这是递归反演和基这是递归反演和基于模型反演的比较于模型反演的比较.通常基于模型反演通常基于模型反演可以获得更细致信可以获得更细致信息息,但这个结果实际但这个结果实际上相当类似上相当类似.14STRATA 培训基于模型反演的几个要点基于模型反演的几个要点:(1)由于已经知道子波由于已经知道子波,在计算过程中它的影响从地震数据中在计算过程中它的影响从地震数据中排除了排除了.例如地震数据没有必要是零相位例如地震数据没有必要是零相位,而只要子波与地而只要子波与地震数据等相位就可以震数据等相位就

9、可以.(2)估算的子波若有误差估算的子波若有误差,将导致反演结果出差错将导致反演结果出差错.(3)地震有效分辩率得到提高地震有效分辩率得到提高.(4)反演结果可能在很大程度上依赖原始猜测初始模型反演结果可能在很大程度上依赖原始猜测初始模型.解决解决的方法是对初始模型进行滤波的方法是对初始模型进行滤波.(5)与其它反演方法一样与其它反演方法一样,存在多解性问题存在多解性问题.15STRATA 培训稀疏脉冲反演稀疏脉冲反演稀疏脉冲反演稀疏脉冲反演 假定实际假定实际反射可以认为是由一系列反射可以认为是由一系列大脉冲里夹杂有小脉冲背大脉冲里夹杂有小脉冲背景景.稀疏脉冲反演稀疏脉冲反演假定假定 只有只有

10、大脉冲有意义大脉冲有意义.该方法通该方法通过检查地震道来寻找大脉过检查地震道来寻找大脉冲的位置冲的位置.16STRATA 培训稀疏脉冲反演稀疏脉冲反演 每次建每次建立反射序列为一个脉立反射序列为一个脉冲冲.增加脉冲直到地增加脉冲直到地震道被足够准确地进震道被足够准确地进行反演行反演.阻抗块的震幅值是由阻抗块的震幅值是由基于模型反演基于模型反演算法来算法来确定确定.17STRATA 培训输入地震输入地震稀疏脉冲反演稀疏脉冲反演稀疏脉冲反演稀疏脉冲反演生成了宽带高生成了宽带高频反演结果频反演结果.18STRATA 培训基于模型反演基于模型反演稀疏脉冲反演稀疏脉冲反演稀疏脉冲反演稀疏脉冲反演结果与结

11、果与基于模基于模型反演型反演结果类结果类似似.主要区别是缺主要区别是缺少非常薄层的少非常薄层的细节细节.19STRATA 培训稀疏脉冲反演几个要点稀疏脉冲反演几个要点:(1)稀疏脉冲反演得到同相轴只有当地震数据有脉冲稀疏脉冲反演得到同相轴只有当地震数据有脉冲.(2)试图利用地震数据获得最简单的可能模型试图利用地震数据获得最简单的可能模型.(3)通常得到的结果比地质本身实际的同相轴少通常得到的结果比地质本身实际的同相轴少.(4)它比它比基于模型反演基于模型反演比较少依赖于初始猜测模型比较少依赖于初始猜测模型.20STRATA 培训颜色反演颜色反演颜色反演颜色反演 是对是对递归反演递归反演的修改的

12、修改,最早是由最早是由BP公司的公司的 Lancaster and Whitcombe 在在2000 年年SEG年会上提出来的年会上提出来的.这种反演过程这种反演过程,寻找一个简单操作因子寻找一个简单操作因子,O,对地震道进行直接转换为反演结对地震道进行直接转换为反演结果果:作者是在频率域确定简单操作因子作者是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通过比较地震数据和实际反演结果,他们得出结论他们得出结论,简单操作因子相位是简单操作因子相位是-90度度.21STRATA 培训简单操作因子震幅谱用这种方式来求取简单操作因子震幅谱用这种方式来求取:利用工区的一组井利用工区的一组

