01_叠后约束稀疏脉冲反演InverTracePlus中文培训教程_8v4

电阻率法和电磁法联合反演进展

电阻率法和电磁法联合反演进展 地球物理反演过程是一个将观测数据转换为地质-地球物理模型的过程，其首要解决的问题之一就是尽可能的减少地球物理场的多解性，从而得到一个可靠的地质模型。然而，地球物理方法所采集到的数据集通常受到地表干扰或方法自身缺点的影响，使得反演结果难以全面的认识地下地质概况。直流电阻率法( DirectCurrent Ｒesistivity，DC) 在浅层勘探中具有较高的灵敏度，但是由于装置展布的限制和深部传导电流受到极大的削弱，因此很难获取到深部的有效信息。电磁法，受到地形起伏和近地表横向电性分布不均匀，易产生静态效应，极易混淆真假异常，增加地质解释的难度。由此可见，单一地球物理方法的反演容易造成地下地质解释的模糊性。在综合地球物理中同时运用多种地球物理数据进行同步、顺序、剥离、伸展等方式计算同一地质体的物性特征和几何展布称为联合反演，联合反演是综合地球物理工作中不可或缺的一种重要的定性和定量解释工具。结合多种地球物理数据进行联合反演能够有效的减少模型解空间。这主要是由于: (1) 不同地球物理方法获得的解空间不尽相同。利用不同地球物理方法的优势，一种方法中的零空间可以通过联合反演在另一种方法中得到补充。 (2) 不同地球物理方法测量的物性参数不尽相同。地下岩矿石包含了多种物理属性，通过在同一区域对不同物性参数的测量，从不同的侧面提高对该区域岩性及其范围的识别。 (3) 不同地球物理方法所受的干扰因素不尽相同。某种方法部分受到强干扰的数据可以用另一种方法的数据经行校正，有时比单一方法采集更多数据更为有

效。 自1975年V ozoff和Jupp首次提出进行MT和DC数据联合反演(V ozoffandJupp，1975)以来，中外学者对联合反演从理论到应用都做了许多研究:Sasaki(1989)、Sharma(SharmaandKaikkonen，1999；SharmaandVerma，2011)等对大地电磁和直流数据进行了联合反演研究。Zeyen和Pous(1993)进行了带有先验模型的磁法和重力联合反演研究。Hering等(1995)详细论述了DC与浅层地震的联合反演算法。Bosch等(2006)运用蒙特卡洛方法进行了三维重磁的联合反演研究。Moorkamp等(2011)提出了一种适用于地震、MT和重力的三维联合反演框架。国内学者对联合反演也做了许多贡献，于鹏等(2007)利用改进的全局寻优的快速模拟退火算法，实现了重力和地震资料的约束同步联合反演。万玲等(2013)提出地面磁共振MＲS与瞬变电磁(TEM)联合反演方法，提高了解释结果的准确度。彭淼等(2013)研究了基于交叉梯度耦合约束的大地电磁与地震走时资料的三维联合反演算法。陈晓等(2010)采用非线性模拟退火方法实现了加入有效模型约束的大地电磁与地震的同步联合反演，使反演的解更实际更稳定。陈华根等(2012)在实际资料处理中应用了MT和重力的模拟退火联合反演并取得了较好的效果。刘彦等(2012)在对国内外大地电磁与地震数据联合反演的研究现状分析的基础上，总结了电震联合反演算法的类型。 回顾联合反演的发展历史，联合反演是综合地球物理定量解释的重要工具，是未来地球物理学的一个发展方向。从总体上来说国内的联合反演主要集中在重磁电磁与地震方法的结合，而更具有合理性的基于相同物性基础的联合反演较为少见。

稀疏脉冲反演方法及Jason软件实现

第四篇约束稀疏脉冲波阻抗反演 1、概述： 约束稀疏脉冲波阻抗反演方法（简称CSSI ）是目前应用比较广泛的一种方法，它是以趋势约束稀疏脉冲反褶积算法为基础。对地下的反射吸收序列作如下假设：它的分布是稀疏分布的，而不是像其它的反演方法那样假设其是连续分布的。在反演过程中，它是通过寻找一个使目标函数最小的反射系数脉冲数目来得到波阻抗数据的，此时合成的地震记录可以和实际地震记录匹配的最佳。 2、基本假设和方法原理 约束稀疏脉冲反演（CSSI ）是一种递推地震波阻抗反演方法，基于范数反褶积和最大似然反褶积。它假设 地层的反射系数序列是由一系列稀疏且不连续的大反射系数和高斯分布的小反射系数叠加而成。从地质角都解释，大反射系数代表地下不连续界面、岩性分界面。首先由约束稀疏脉冲的基本假设，得到目标函数： )1ln()(2)ln(2)(1 )(1 1 22 1 22 λλ----+= ∑∑==M L M K n N K r R J L K L K （1） 2R 为反射系数均方值，2N 为噪音均方值；第K 个采样点的反射系数为r(K),n(K)为噪 音；M 为反射层数；L 为总采样数；λ为既定反射系数似然值；可经迭代计算出反射系数。其次用最大似然反褶积反演得到反射系数。采用递推算法结合初始波阻抗趋势，得到波阻抗模型。 ) () (1) 1()(i R i R i Z i Z +-= （2） Z(i)为第i 层的波阻抗值；R(i)为第i 层的反射系数。 最后约束稀疏脉冲反演依据目标函数逐一对地震道计算的初始波阻抗进行调整， 并调整反射系数，得到目标函数： Z L a d s L r L F q p ?+-+=-11)()(λ （3） r 是反射系数，Z ?是阻抗趋势差；d 是地震道；s 是合成地震道；λ是残差权 重因子；a 是趋势权重因子；p,q 是L 模因子。式（3）右边分别是反射系数的绝对值和，合

