双相介质储层参数非线性反演

【摘要】： 双相介质理论充分地考虑了介质的结构、流体的特殊性质、局部特性与整体效应的关系,因此,双相介质理论更能准确地描述实际地层结构和性质,也就更能适应越来越复杂的油气储藏勘探的需要,双相介质理论已成为当今地球物理学研究的前沿和难题之一。混沌作为一种普遍的非线性现象,具有随机性、遍历性和内在规律性的特点,其遍历性可作为避免搜索过程陷入局部极小的有效机制,因此,混沌算法已成为一种新颖且有潜力的优化工具。对复杂的双相介质的储层参数反演来说,混沌非线性优化算法是一种最适合的算法。 在本论文中,分析和总结了当前国内外双相介质理论的新技术新方法,研究双相介质中地震波的传播理论,结合川西地震的岩石物理资料,建立双相介质储层的地球物理模型;基于Biot模型和BISQ模型的双相各向同性和各向异性方程,实现了任意高阶有限差分方法的双相介质波场模拟,利用模拟结果分析了双相介质中波场特征及传播规律;基于Zoeppritz方程和双相介质分界面的反射系数和透射系数方程组,研究了任意入射角时双相介质与双相介质,单相介质与双相介质反射与透射特征。研究了双相介质自激自收时的简化方程,分析频率对反射与透射系数的影响;利用非线性混沌的遍历性、随机性、规律性的特点,开发了高效的最优化混沌改进算法程序,利用混沌优化改进算法,从理论上实现并简化了双相介质的AVO反演,利用混沌算法实现并简化了双相介质理论下的储层渗透率、孔隙度的反演;利用BISQ模型讨论了快、慢波衰减特征、速度频散、弹性参数间的关系,导出了基于双相介质理论的含气性预测方法。 最后,形成了一套系统的基于双相介质理论的波场模拟、波场分析、含气性检测及储层参数非线性反演的等方法技术系列,将研究成果进行了实际地震资料的应用处理,并取得了较好的应用效果。