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1、AVO分析的基本方法,正演模拟，实际是用射线追踪方法计算每一层的Zoeppritz方程的解，从而得到每一炮检距道上的反射系数序列，然后用一个已知的子波去褶积，形成CMP道集。,也可以用弹性波动方程来进行AVO正演模拟，但是弹性波动方程模拟的振幅是一个矢量，为了与地面观测相应，一般模拟垂直方向位移。在法向入射情况下，垂直位移等于反射系数，它不随炮检距的增大而增大。一般情况下，垂直位移相对于波传播方向上位移要小，因此对于同一输入模型，用弹性波动方程模拟生成的CMP道集，在振幅随炮检距的增大而增大上，不如用射线追踪、Zoeppritz方程求解反射系数然后合成的CMP道集那样明显突出。实际工作中，目前
2、使用射线追踪方法进行正演模拟计算较多。,正演模拟的误差还有可能来自测井数据的不正确性，尽管我们进行了各种校正处理，由于各种干扰的复杂使我们不可能校正完全，甚至还隐藏着较大的误差。当我们进行比较出现符合程度差的情况时，如果我们能确定实际数据处理流程没有出大的漏洞和偏差，那我们就不妨去确认测井数据的正确性程度。排除这方面的影响，可使我们的解释工作更加有成效。,非零炮检距地震模型,非零炮检距地震模型通常用波动方程或Zoeppritz方程模拟。对于层状介质，常采用射线追踪方法建立不同炮检距的地震记录，分析不同岩性组合的AVO特征，有助于直接识别岩性和油气。,上图左： 当密度和纵波速度由上至下递增时，地
3、震响应呈正极性反射（a、b），当泊松比由上至下呈递增时，AVO呈增加趋势（a）；当泊松比由上至下递减时，AVO呈减少趋势（b）,上图右： 当密度和纵波速度由上至下递增时，地震响应呈正极性反射（a、b），当泊松比由上至下递减时，AVO呈减少趋势（b）,2-6,下图左：当密度和纵波速度由上至下递减时，地震响应呈负极性反射（c）和（d），当泊松比由上至下呈递增时，AVO绝对值呈减少现象（c）；当泊松比由上至下了递减时，AVO绝对值呈增加现象（d）,当上下介质密度和纵波速度关系相同，垂直入射反射振幅关系也相同（a）和（b）或（c）和（d），但是，振幅随入射角变化因上下介质泊松比不同而发生很大的变化。,
4、当介质的密度、纵波速度和泊松比由上至下同时递增或递减时（a）和（d），AVO呈增加趋势，但极性相反；当介质的密度和纵波速度与泊松比由上至下不同时递增或递减时（b）和（c），AVO呈减少趋势，但极性相反；,煤层和气层叠前道集和叠加剖面比较，叠加剖面上，它们都是强反射，呈“亮点”特征，很难区分， 在CMP道集上，两者是很容易区分，煤层AVO特征呈减少趋势，气层AVO特征呈增加现象。,“亮点”型气层模型，在泥岩夹砂层（b）、泥岩夹煤层（c）和砂层夹煤层（d）模型中，AVO均呈减少趋势，只有泥岩夹气层（a）的AVO呈增加趋势,碳酸盐岩模型，特殊岩性体夹层分别是含气、含水、泥岩和硬石膏，只有气层AVO呈
5、增加趋势，其余均呈减少趋势。因此，在“亮点”型气层中AVO增加现象是值得注意的烃类检测的标志之一。,a）砂岩含气后速度降低，波阻抗相对变小，泥岩-含气砂岩分界面波阻抗差异变小，垂直入射反射振幅变弱，呈“暗点”特征，AVO呈减少趋势，并出现极性反转； （b）泥岩-含水砂岩分界面波阻抗差异大，垂直入射反射振幅呈“亮点”特征，AVO呈减少趋势；,含气和含水砂岩模型,（c）当泥岩夹含水砂岩，砂岩顶底反射分不开，AVO响应反映泥岩-含水砂岩问的调谐作用，宏观上看，AVO呈减少趋势，反射同相轴出现扭曲现象，极性反转。,零炮检距振幅相对较强，AVO均呈减少趋势，且出现极性反转现象，与含水砂岩特征类似，反射同
