依赖频率的avo频散参数反演中敏感参考频率的交会确定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油气地震勘探数据处理与解释领域，是一种在依赖频率的AVO频散参 数反演中，通过交会分析方法来确定反演的参考频率，从而以此频率作为敏感的参考频率， 对地震叠前角道集进行频散参数反演，使储层在含不同流体时的地震纵横波频散差异最 大，最大限度地区分不同流体储层，突出油气储层的地震频散异常的技术。
【背景技术】
[0002] AVO(AmplitudeVersus Offset)是利用Zoeppritz方程描述地震波的反射振幅随 入射角（或炮检距）变化的规律，用于提取储层岩性、物理参数及孔隙流体的信息。传统的 AVO分析基于Zoeppritz方程，讨论反射系数与界面上下层纵横波速度及密度之间的关系， 通过岩层弹性参数变化对地震振幅的影响，实现有利的油气储层预测。然而，在不同角度的 地震道集中，含流体层的地震反射不仅在振幅上存在差异（即AVO现象），而且，地震反射中 不同频率分量振幅的变化特征也存在差异，即对于同一类型的AV0,当流体特征（如饱和度 等参数）不同时，不同频率的地震反射振幅的大小及变化趋势随入射角的变化规律是不同 的，而这种差别与储层中流体引起的频散和衰减的共同作用关系密切（Chapman&Odebeatu， 2005 ;2006)。然而，常规的AVO技术没有考虑地震反射中不同频率分量的特征参数随入射 角变化的差异，忽略了频率的因素。事实上，地震波的反射系数与频率之间的关系非常密 切，地震波经过油气储层后表现出来的强吸收衰减、速度频散等异常现象，反映为反射系数 的频率依赖特性。针对上述问题，将常规AVO分析技术进行拓展，发展了新的依赖频率的 AVO分析技术，基于地震反射系数会随入射角度（或炮检距）和频率共同变化的特性，利 用依赖频率的AVO纵横波频散参数反演，可以检测与油气饱和度有关的地震频散与衰减异 常，进一步提尚油气检测的精度。
[0003] 由于地震反射系数存在频率依赖特性，当储层含不同流体时，地震反射信号的不 同频率分量对于不同流体响应的频散特性存在差异，因此，在依赖频率的AVO纵横波频散 参数反演中，如何确定参考频率十分重要，它关系到利用纵横波频散异常识别和区分不同 流体、实现油气检测的敏感程度和可靠性。然而，目前在利用地震叠前角道集进行依赖频率 的AVO频散反演过程中，选择参考频率的方法通常为"人工观察法":首先对工区的叠后地 震资料进瞬时频谱分解，得到若干共频率剖面，人工观察共频率剖面中已知油气储层的瞬 时谱能量随不同频率变化的特征，一般选择接近地震资料主频、油气储层瞬时谱能量相对 较强时对应的频率作为参考频率，这种确定方法容易存在较强的人为主观性；另外，叠前角 道集中反映的不同流体的频散异常信息在叠后地震资料中易畸变或被削弱，故利用叠后资 料也不利于准确确定叠前角道集地震数据中对油气更敏感的参考频率，限制了依赖频率的 AVO频散参数反演的精度和可靠性。
【发明内容】
[0004] 本发明是要提供一种依赖频率的AVO频散参数反演中敏感参考频率的交会确定 方法，它可以直接指导依赖频率的AVO频散参数反演中参考频率的选择，尤其是需要利用 频散属性区分储层的流体性质时，本发明的方法可以搜索并确定不同流体储层的频散属性 差异最大时所对应的频率或频段，这样，利用该频率或频段作为敏感的参考频率进行反演， 则可尽量突出不同流体的频散差异，直接指导储层流体类型、饱和度等信息的识别。
[0005] 本发明的依赖频率的AVO频散参数反演中敏感参考频率的交会确定方法，在确定 敏感的参考频率时，充分利用了地震有效频带范围内的全部频率，以及测井解释数据进行 约束，对叠前角道集进行纵横波频散参数反演，获得不同流体储层的纵横波频散属性异常 最显著、差异最大时对应的频率或频段。
[0006] 本发明的依赖频率的AVO频散参数反演中敏感参考频率的交会确定方法，是在频 率一频散属性平面进行交会分析，能够快速可靠地拾取对应纵横波频散属性异常最为敏感 的参考频率。