13、井,所有所有井的声阻抗按井井的声阻抗按井-井比例井比例做交汇图做交汇图.通过理论预测通过理论预测,我们可以我们可以拟合一条直线来拟合一条直线来 代表代表“理想理想”输出阻抗谱输出阻抗谱.Log(Frequency)Log(Impedance)声阻抗震幅谱声阻抗震幅谱22STRATA 培训然后然后,利用井旁一组地震道利用井旁一组地震道,求求取平均地震谱取平均地震谱.地震谱地震谱Frequency(Hz)操作因子谱操作因子谱从以上两个频谱从以上两个频谱,求取操作因子谱求取操作因子谱.使得地震谱形状在地震频带内转换使得地震谱形状在地震频带内转换为阻抗谱为阻抗谱.23STRATA 培训颜色反演操作因子

14、颜色反演操作因子Time(ms)将获得的震幅谱做将获得的震幅谱做-90 度相移就生成了度相移就生成了颜色反颜色反演操作因子演操作因子.将它用褶积法应用到所将它用褶积法应用到所有地震道有地震道.24STRATA 培训输入地震输入地震颜色反演颜色反演颜色反演颜色反演 结果非常类似结果非常类似于递归反演于递归反演.其中一个区别是结果是其中一个区别是结果是相对声阻抗相对声阻抗,既有正值也既有正值也有负值有负值.-30000+300025STRATA 培训递归反演递归反演颜色反演颜色反演-30000+30004600830012000相对相对 AI绝对绝对 AI26STRATA 培训颜色反演几点小结颜色

15、反演几点小结(1)除了决定一般阻抗趋势外除了决定一般阻抗趋势外,与初始模型基本无关与初始模型基本无关.(2)运用非常快运用非常快.(3)用户所需要定义的参数非常少用户所需要定义的参数非常少.(4)假定地震数据是零相位的假定地震数据是零相位的.(5)获得获得相对相对阻抗结果阻抗结果.27STRATA 培训AVO 反演反演基本褶积模型是假定零偏移距地震数据基本褶积模型是假定零偏移距地震数据.褶积反演法不能运用到带有褶积反演法不能运用到带有AVO响应的地震数据响应的地震数据,因为褶积反演法没有明因为褶积反演法没有明确地考虑确地考虑 VP/VS 的变化的变化.扩展反演法以处理扩展反演法以处理AVO 地

16、震数据地震数据,目前使用的算法有目前使用的算法有:(1)弹性阻抗弹性阻抗(2)Lambda-Mu-Rho(LMR)(3)联合反演联合反演28STRATA 培训弹性阻抗弹性阻抗弹性阻抗概念最初由弹性阻抗概念最初由Connolly 先生提出先生提出(The Leading Edge,18,no.4,438-452(1999).他利用他利用Aki-Richards 方程方程,将反射震幅与入射角联系起来将反射震幅与入射角联系起来:注释注释:在常规反演理论中假定在常规反演理论中假定 B=C=0,而没而没有考虑有考虑VP/VS 的变化的变化.29STRATA 培训注意注意,对于零偏移距对于零偏移距:通过类

17、推通过类推,Connolly 定义了一种新阻抗类型定义了一种新阻抗类型:通过数学处理通过数学处理,他展示他展示:30STRATA 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.在碳在碳氢聚积区域弹性阻抗值显示异常的低氢聚积区域弹性阻抗值显示异常的低.31STRATA 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中产生两这种反演的工作流程是从迭前道集中产生两组角度叠加剖面组角度叠加剖面,并分别对其进行反演并分别对其进

18、行反演.32STRATA 培训这就获得两种反演结果这就获得两种反演结果:远角度反演远角度反演近角度反演近角度反演33STRATA 培训近角度反演与远角度反近角度反演与远角度反演进行交绘显示演进行交绘显示.远角度反演异常低值区远角度反演异常低值区可被解释为潜在含有碳可被解释为潜在含有碳氢聚合物氢聚合物.近角度反演近角度反演远角度反演远角度反演34STRATA 培训将交绘图中的异常低将交绘图中的异常低值点从交绘图中成像值点从交绘图中成像到原始地震数据剖面到原始地震数据剖面上以进行解释上以进行解释.35STRATA 培训水砂岩水砂岩气砂气砂岩岩ZS/ZP交交绘图绘图/交绘图交绘图Goodway 等发

