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各向异性含气砂岩模型正演及AVO响应特征分析
摘要
本文针对各向异性含气砂岩模型进行了正演模拟和AVO响应特征分析。通过建立各向异性含气砂岩的数学模型，运用声波正演方法对模型进行了模拟，随后，对模型在不同角度下的AVO响应特征进行了分析。分析表明：各向异性含气砂岩对角度的敏感度较高，正演模拟结果表明在正常角度下，P波幅值随角度的增大而逐渐减小，S波幅值呈现出先增加后减小的趋势；在斜入射角度下，P波和S波的幅值对比较大，而在垂直入射时，两者的幅值差异会减小；针对AVO分析，各向异性含气砂岩的AVO特征表现出较强的协同性，可用于水合物探测和油气勘探。
关键词：各向异性；含气砂岩；正演模拟；AVO特征
Abstract
Inthispaper,wesimulatedandanalyzedtheAVOresponsecharacteristicsofanisotropicgas-bearingsandstonemodels.Byestablishingthemathematicalmodelofanisotropicgas-bearingsandstone,thesoundwaveforwardsimulationmethodwasusedtosimulatethemodel.Then,theAVOresponsecharacteristicsofthemodelatdifferentangleswereanalyzed.Theanalysisshowsthattheanisotropicgas-bearingsandstoneishighlysensitivetotheangle.TheresultsoftheforwardsimulationshowthattheP-waveamplitudegraduallydecreaseswiththeincreaseoftheangleundernormalangles,whiletheS-waveamplitudeshowsatrendofincreasingandthendecreasing.Atobliqueincidentangles,theP-waveandS-waveamplitudeshavealargercontrast,whilethedifferenceinamplitudebetweenthetwowilldecreaseunderverticalincidence.TheAVOanalysisshowsthattheAVOcharacteristicsofanisotropicgas-bearingsandstoneshowstrongcoordinationandcanbeusedforhydratedetectionandoilandgasexploration.
Keywords:anisotropic;gas-bearingsandstone;forwardsimulation;AVOcharacteristics
1.引言
各向异性含气砂岩是一种特殊的岩石，其内部结构和物理性质具有一定的各向异性特征。在海洋地质勘探和油气勘探领域中，各向异性含气砂岩具有重要的应用价值[1][2]。通过对各向异性含气砂岩的模拟和AVO特性分析，可以更好地评估该地质体的物理性质和水合物油气资源的分布情况，为油气勘探提供重要的参考依据。
2.各向异性含气砂岩模型建立及正演模拟
2.1模型建立
考虑到各向异性含气砂岩的物理特性，建立如下模型：各向异性含气砂岩的速度、密度和各向异性特征参数分别为V1、V2、ρ和ε，其中，V1为垂直方向速度，V2为水平方向速度，ρ为密度，ε为各向异性参数，ε>0表示横向速度大于纵向速度，ε<0表示横向速度小于纵向速度。例如，在斜方位输入P波时，垂直方向的速度Vp和水平方向的速度Vh可以表示为：
Vp=1/2(V1+V2)+1/2(V1-V2)cos2θ+V∆
Vh=1/2(V1+V2)-1/2(V1-V2)cos2θ
其中，θ是声波入射角，在θ=0°时为正常入射，V∆是V2和V1的差值。
2.2正演模拟
通过数值模拟方法，对各向异性含气砂岩进行正演模拟，并对其在不同角度下的声波响应进行计算。正演模拟结果如图1所示。
（图1各向异性含气砂岩正演模拟结果）
3.AVO响应特征分析
在各向异性含气砂岩模型的正演模拟结果基础上，分析其在不同角度下的AVO响应特征。
3.1不同角度下的P波响应
在P波方面，随着角度的增大，P波幅值逐渐减小，且对角度的敏感度较高。在正常入射角度下（θ=0°），P波幅值最大，如图2所示。
（图2不同角度下的P波响应）
3.2不同角度下的S波响应
在S波方面，其响应特征不同于P波。在θ=0°时，S波幅值最小；随着角度的增大，S波幅值逐