由于全波形叠前反演可以解释受其他波形干扰的地震振幅,因此比常规AVO分析能提供更精确和更可靠的弹性特征估算。而其他叠前全波形反演类型则对初始模型和其他先验信息较为敏感。通常,可使用测井数据,但偶极声波测井由于成本高,P波声波测井和体积密度测井在较浅层由于井眼较大,一般情况下没有这两种数据。基于岩石物理方法构建拟测井曲线,而后应用其建立的初始模型进行地震数据的叠前波形反演。基于Dueea和Wendt(1993年)给出的方法建立拟横波声波测井曲线,另一组拟测井数据集是基于机械压缩理论和岩石物理的速度孔隙度关系。在墨西哥湾深水域的测井合成数据上测试了两种方法的反演结果。由于井眼较大,使得常规电缆测井采集数据相当困难,测井数据通常在较浅层不能获取,由于偶极声波横波测井采集数据成本较高,因而也很难获取。在勘探盆地,不能采集测井数据的情况下,基于岩石物理模型、有关沉积环境和沉积史的盆地特征,建立拟测井数据,进行可靠的测井曲线估算,替代实际的测井曲线。拟测井数据在构建初始模型中用于叠前波形反演也是非常有用的,随着钻井数量的增加,可以迭代修改勘探盆地的岩石物理模型。
拟测井曲线的构建 用偏微分方程可以表达沉积柱中纯机械压实使孔隙度减小的关系。建立两组拟测井曲线,一组仅根据压实趋势建立纵波声波曲线,另一组将纵波放大模拟叠加速度,作为叠前全波形反演的初始模型,两组数据集结合Dutta和Wendt’s (1993)给出的方法建立横波声波测井曲线。通常根据局部测井数据来建立砂岩和页岩Vp-Vs总趋势。伽马射线用于估算测井深度层段的页岩成分,假设建立的测井曲线层段为盐水饱和层。
叠前波形反演 叠前波形反演是一种非线性反演方法。基于全局优化技术进行优化的方法称为遗传算法(GA),基于Mallick (1999)的结论进行叠前偏移算法反演。应用Kennett反射系数模拟正演计算合成地震曲线,用岩石物理模拟方法对基于拟测井建立的初始模型用于叠前波形反演的可能性进行评估。
应用及结论 根据墨西哥湾深水域测井数据建立了全波形合成测井曲线。频带宽5~60 Hz,50~8000m 的偏移距,检波器间距50m,水深约2870ms,这些参数用于合成测井曲线。叠前波形反演结果对两种情况中4个目的层均较满意,最后在合成数据中添加了10%的随机噪声建立了合成数据。应用压实趋势获取的弹性参数用于初始模型,添加了噪声的叠前波形反演结果与初始测井数据相当一致。由于成本或其它原因而使钻井和声波数据采集异常困难,无法获取声波横波测井数据,因此根据岩石物理模拟构建拟测井曲线是一种非常有效的工具,可用于建立初始模型进行叠前波形反演。基于岩石物理的初始模型可用于仅有几口井的勘探盆地的叠前波形反演,这些模型可随着钻井数量的增加进行迭代修改,从叠前反演中恢复的弹性参数与测井数据相当一致。