19、现等发现对于给定的井对于给定的井 用用 和和做交绘图做交绘图要比用要比用 Zs 和和 Zp做做交绘图更好区分水交绘图更好区分水和碳氢聚合物砂岩和碳氢聚合物砂岩.气砂气砂岩岩水砂岩水砂岩36STRATA 培训道 集AVO 分析RP 估算RS 估算交绘图反演 ZP反演 ZS转换道 和 LMR反演的流程包括从迭前反演的流程包括从迭前数据中计算数据中计算Rp 和和 Rs地震体地震体对对Rp 和和 Rs地震体进行反演地震体进行反演求得求得ZP 和和 ZS 反演数据体反演数据体.利用利用Goodway 方程对方程对ZP 和和 ZS 反演数据体进行转换和反演数据体进行转换和做交绘图做交绘图.37STRATA

20、 培训其它反演方法其它反演方法联合反演联合反演这是指同时反演这是指同时反演 VP,VS,并利用迭前角度叠加剖面作为输入可能反演密度并利用迭前角度叠加剖面作为输入可能反演密度.这种方法好处是它允许对这些变量加以约束这种方法好处是它允许对这些变量加以约束.这样可以使结果更稳定并减这样可以使结果更稳定并减少多解性问题少多解性问题.反演结果的解释类似于弹性阻抗和反演结果的解释类似于弹性阻抗和LMR的结果解释的结果解释.随机反演随机反演这是一种地质统计的反演方法这是一种地质统计的反演方法,它是通过对给定地震数据生成大量反演结它是通过对给定地震数据生成大量反演结果来明确分析多解性问题果来明确分析多解性问题

21、.每个反演结果都与地震相符每个反演结果都与地震相符,并配有期望的连续并配有期望的连续性条件正如变量图所包含的性条件正如变量图所包含的.分析这些结果估算结果的不确定性以及最大分析这些结果估算结果的不确定性以及最大的可能性结果的可能性结果.38STRATA 培训一般地震反演流程一般地震反演流程(1)建模型建模型选择测井选择测井每口井进行相关每口井进行相关提取子波提取子波读取读取/拾取地震反演拾取地震反演(2)完成反演完成反演选择反演方法和参数选择反演方法和参数对反演结果进行对反演结果进行QC(3)解释反演结果解释反演结果做数据切片做数据切片做交绘图做交绘图输出到输出到EMERGE 软件软件39ST

22、RATA 培训反演结果反演结果QC两种方法两种方法:(1)误差图误差图(2)交互验证交互验证我们如何知道反演结果是我们如何知道反演结果是否有效否有效?输入地震输入地震反演结果反演结果40STRATA 培训从阻抗道利用已知的子波从阻抗道利用已知的子波可以计算人工合成道可以计算人工合成道.理想情况理想情况,这个人工合成这个人工合成道应该与输入地震道非常道应该与输入地震道非常相象相象.输入地震输入地震人工合成道人工合成道41STRATA 培训从输入地震道中减去人工合从输入地震道中减去人工合成道成道,就得到就得到反演误差图反演误差图.如果反演效果不错如果反演效果不错,误差图上误差图上应该只有非常小的震

23、幅应该只有非常小的震幅,并没并没有聚集在某处有聚集在某处.由于存在多解性由于存在多解性,微小的误差微小的误差图并不能肯定反演结果是正图并不能肯定反演结果是正确的确的.输入地震输入地震反演误差反演误差42STRATA 培训第二种质量控制方法是第二种质量控制方法是交互验证交互验证.在这个验证中在这个验证中,我们在初始我们在初始模型中删除一口井模型中删除一口井,在其位置做反演在其位置做反演,然后将反演结果于蕴藏然后将反演结果于蕴藏井进行比较井进行比较.蕴藏井蕴藏井反演结果反演结果反演误差反演误差43STRATA 培训每口井分析误差每口井分析误差,以便识别有问题的井以便识别有问题的井.44STRATA

24、 培训反演做为反演做为 EMERGE一种属性一种属性最新使用反演结果是将其做为最新使用反演结果是将其做为EMERGE软件的软件的输入输入,EMERGE可以直接预测孔隙度和其它岩性可以直接预测孔隙度和其它岩性体体.反演反演EMERGE孔隙度体孔隙度体45STRATA 培训STRATA软件缺省自动在内差后对模型通过高切屡波进行平软件缺省自动在内差后对模型通过高切屡波进行平滑滑,使模型只含有低频成分使模型只含有低频成分.这样可以避免模型中的高频成分这样可以避免模型中的高频成分干扰反演结果干扰反演结果.46STRATA 培训还有一种选择是对相还有一种选择是对相邻层位进行模型分块邻层位进行模型分块化化.

