Zoeppritz方程和avo在煤田勘探和油田勘探中的应用.doc

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Zoeppritz方程和avo在煤田、油田勘探中的应用
【摘要】AVO分析方法是通过建立储层含流体性质与AVO的关系，应用AVO的属性参数来对储层的含流体性质进行检测的方法。在实际应用中，就是利用地震道集资料，分析储层界面上的反射波振幅随炮检距的变化规律，或通过反射振幅随其入射角θ的变化，估算界面上的AVO属性参数、泊松比、流体因子等，进一步推断储层岩性和含油气性。现已广泛应用于煤田，油田，油气及天然气的勘探中。在淮南煤矿中取得了丰硕的勘探成果。
【关键词】avoZoeppritz方程煤田油田天然气

淮南煤田地处华北型石炭二叠纪聚煤区的东南部地区，煤系地层为石炭二叠系。淮南矿业集团与产学研等多家单位合作，积极研究与推广应用三维地震勘探技术。自1993年谢桥矿首次开展煤炭采区三维地震勘探以来，至目前的高密度三维地震勘探，历经6个发展阶段，开展了针对不同煤层的精细处理、厚煤层屏蔽下的下伏煤层勘探技术、AVO技术、岩性反演技术及高密度三维地震勘探等多项科研项目，取得了丰硕的勘探成果。根据淮南矿业集团探采对比资料，指出了采区三维地震勘探的研究方向及应采取的措施。
地震波反射基本原理假设界面将空间分为上下两部分，各部分介质具有不同的弹性性质，其参数分别为,和;在两种介质中，纵波和横波的传播速度分别。设有一个纵波平面波以角人射到介质分界面。我们选择直角坐标系，使其Y轴与波前面平行，Z=0平面与介质分界面重合。Z轴垂直向下，指向第二介质，人射波P来自Z<0的第一介质，则在第一介质中，产生反射纵波，反射SV横波;在第二介质中，产生透射纵波，透射SV横波。
根据弹性波动力学的有关理论，所产生的四个波的反射透射系数可由著名的Zoeppritz方程给出

式中，分别为反射P波、反射SV波、透射P波和透射SV波的反射系数和透射系数。求解这一方程组就可得到各个位移反射系数和透射系数的表达式。
从上面的讨论可知，如果已知波的人射角和反射系数及透射系数，则可借助于zoePpritz方程推断介质的物性参数。基于这一原理，可以依据反射振幅随炮检距变化关系来进行储层物性参数求取和油气检测。
程冰洁等从精确的Zoeppritz方程出发,根据Shuey及Hilterman提出的P-P波反射系数计算公式,设计多层地质模型进行AVO正演模拟并合成地震记录,利用地震记录对比讨论了Shuey及Hilterman的简化方程各项的物理意义及其在不同入射角范围内对地震记录的贡献。
AVO反演技术已被广泛应用在石油勘探开发。但目前的AVO反演几乎都是利用Zoeppritz方程近似实现的，勘探过程中所遇到的许多问题很难满足Zoeppritz方程近似的成立条件，即满足小角度和弱反射界面。刘福平等在《基于Zoeppritz偏导方程精确解的地层密度多角度反演》一文中利用Zoeppritz偏导方程精确解，由反射系数对介质密度比的导数给出了计算反射系数梯度的方法，利用反射系数梯度精确解实现了地层介质密度的多角度联合反演，算例获得了好的反演效果，拓展了传统AVO反演技术的应用范围，克服了常规利用AVO反演技术计算地层介质密度所遇到的困难．
曹杨《浅谈AVO正演技术在勘探中的应用》中谈及了avo技术在油气，天然气勘探中的应用。AVO技术在天然气勘探中的应用是一项重点科研项目。该项技术通过综合分析井区各类岩石的纵波速度、横波速度、泊松比、密度等物理参数，可确定该地区AVO技术检测天然气的四种类型：即负极性亮点型、负极性暗点型、正极性暗点型及正极性亮点型，而主要为暗点型。同时建立起了各种岩石物性参数间的基本相关经验式。分析认为，影响该地区AVO技术检测天然气的主要因素是气层厚度。

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