稀疏脉冲反演

souhong

稀疏脉冲反演是基于脉冲反褶积基础上的递推反演方法，其基本假设是地层的强反射系数是稀疏分布的。根据稀疏的原则从地震道中提取反射系数，与子波褶积后生成合成地震记录；利用合成地震记录与原始地震道残差的大小修改参与褶积的反射系数个数及反射系数的大小，再做合成地震记录；如此迭代，最终得到一个能最佳逼近原始地震道的反射系数序列。该方法适用于井数较少的地区，其主要优点是能够获得宽频带的反射系数，较好地解决地震反演的多解性问题，从而使反演结果更趋于真实。

   约束稀疏脉冲反演是在地质分析的基础上，综合地震、测井、地质信息进行的稀疏脉冲反演。基本思想是采用一个快速的趋势约束脉冲反演算法，用解释层位和井约束控制波阻抗趋势和幅值范围。脉冲算法产生了宽带结果，恢复了缺失的低频和高频成分。同时，根据井的波阻抗的趋势约束将常规界面型地震道的振幅－时间域数据反演成岩层型时间域或深度域的声波阻抗数据，从而使地震资料变成能与钻井、测井资料直接对比的形式，为储层参数横向预测提供资料保证。

（1）稀疏脉冲波阻抗反演的基本原理和算法

稀疏脉冲波阻抗反演通过最大似然反褶积求得一个具有稀疏特性的反射系数序列；再通过地质和井约束，采用最大似然反演导出宽带波阻抗。所谓最大似然反褶积，其对地层的假设认为：地层的反射系数是由较大的反射界面的反射和具高斯背景的小反射迭加组合而成的。

（2）约束稀疏脉冲波阻抗反演中关键的处理环节

① 精细的层位标定

地震反演及储层横向预测中，最基础的工作就是从已知井出发利用地震资料识别储层。除了利用三维区块中各井的AC（声波时差）和DEN（密度）测井曲线制作波阻抗曲线，通过合成地震记录与过井地震资料进行储层标定外，还需结合GR（自然伽玛），SP（自然电位）和CNL（中子）等多项测井资料及VSP资料进行逐一的核实和调整。

② 建立低频模型

由于地震采集系统的限制，地震直接反演结果中不包含10HZ以下的低频成分，必须从其它资料提取予以补偿。从地震资料出发，以测井资料和钻井数据为基础，建立基本反映沉积体地质特征的低频初始模型。地质模型中的地层模型是根据精细的层位解释结果建立的地层框架表，该表定义了测井数据在每个地层如何进行内插。地层框架表对反演目的层段的地层特征应具有代表性，因此，建立合适的地层框架表是对测井数据进行内插的关键。具体做法是根据地震解释层位，按沉积体的沉积规律在大层之间内插出许多小层，建立一个地质框架结构；在这个地质框架结构的控制下，根据一定的插值方式对测井数据沿层进行内插外推，产生一个平滑、闭合的实体模型。因此，合理地建立地质框架结构和定义内插模式是最关键的部分。

③ 拉姆达值的确定

值的大小反映声阻抗值和子波褶积产生的合成地震道与实际地震道匹配程度的好坏。低的 值着重强调反射系数之和最小，即强调稀疏性CSSI剖面细节少，分辨率小，残差大。 值太大，过分强调地震残差最小，一味地使合成记录与原始地震道吻合，结果使噪声也加到了反演剖面中；同时忽略了反射系数的稀疏，即忽略了波阻抗变化的低频成分。因此，重要的一步就是寻找一个合适的 值，使得反演剖面既保持细节又不损失低频背景，这个工作是通过控制井旁合成记录与原始地震道吻合程度来完成的。