测井约束地震反演进行预测的原理和过程

中国矿业大学（北京） 研究生课程考试试卷 考试科目油气藏评价与开发技术 考试时间2017年2月26号 学号TSP1600201017 姓名李泽辰 所属学院地球科学与测绘工程学院 类别（硕士、博士、进修生）硕士

评分及评语（由阅卷人填写）： 阅卷人签名：任课教师签名：时间：时间：

测井约束地震反演进行预测的原理和过程 摘要:测井资料具有很高的纵向分辨率, 但在横向上探测范围却很小;地震资料在横向上可连续追踪地层信息，但其纵向分辨率却受到记录频带的限制而远远低于测井信息。采用普通地震资料进行反演，通常受地震频带宽度的限制，其精度和分辨率都不能满足油田开发对薄砂层的要求。测井约束地震反演从地质模型出发将测井与三维地震资料有机结合，以地震解释的层位或层序为基础，从井点出发内插外推，形成初始波阻抗模型，再通过不断修改、更新模型，使模型正演合成地震资料与实际地震数据吻合度最高，则该最终模型的数据便是反演结果。关键词测井约束地震反演储层预测 从20世纪80年代初开始,广泛利用波阻抗反演技术进行储层预测收到了很好的效果; 90年代,在波阻抗反演基础上发展起来的测井约束地震反演技术应用日趋广泛,并有很多成功的实例。测井约束反演作为一种储集层横向预测技术,以测井资料丰富的高频信息和完整的低频成分补充地震资料有限带宽的不足,综合地质认识等信息作为约束条件,可以得到高精度的波阻抗资料,弥补了普通的地震剖面不能分辨薄层砂体的不足。 1 井约束条件下储层反演的基本原理 井约束条件下的储层反演是基于褶积模型的地震道反演, 从测井曲线出发, 用井的波阻抗模型作为反演的初始模型,进而求取反射系数序列, 从井旁地震道提取地震子波,用所求得的地震子波与反射系数序列褶积生成合成记录, 比较合成记录与地震道的误差。当误差达到最小时,其波阻抗模型就作为井旁道反演后的波阻抗曲线, 按地震解释层位建立模型, 把测井声阻抗曲线沿此模型横向外推, 充分利用测井资料丰富的高频信息和完整的低频成份补充地震带宽的不足,

反演技术原理

反演技术 前言 一. 反演的概念、目的 二. 反演的发展历史及趋势 三. 反演的基本方法 四. 地震反演难题的解决方案 五. 反演的实质 六. 反演的基本流程 七. AVO反演处理简介 地震、测井、钻井是石油工作者认识地下地质构造、地层、岩性、物性、含油气性的最重要的信息来源。虽然测井、钻井仅能提供井孔附近的有关信息，尤其是有关岩性、物性、含油气性的信息，但是这些信息往往具有很高的分辨率，可信度、准确性，能确切地指出含油气层的位置，定量化分析与储层、油藏有关的参数。然而一个油气田勘探、开发方案的设计、实施、调整仅靠测井、钻井资料是远远不够的，