25、47STRATA 培训反演结果很类似于第反演结果很类似于第一个反演一个反演.但在层位但在层位erskine3 附近有微小附近有微小稀薄的不同稀薄的不同.第一次反演第一次反演:第二次反演第二次反演:48STRATA 培训反演可被认为地震道除以子波反演可被认为地震道除以子波:反射系数反射系数=地震道地震道/子波子波 在频率域在频率域,窄带子波限制了有用信息的范围窄带子波限制了有用信息的范围.褶积模型褶积模型Convolutional Model 是所有反是所有反演数学基础演数学基础:地震道地震道=子波子波*反射系数反射系数+噪音噪音在频率域在频率域,褶积变成了乘积褶积变成了乘积:子波提取子波提取4

26、9STRATA 培训在限定频带范围在限定频带范围,相位谱可以用一条直线来近似描述相位谱可以用一条直线来近似描述.直线的截距就是常相位旋转值直线的截距就是常相位旋转值,它可以最好地描述这子波它可以最好地描述这子波.直线的斜率计算的是子波的时移量直线的斜率计算的是子波的时移量.子波可用震幅谱和它的子波可用震幅谱和它的相位谱来定义相位谱来定义:50STRATA 培训地层中的子波可能是空变地层中的子波可能是空变(横向空间横向空间)同时又是时变的同时又是时变的,原因有原因有:n近地表效应近地表效应(空变空变)n频率吸收频率吸收(空变和时变空变和时变)n层间多次波层间多次波(空变和时变空变和时变)nNMO

27、 动效正拉伸畸变动效正拉伸畸变n处理中带来的假轴处理中带来的假轴STRATA 软件假定子波是一个常数软件假定子波是一个常数(时空都不变时空都不变):n时不变时不变:这意味反演对于有限时间窗口得到最优化这意味反演对于有限时间窗口得到最优化.n空不变空不变:这是假定地震数据已经经过优化处理去除了子波的空变这是假定地震数据已经经过优化处理去除了子波的空变.51STRATA 培训通常通常,子波提取有好几种方法子波提取有好几种方法.(1)只利用地震数据估算子波震幅谱只利用地震数据估算子波震幅谱.相位是从其它资源中已经获得相位是从其它资源中已经获得.n自相关自相关 n最大熵频谱分析最大熵频谱分析n交叉频谱

28、分析交叉频谱分析n在在STRATA软件软件:统计法子波提取使用自相关统计法子波提取使用自相关(2)只利用地震数据估算子波的震幅谱和相位谱只利用地震数据估算子波的震幅谱和相位谱.n最小熵子波提取最小熵子波提取n高阶要素高阶要素nSTRATA 软件不提供这功能软件不提供这功能,因为这种算法不可靠因为这种算法不可靠.52STRATA 培训(3)利用定量测量估算子波的震幅谱和相位谱利用定量测量估算子波的震幅谱和相位谱.n海上气枪信号海上气枪信号nVSP 分析分析nSTRATA:用用ASCII文件读取外部子波文件读取外部子波(4)利用地震数据和测井曲线估算子波的震幅谱和相位谱利用地震数据和测井曲线估算子

29、波的震幅谱和相位谱.STRATA:利用井曲线提取全子波利用井曲线提取全子波.(5)利用地震数据和测井曲线估算子波的震幅谱和常相位谱利用地震数据和测井曲线估算子波的震幅谱和常相位谱.STRATA:利用井曲线提取常相位子波利用井曲线提取常相位子波.53STRATA 培训统计法子波提取例子统计法子波提取例子:子波是零相位的因为用户已经设置子波是零相位的因为用户已经设置.54STRATA 培训利用井提取子波利用井提取子波:55STRATA 培训利用测井曲线估算子波的震幅谱和相位利用测井曲线估算子波的震幅谱和相位谱谱.估算的结果与井和地震之间是否匹配估算的结果与井和地震之间是否匹配紧密联系紧密联系.主要