6、相轴出现扭曲现象.,含油砂岩模型,砂岩夹层厚度较小，AVO响应反映薄层调谐特征， a）泥岩-含油砂岩-含水砂岩b）泥岩-含油砂岩-泥岩c）泥岩-含油砂岩-含水砂岩-泥岩,气层模型,模型（a）中，AVO呈减少趋势，并出现极性反转 （b）和（c）与（a）的区别在于它们存在气-油或气-水界面，在气体-液体分界面上，密度、速度和泊松比呈递增趋势，AVO呈增加趋势。因此，气体/液体分界面的存在可能是“暗点”型气层AVO呈增加趋势的原因。因此，即使是“暗点”型气层，由于存在AVO增加现象，也可在叠加剖面上出现“亮点”特征,a）泥岩-含气砂岩-泥岩 b）泥岩-含气砂岩-含水砂岩-泥岩模型 c）泥岩-含气砂岩
7、-含油砂岩-含水砂岩-泥岩模型中,储层厚度与泊松比对AVO的影响,模型1：气层砂岩,(a) 厚度为1/8 出现了明显的干涉现象, 形成复合波，使顶底界面不能分开，随着炮检距的增加振幅在增强，在整个变化过程中形状基本没有改变,(b) 厚度为1/4 随着砂层厚度的增加，振幅随着炮检距的增加在增强，但是其幅度更加明显，振幅达到极大。这时即使不能把薄层顶底反射面分开的情况下，也能推断出底部反射面的存在,(c) 厚度为1/2 振幅随炮检距增大的趋势仍然在保持，顶底界面的反射已经有些明显。在这同时，顶界面的负极性反射和底界面的正极性反射可以非常清晰的区分开来,(d) 厚度为1 拾取反射系数曲线与顶部反射系
8、数曲线相重合，也就是说此时拾取的就是顶部的反射系数。 当有一定厚度时。真正从AVO剖面中捡出来。虽然薄 。但是振幅的趋势还是一致的。,图 5-6气层模型反射CMP道集及AVO曲线,储层厚度与泊松比对AVO的影响,模型2：水层砂岩,(a) 厚度为1/8 振幅随炮检距的增大而减小。由于干涉的结果拾取的反射系数曲线偏离了顶部反射系数，随炮检距的增大,拾取反射系数与顶部反射系数相重合 负的 是减小,(b) 厚度为1/4 变化趋势较明显，此时对应的厚度为调谐振幅。振幅在随炮检距的增大而减小。此时的干涉最厉害，拾取的反射系数偏离顶部的反射系数曲线最远。反射系数的绝对值随炮检距的增大而减小,(c) 厚度为1
9、/2 顶底界面的反射有所分开，顶界面的地震响应呈正极性，底界响应呈负极性，其振幅的变化均随炮检距的增加而减小,(d) 厚度为1 顶底界面的地震响应分开，顶界面的地震响应呈正极性，底界面的地震响应呈负极性，其振幅的变化均随炮检距的增加而减小，底界面的振幅变化趋势较为明显。,图 5-6气层模型反射CMP道集及AVO曲线,模型3： 泥岩煤层泥岩模型,(a) 厚度为1/8,(b) 厚度为1/4,( c ) 厚度为1/2,(d) 厚度为1,模型4：砂岩煤层砂岩模型,(a) 厚度为1/8,(b) 厚度为1/4,(c) 厚度为1/2,(d) 厚度为1,模型5：水层模型,(a) 厚度为1/8,(b) 厚度为1
10、/4,( c) 厚度为1/2,(d) 厚度为1,从以上五种模型的不同岩性组合中，夹层特性在变化，但是只有在夹层为含气砂岩时AVO呈增加趋势，这应成为我们检测烃类的重要标志。由此我们认为：(1)厚层相当于一个波长或更大时，层内双层时间相当于2T（等于子波的延续时间），这是顶底反射仍可以分开，但反相。可以单独得到每个界面底信息。(2)厚度进一步减小，两个反射波开始重迭，形成一个复波。每个反射独立的信息越来越少，两个反射结合起来的信息越来越多。（当厚度为/4，即双层时差为T/2，合成振幅最大。这种趋势延续到厚度为/8。(3)厚度小于/8时，只存在两个反射结合在一起的信息，再也没有反映它们单独特点的信
11、息了。所以也有人把/8定义为垂相分辨能力的理论极限。这是合成振幅减小，周期也变短。,AVO增加现象对改善碳氢检测能力有一定的作用。但是，并不是所有的气层的AVO特征呈增加现象，特殊岩性体也会引起人AVO增加现象，AVO分析和其它方法一样也存在一定的局限性。需要指出：国内大多数油田属于陆相沉积，所观察到的AVO现象，绝大多数都是薄互层调谐的结果，而非单个界面的反射，切忌用单个界面的AVO特征到处套用。不同的岩性组合，其AVO特征可能是不同的，即使岩性组合相同，由于厚度不同，也可造成AVO特征的差异。因此，分析薄互层的AVO特征，对于帮助我们识别和检测岩性和油气藏具有特殊的意义。AVO正演方法不仅