必须与地震资料相结合进行综合分析才能取得良好效果。 地震资料的分辨率虽然远远不及测井、钻井，但是随着地震勘探技术的发展，从光电记录、模拟记录到数字记录，从二维到三维，地震资料的信噪比、分辨率、成像的准确性都获得了极大的提高，由于地震资料包含大量地下地质信息，覆盖面积广，具有三维特性，所以这项技术的使用越来越受到石油工作者的重视，如何利用地震资料研究地下地质构造、地层？如何进行储层预测、油藏描述？如何进行油藏、含油气层的预测？ 这些问题促使地球物理学家、地质学家开发应用了一系列地震资料特殊处理技术，如地震资料反演技术、地震属性分析技术、AVO 分析技术，这些技术充分利用测井、钻井、地震的长处，使人们对地下储层、油藏的研究从点到面、从二维到三维、从三维可视化研究到油藏动态监测、从定性研究到定量化研究，大大提高了钻探成功率，有效地指导了油田开发，为提高油田最终采收率起到了积极的作用，因此地震技术被列为二十一世纪石油工业发展的首要技术，相信地震资料特殊处理技术（地震资料反演技术、地震属性分析技术、AVO分析技术）也必将在我国油田勘探、开发中起到越来越重要的作用。 一. 反演的概念、目的 地震资料反演技术就是充分利用测井、钻井、地质资料提供的丰富的构造、层位、岩性等信息，从常规的地震剖面推导出地下地层的波阻抗、密度、速度、孔隙度、渗透率、沙泥岩百分比、压力等信息。那么如何理解这个概念？还是让我们看看什么是正演吧！ 1.正演的概念 如果我们已知地下的地质模型，它的地震响应如何？通过模拟野外地震采集，得到单炮记录，再通过速度分析、动校正、叠加、偏移得到合成剖面这一过程就是正演。

反演方法综述

几种常用的反演方法综述 一、稀疏脉冲反演(C onstrained Sparse Spike Inversion) 1、原理： ①首先假设地下地层的波阻抗模型所对应的反射系数序列模型是稀疏的，即由起主导作用的强反射系数序列和具有高斯背景的弱反射系数序列叠加而成。 ②将地震记录与子波进行稀疏脉冲反褶积得到地层反射系数，一般是使用最大似然反褶积求得一具有稀疏特性的反射系数序列Ri。 根据①的假设可以导出最小目标函数： R（K）为第一个采样点的反射系数，M 为反射层数, N为噪音变量的平方根，L 为采样 总数，? 根据目标函数，对每一道，从上到下推测反射系数的位置点，判断反射系数的幅值大小。如此反复迭代修改每个反射系数的位置和幅度，使最后的修改误差最小符合似然比值的判别标准即可，这样就完成了一道的反褶积，得到该道的反射系数的分布。 ③通过最大似然反演导出波阻抗Zi 反演公式为Zi=Zi-1*[(Ri+1)/Ri]. 具体的计算方法是稀疏脉冲序列每次建立的反射系数为一个脉冲，然后在地震资料中提取子波与初始反射系数进行褶积，得到一个初始合成地震记录，并用此合成地震记录与实际地震纪录作对比得到他们之间的残差，利用这个残差的大小来修改反射序列中脉冲的个数再次进行褶积运算，得到新的合成地震记录，再与实际地震资料对比，就这样循环迭代，直到残差达到最小，最后得到一个与实际地震资料达到最佳逼近的合成地震记录，获得宽频带的反射系数。

图1 稀疏脉冲反演每次建立反射序列为一个脉冲，增加脉冲进行循环迭代约束稀疏脉冲反演采用的是一个快速约束趋势的反演算法，约束条件主要是波阻抗趋势和地质控制，而波阻抗趋势又是由解释层位和断层来控制的，从而可以把地质模式融入进去得到一个宽带的结果，恢复地质信息中缺少的低频和高频成分。 约束稀疏脉冲反演的最小误差函数是： 第二项为原始地震道与合成地震道的均方差的总和； 第三项为趋势协调的补偿 i 是地震道样点号；di是原始地震道；Si是合成地震记录；ri 为地震道采样 点的反射系数；ti是波阻抗趋势；Zi是地震道采样点的波阻抗值，介于井约束的 最大和最小波阻抗之间；ɑ是趋势最小匹配加权因子，一般情况下ɑ=1；p、q是L 模 因子，一般情况下p =1，q=2是调节或平衡因子，与信噪比大小有关。 根据目标函数，我们可以看出：在约束稀疏脉冲反演中，反射系数的稀疏、原始地震道 与合成记录的残差最小这两项是相互矛盾的。?值的大小反映了合成地震道与实际地震道匹 配程度的好坏。若?值太大，着重强调残差最小，即过于追求合成地震记录与原始地震记 录的吻合程度，导致会把一些噪音当作有效信息出现在反演剖面中，同时，由于反射系数的