30、参数主要参数:n选择要使用的井选择要使用的井(只用与地震匹配只用与地震匹配的井的井)n道范围道范围(离开井距离离开井距离)n时间窗口时间窗口n子波长度子波长度n提取方式提取方式利用井提取子波利用井提取子波:56STRATA 培训提取的震幅谱和相位谱在时间域的因子可以将测井曲线反射系数成形到地震复合提取的震幅谱和相位谱在时间域的因子可以将测井曲线反射系数成形到地震复合道道.全子波提取全子波提取:57STRATA 培训这个选件是利用地震道自相关求取子波的震幅谱这个选件是利用地震道自相关求取子波的震幅谱,与地震统计法完全一样与地震统计法完全一样.利用井曲利用井曲线估算一个近似常相位值线估算一个近似常

31、相位值.这种方式比全子波法更稳健这种方式比全子波法更稳健,特别是当井曲线与地震的相特别是当井曲线与地震的相关比较差关比较差.常相位提取子波常相位提取子波:58STRATA 培训计算相位的步骤计算相位的步骤:(1)利用统计法计算子波利用统计法计算子波(不使用井不使用井).(2)对提取的子波运用一系列常相位旋转对提取的子波运用一系列常相位旋转.(3)每次相位旋转每次相位旋转,计算合成记录道并与地震道相关计算合成记录道并与地震道相关.(4)选择可以获得最大相关值的相位旋转选择可以获得最大相关值的相位旋转.59STRATA 培训使用使用Roy White 先生的算法先生的算法,(White,R.E.,

32、and Simm,R.,2003,Tutorial:Good practice in well ties:First Break 21,75-83).提取过程与全子波提取法类似提取过程与全子波提取法类似.另外可形成一个诊断图允许用户估计子波提取的误另外可形成一个诊断图允许用户估计子波提取的误差差.Roy White 求子波选件求子波选件:60STRATA 培训如果井匹配比较好如果井匹配比较好,以上三种方式求取的以上三种方式求取的子波很类似子波很类似:Full WaveletConstant PhaseRoy White61STRATA 培训子波提取的一般问题子波提取的一般问题:n利用井提取子波

33、利用井提取子波,首先要对井作适宜的相关首先要对井作适宜的相关.n要合适地进行相关要合适地进行相关,需要有已知子波需要有已知子波.实际子波提取的过程实际子波提取的过程:(1)利用统计法求子波以确定初步的子波利用统计法求子波以确定初步的子波.这是假定子波的相位是已知的这是假定子波的相位是已知的.(2)拉伸拉伸/挤压井曲线使之与地震匹配挤压井曲线使之与地震匹配.(3)利用井曲线提取新子波利用井曲线提取新子波.(4)可能要重复步骤可能要重复步骤(2)和和(3).62STRATA 培训用于显示子波用于显示子波.双击子波图标显示子波双击子波图标显示子波.子波工具子波工具63STRATA 培训其中有用工具之

34、一是编辑相位其中有用工具之一是编辑相位Edit Phase.显示子波所有显示子波所有特征并允许进行改变特征并允许进行改变.64STRATA 培训互相位图互相位图 Cross Correlation plot 显显示剩余相位误差示剩余相位误差.子波的诊断方法之一是井的相关值子波的诊断方法之一是井的相关值.65STRATA 培训多口井时多口井时,可以用多井分析诊断可以用多井分析诊断Multi-well Analysis:66STRATA 培训子波名子波名所有井的相关系数所有井的相关系数井名井名这口井相关系数这口井相关系数合成记录与地震数据重叠显示合成记录与地震数据重叠显示67STRATA 培训相关