12、提供了一些岩性和油气藏的检测标志，更主要的是提供了一种分析思想。,流体替代模型,通过流体替代模型可以计算不同流体饱和度岩石的弹性参数，建立岩石流体性质和地震响应特征的联系，这是进行AVO分析的基础。,不同含油和含气饱和度砂岩的密度，含气砂岩和含油砂岩的密度均随饱和度增加而增加，饱和度100%时，两者的密度相等，但是，当饱和度比较小时，含气砂岩密度明显低于含油砂岩。密度对于区分含气饱和度是敏感的，Kabir建议用密度变化量来区分含气饱和度。对于不同流体饱和度的砂岩，可采用Gassmann方程计算砂岩的纵波和横波速度,随着含气饱和度的增加，砂岩的纵波和横波速度减少，但是，当饱和度接近100时，纵波
13、速度会突然增加。气层饱和度对纵横波速度的影响，导致水层相对高泊松比，气层相对低泊松比现象。,AVO反演方法,AVO反演是我们更为合理地提取隐藏在地震信息中的岩性参数的重要途径，不少作者曾对AVO反演进行过深入的讨论，它通常是采用Zoeppritz方程近似表达式，根据振幅随入射角变化关系，由实际地震道集记录估算岩石的地震参数。例如密度、纵波速度、横波速度或泊松比，进行岩性分析或烃类直接检测。AVO反演做法有多种方式，根据反演目标的不同可分为AVO属性参数反演、储层参数反演和叠前地震属性反演三类。,模型讲完直接跳至本张,AVO属性剖面的分析,讨论如何从实际数据中提取各种AVO分析属性剖面，以及每一
14、个属性剖面的物理含义。尽管它们都存在各种各样的近似假设，但大量实例证明，它们都有实际意义。所有的讨论，都基于实际数据在坐标系 中，Shuey近似式的直线拟合。,截距剖面（P剖面）,这个剖面与CMP叠加剖面相比，更加接近于零炮检距剖面，其分辨率比常规CMP叠加剖面要高，信噪比也有一定程度的改善（图6-30）。因此，用它作为波阻抗反演的输入，很多实例已经证明将会得到较好的处理效果,(a)叠加剖面 (b) AVO分析P剖面,斜率剖面（梯度剖面，G剖面）,斜率G与泊松比参数有关，与P波的反射系数有关。从整体来看，它包含有反射界面上下地层岩性变化的信息。一般情况下，在P波叠加剖面上出现的强振幅，在斜率G
15、剖面上也应该是强振幅，但符号不一定相同。这种符号的改变，实际是由于岩性组合变化所致。因此，有人把这个剖面称为岩性组合变化剖面，但更多的是根据直线斜率由来称为梯度剖面。,烃类指示剖面（PG剖面）,有些时候，单独利用P波剖面进行解释，很难做出较准确的判断，不能排除其多解性。如果综合考虑两个参数的影响，可以提高解释的准确度。我们知道，斜率G的大小及其正负符号，与岩性以及流体性质有着某种联系；如果把它与截距P相乘，尽管还不能从P与G的表达式导出简单明了的物理含义解释，但相乘加大了数据绝对幅度值的差异，扩大了数据的动态范围，提高了清晰度；另外，相乘时同号为正，异号为负，这有利于信息特性的检测。通常把这个
16、剖面称为烃类指示剖面，这类似于过去的亮点显示，但可信度比亮点显示要高。,比商剖面（GP剖面）,如果把G和P相除，根据公式，在某种意义上反映了振幅随炮检距的响应与法线反射时振幅响应的偏差，偏差的大小及其符号，能反映振幅随炮检距变化的整体趋势，是上升还是下降，以及变化的幅度。这个信息对判断岩性的变化，有其实际意义。具体使用时，一般先按岩性分别建立 关系曲线，然后换算成以G/P为参变量的 曲线，对地层进行岩性的解释。,回归系数剖面RC,AVO属性叠加剖面生成，实际上是在 坐标平面内进行直线拟合。所谓回归系数，是反映所有点对拟合直线的偏离程度。回归系数越大，说明数据拟合直线程度越好；反之，表示点子十分离散。当我们解释出某种异常时，如果它对应的回归系数值很小，我们必需持谨慎的态度，要对数据进行检查，特别是要对处理过程进行检查，只有排除了处理过程中的失误以后，才能对异常显示进行解释，在评估其解释成果时，要考虑点子离散这一不利因素。因此，在某种意义上说，回归系数剖面是一个分析质量的检测剖面。,