Jason约束稀疏脉冲反演在苏里格气田下石盒子组砂岩储层预测中的应用

Jason 约束稀疏脉冲反演在苏里格气田 下石盒子组砂岩储层预测中的应用 X 刘盼喜,时义刚 (中国石化中原油田分公司物探研究院,河南濮阳　457001) 摘　要:苏里格气田为鄂尔多斯盆地岩性油气藏,充分利用高分辨率地震资料,在经过测井曲线标准化后,在储层精细标定基础上进行约束稀疏脉冲反演(C SSI)对下盒子组砂岩进行储层预测,优选滚动探井,钻遇32.8m/L 储层并获高产气流,取得了滚动勘探的成功,为同类岩性油气藏的勘探开发提供了参考和借鉴。 关键词:苏里格气田;岩性气藏;滚动勘探;约束稀疏脉冲反演 中图分类号:P 631.4 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)01—0135—02 苏里格气田位于长庆靖边气田西北侧的苏里格 庙地区。鄂尔多斯盆地陕北斜坡的西北侧.目前已 发现上古生界二叠系下石盒子组盒7、盒8、山西组山 1、山2及下古生界奥陶系马家沟组马五5、马五6等 多套含气层段。苏里格气田是一个低孔、低渗、低压、 低丰度、大面积分布的岩性气藏(图1) 。图1　研究区位置图 1　资料解释 1.1　合成记录及层位标定 层位标定是储层横向预测的关键。它将地震资 料与钻井资料相互沟通,使二者之间建立一个准确 的对应关系。为后续的地震地质层位追踪解释、储层 预测等提供可靠目标。利用Welledit 模块作合成记 录,针对目的层段从波形、频率、相位等特征与地震 资料对比,对合成记录进行微小的压缩、拉伸,使其 与地震相关性最佳(图2)。 1.2　层位解释 利用Discovery 解释系统,以储层标定为基础, 对目的层,进行对比追踪精细解释,获得所需的地震 层位数据,使其作为目标反演中保持地震数据能够 在同一低频背景下运算的约束条件,从而提高初始模型精度。分别编制了盒8底与山西组底的深度构造图(图3) 。 2　约束稀疏脉冲波阻抗反演(C SSI)2.1　测井响应特征盒8砂岩储层主要电性特征(表1)为“三低一大”即低自然伽玛、低密度、低声波时差;大幅度自然电位异常。储层速度特征表现为泥岩和致密砂岩有较明显的速度差异,砂岩具高阻抗特征,泥岩阻抗值较低(表)。 135 　2012年第1期 内蒙古石油化工X 收稿日期5 作者简介刘盼喜(6),汉族,工程师,年毕业于石油大学勘探系,现工作于中原油田物探研究院,从事构造解 释、储层预测工作。1:2011-11-1:199-1992

反演常用方法

稀疏脉冲法 包括最大似然反褶积、L1范数反褶积、最小熵反褶积、最大熵反褶积、同态反褶积等，稀疏脉冲反演是基于脉冲反褶积基础上的递推反演方法,其基本假设是地层的强反射系数是稀疏分布的。从地震道中根据稀疏的原则提取反射系数,与子波褶积后生成合成地震记录;利用合成地震记录与原始地震道残差的大小修改参与褶积的反射系数个数,再作合成地震记录;如此迭代,最终得到一个能最佳逼近原始地震道的反射系数序列。该方法适用于井数较少的地区,其主要优点是能够获得宽频带的反射系数,较好地解决地震反演的多解性问题,从而使反演结果更趋于真实。 约束稀疏脉冲反演采用一个快速的趋势约束脉冲反演算法,用解释层位和井约束控制波阻抗的趋势和幅值范围,脉冲算法产生了宽带结果,恢复了缺失的低频和高频成分;同时,再加入根据井的波阻抗的趋势约束。约束稀疏脉冲反演最小误差函数是J=∑(ri)p+λq∑(di-si)q++α2∑(ti-Zi)2(1) 式中:ri为样点的反射系数;zi为样点的波阻抗;di是原始地震道;si 是合成地震道;Zi介于井约束的最大和最小波阻抗之间;ti是用户提供的波阻抗趋势;α为趋势最小匹配加权因子;p,q为L模因子;i是地震道样点序号;λ为数据不匹配加权因子。 如果从最大似然反褶积中求反射系数r(t),则在上述过程中为了得到可靠的反射系数估计值,可以单独输入波阻抗信息作为约束条件,从而求得最合理的波阻抗模型 Z(t)=Z(t-1)（1+r(t)）/（1-r(t)）(2) 稀疏脉冲法假设反射系数是稀疏的、离散的，利用测井资料可以得到井旁道的准确反射系数，通过上述反褶积方法，在测井资料、地质模型的约束下，逐道递推子波、反射系数，从而反演出波阻抗、速度等数据。 常规递推法与稀疏脉冲反演法主要是利用反褶积方法来恢复反射系数序列，由经过标定的反射系数序列递推出相对波阻抗，然后加上从声波测井和地质模型中得到的低频分量，最终得到反演波阻抗。这两类方法的主要缺陷是选择可靠低频信息较为困难，由反射系数递推波阻抗过程中误差积累快，当反射系数存在较大误差时，递推出来的波阻抗剖面会面貌全非。 此外，经过反褶积处理的结果，并不代表真正的反射系数序列，