35、系数绘图相关系数绘图显示每口井的相关系数图显示每口井的相关系数图.这可以用于标记劣这可以用于标记劣质井质井,在以后子波提取中排除掉在以后子波提取中排除掉.68STRATA 培训基于模型反演的参数基于模型反演的参数主要参数有主要参数有:反演选件反演选件最大阻抗变化最大阻抗变化平均块大小平均块大小反复递推次数反复递推次数基于模型反演菜单基于模型反演菜单:69STRATA 培训这个参数控制如何使用约束这个参数控制如何使用约束.基于模型反演基于模型反演 使以下形式目标函数最小化使以下形式目标函数最小化:J=weight1 x(T-W*r)+weight2 x(M-H*r)其中其中:T=地震道地震道W=

36、子波子波r=最后反射系数最后反射系数M=初始猜测模型阻抗初始猜测模型阻抗H=综合因子与最后反射系数褶积得到最后阻抗综合因子与最后反射系数褶积得到最后阻抗*=折积折积反演选件反演选件70STRATA 培训在模型约束在模型约束(Model Constraint)中的参数是中的参数是 目标函数中的加权量目标函数中的加权量目标函数中的加权量目标函数中的加权量 weight2.这这参数设为参数设为 0 使地震数据起决定作用使地震数据起决定作用.参数设为参数设为1 使初始猜测阻抗起决定作用使初始猜测阻抗起决定作用.这这称为称为软约束软约束因为最终模型可与因为最终模型可与初始猜测阻抗背离可大可小甚至完全背离

37、初始猜测阻抗背离可大可小甚至完全背离.越来越越来越发现这种方式结果受挫发现这种方式结果受挫.最小化第一部分最小化第一部分,(T-W*r),方案是强迫与地震道逼近方案是强迫与地震道逼近.最小化第二部分最小化第二部分,(M-H*r),方案是强迫利用定义的块大小逼近初始猜测阻抗方案是强迫利用定义的块大小逼近初始猜测阻抗.这两种方案其条件通常不兼容这两种方案其条件通常不兼容.加权加权,weight1 和和weight2,决定两部分如何均衡决定两部分如何均衡.在在软约束软约束(Soft Constraint inversion)选件选件,目标函数正如以上所示目标函数正如以上所示.加权是由这加权是由这个参

38、数确定个参数确定:目标函数有两部分目标函数有两部分:71STRATA 培训在实际应用中在实际应用中,通常优先选择通常优先选择硬约束硬约束,而不是而不是软约束软约束因为因为最大阻抗变化最大阻抗变化比比模型约束模型约束更现实合理更现实合理.在最大阻抗变化在最大阻抗变化(Maximum Impedance Change)是井曲线平均误差的百分比是井曲线平均误差的百分比.注意对于这个模型有效的范围为注意对于这个模型有效的范围为:在在硬约束硬约束(Hard Constraint inversion),目标函数中完全不见目标函数中完全不见第二项第二项.但是但是,算法被约束为其的最后阻抗值将被约束到以下参算

39、法被约束为其的最后阻抗值将被约束到以下参数所定义的范围内数所定义的范围内:这称为这称为硬约束硬约束(hard constraint),因为因为最后阻抗值不允许变化超过给定的边界最后阻抗值不允许变化超过给定的边界范围范围.72STRATA 培训最后反演结果可能会改变块的大小最后反演结果可能会改变块的大小,但是块的总数没有变化但是块的总数没有变化.这意味着有些块变大这意味着有些块变大而有些块变小而有些块变小,而平均保持常数不变而平均保持常数不变.利用小块状如利用小块状如(2 ms)将提高分辨率将提高分辨率,但增加的细节可能来自初始猜测阻抗模型但增加的细节可能来自初始猜测阻抗模型.利用小块状总会改善

40、最后反演道与输入地震的拟合利用小块状总会改善最后反演道与输入地震的拟合.这参数控制最后结果的分辨率这参数控制最后结果的分辨率.初始猜测阻抗模型被分块化成一系列均衡的小块初始猜测阻抗模型被分块化成一系列均衡的小块:平均块状大小平均块状大小73STRATA 培训由于由于STRATA 通过一系列递推聚合收敛通过一系列递推聚合收敛,这参数决定收敛的程度这参数决定收敛的程度.实际应用中实际应用中,用用3次次递推就可完成大部分工作递推就可完成大部分工作.递推次数多递推次数多没有任何坏处没有任何坏处,它只影响运行时间它只影响运行时间.递推次数的多少才使结果递推次数的多少才使结果收敛取决于反演中的块大小收敛取