[0007] 本发明的依赖频率的AVO频散参数反演中敏感参考频率的交会确定方法，具有如 下优越性：
[0008] (1)在地震有效频带范围内利用地震信号的全部频率成分进行最优参考频率的搜 索，不同于人工观察法，有利于精细地反映不同流体储层纵横波频散异常最显著的频率或 频带。
[0009] (2)可充分利用已知的测井解释数据进行约束，在频率一频散属性平面直接对含 流体储层顶底地震反射的纵横波频散属性进行交会分析，快速准确地拾取最敏感的参考频 率进行依赖频率的AVO频散参数反演，可有效提高依赖频率的AVO频散参数反演的可靠性 以及油气检测的精度，计算效率高，算法简洁。
[0010] 本发明的具体实现原理如下：
[0011] 在Smith和Gidlow (1987)的AVO二项近似表达式的基础上，由于地震反射存在依 赖频率的速度频散，因此引入频率维，在入射角度一频率域建立依赖频率的AVO反射系数 分布R( Θ，f)，使AVO反射系数分布构成了入射角度和频率的函数，形式如下：
[0015] 其中，Θ是入射角度，f为频率，'和Vs分别为反射界面上下层的平均纵横波速 度，A Vp和Avs分别为反射界面上下层的纵波速度差和横波速度差。
[0016] 对上述公式中的
关于频率匕进行泰勒展开，并舍去高阶项，可 以得到下式：
[0018] 其中
[0020] 分别为纵横波频散属性参数，它们可通过基于上式的最小二乘反演，即对叠前地 震角道集进行依赖频率的AVO纵横波频散属性参数反演获得。
[0021] 在频率一频散属性平面，对含流体储层顶底地震反射的纵横波频散属性进行交会 分析，快速准确地拾取最敏感的参考频率的过程为：
[0022] (1)在资料的有效频带范围内，以不同的频率作为参考频率，利用工区所有已知井 的井旁叠前角道集，以及各井的测井解释已知的含流体类型，分别计算目的储层顶底（基 于井上层位标定确定的目的层段及其顶底位置）的纵横波频散属性，并分别投到频率一频 散属性平面上；
[0023] (2)通过上述步骤，所有已知井目的储层段的纵、横波频散属性均投到了频率一纵 波频散属性平面、频率一横波频散属性平面，形成了交会图，据此，即可直接拾取目的储层 段纵、横波频散属性趋于最大值时对应的频率或频段，对于工区已知井的目的层段存在不 同流体类型或饱和度的情况，则在交会图中分别用不同的颜色或符号表示，这样，可以拾取 不同流体或饱和度的储层的纵横波频散属性差异最大时对应的频率或频段；
[0024] (3)以上述步骤确定的敏感频率或频带作为敏感的最优参考频率，对全区的三维 叠前地震角道集执行依赖频率的AVO纵横波频散属性参数反演，从而可以得到最能突出流 体异常、区分不同流体类型或饱和度的纵横波频散属性数据体，指导储层流体识别。
【附图说明】
[0025] 图1是设计的5层地质模型（模型中第三层为含两种不同流体的砂岩，），第一层 为泥岩，厚度为300米，纵波速度为1810米/秒，横波速度为1038米/秒，密度为2. 16克 /立方厘米；第二层为泥岩，厚度为254米，纵波速度为2037米/秒，横波速度为1237米/ 秒，密度为2. 139克/立方厘米；第三层为含流体砂岩，其中两侧为含水砂岩，中间为含气砂 岩，厚度为226米，纵波速度为2771米/秒，横波速度为1499米/秒，密度为2. 08克/立 方厘米；第四层为泥岩，厚度为220米，纵波速度为2037米/秒，横波速度为1237米/秒， 密度为2. 139克/立方厘米；第五层为泥岩，厚度为200米，纵波速度为2310米/秒，横波 速度为1438米/秒，密度为2. 20克/立方厘米。
[0026] 图2是与图1的地质模型对应的依赖频率的AVO叠前角道集。其中：(a)为过含 水砂岩层的AVO叠前角道集，（b)为过含气砂岩层的AVO叠前角道集（砂岩顶、底界面的地 震反射分别位于约〇. 6秒和0. 75秒的位置）。
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