41、决于反演中的块大小,小块状需要更多的递推次小块状需要更多的递推次数数.检查递归次数是否足够可通过误差图进行分析检查递归次数是否足够可通过误差图进行分析.反复递推次数反复递推次数:74STRATA 培训最大似然稀疏脉冲反演参数最大似然稀疏脉冲反演参数Maximum-Likelihood Sparse Spike稀疏脉冲反演稀疏脉冲反演Sparse Spike Inversion 使用的参数与约束基于模型反演参使用的参数与约束基于模型反演参数一样数一样.增多的参数是决定每道要检测多少个脉冲增多的参数是决定每道要检测多少个脉冲:Maximum Number of SpikesSpike Detect

42、ion Threshold 稀疏脉冲反演菜单稀疏脉冲反演菜单:75STRATA 培训最大脉冲数最大脉冲数Maximum Number of Spikes T这个参数设置每道最多允许的脉冲数这个参数设置每道最多允许的脉冲数.缺省与时间窗口内的总采样点数一样缺省与时间窗口内的总采样点数一样.实际正常情况下实际正常情况下,该参数不操作该参数不操作.脉冲检测门坎脉冲检测门坎Spike Detection Threshold每增加一个脉冲每增加一个脉冲,它的震幅与已经检测到的所有脉冲的平均震幅进行比较它的震幅与已经检测到的所有脉冲的平均震幅进行比较.当新当新震幅比平均震幅给定的百分数小震幅比平均震幅给定

43、的百分数小,软件将停止增加脉冲软件将停止增加脉冲.76STRATA 培训带限反演参数带限反演参数在带限反演中唯一的参数是在带限反演中唯一的参数是:约束高切频率约束高切频率(Constraint High-Cut Frequency):这个参数控制一败涂地个滤波这个参数控制一败涂地个滤波器器,对初始猜测模型进行滤波以获得低频成分对初始猜测模型进行滤波以获得低频成分,然后把低频成分加载到反演结果然后把低频成分加载到反演结果.高高于这个频率的所有频率都从初始猜测模型去除掉于这个频率的所有频率都从初始猜测模型去除掉.低于这个频率的所有频率都从低于这个频率的所有频率都从递归反演道中去除掉递归反演道中去除

44、掉.标然后将两部分加在一起作为最后输出标然后将两部分加在一起作为最后输出.带限反演菜单带限反演菜单:77STRATA 培训各种约束高切频率获得初始模型如下各种约束高切频率获得初始模型如下:78STRATA 培训误差图误差图误差图误差图(Error Plot)显示利用反演阻抗结果计算的合成记录和实际地震的区别显示利用反演阻抗结果计算的合成记录和实际地震的区别:理想状态理想状态,误差图不应有相干能量而应该是一些总体很低的震幅误差图不应有相干能量而应该是一些总体很低的震幅.79STRATA 培训误差中的低频成分误差中的低频成分-可能是子波有误可能是子波有误:80STRATA 培训误差出现在某一边区域

45、化误差出现在某一边区域化-可能是使用的层位可能不够可能是使用的层位可能不够:81STRATA 培训整个数据体都有相干误差整个数据体都有相干误差 可能是可能是:n反演块状太大反演块状太大(SIZE)n递推次数不够递推次数不够n约束的太紧约束的太紧82STRATA 培训4 ms-10 iterations6 ms-10 iterations4 ms-15 iterations这是三种不同参数测试的反演结果这是三种不同参数测试的反演结果.把块从把块从6 ms 变为变为 4 ms 反演结果改进最大反演结果改进最大.增加递推次数影响较小增加递推次数影响较小.83STRATA 培训点击点击 Process/Slice/Create Data Slice:对层对层Lower Mannville 以下以下30 ms 求平均阻抗求平均阻抗.如如上参数做切片上参数做切片.利用利用Blackfoot 数据的练习结束数据的练习结束.现在对整个反演体做切片现在对整个反演体做切片.