地震振幅解释

本书从岩石物理变换式和反射系数方程出发，论述了地震振幅解释的 系统方法，提供了一套烃类检测的技术手段和经验法则。通过总结前人及 作者本人的研究成果，书中建立了地下岩石特性和地震振幅相关联的理论 基础和经验关系，给出了大量的AVO属性和解释方法，在识别烃类特征、证 实油气成藏组合方面提供了可靠的分析手段。针对三类情形下的AVO，结合 模型和大量实际例子，分析了各自的特性和地震响应，提出了适合的解释 流程及属性特征组合。
本书理论讲述清楚易懂，技术方法新颖可靠，实例典型，地质分析透 彻。书中介绍的内容在理论和方法研究方面具有很强的系统性和先进性， 对从事地球物理解释和地质分析的研究人员具有重要参考价值。

Fred J．Hilterman毕业于美国科罗拉多矿业学院，获得地球物理工程硕士学位和地球物理学博士学位。在Mobil供职期间（1963-1973年），他曾从事过野外和工程评价工作，后来担任野外研究实验室主任。1973年，他到休斯敦大学担任地球物理学教授。在休斯敦大学任教期间，他协助建立了地震声学实验室（SAL）。直到1981年，他一直是该实验室的首席研究员。后来，他又协助创办了地球物理发展公司（GDC），他现在是该公司的副总裁。同时，作为杰出的从事地球物理研究的教授，他在休斯敦大学也担任授课工作。

1　绪论
　1.1　地震解释的哲学观点
　　1.1.1　解释的四个步骤
　　1.1.2　解释目标的扩展
　1.2　历史回顾
　1.3　基本原理
　1.4　本书的目的
2　岩石物理
　2.1　纵波、横波、密度和泊松比
　2.2　建立区域和局部的岩石特性趋势线
　　2.2.1　海平面与海底基准面
　　2.2.2　有效压力
　　2.2.3　砂岩和页岩的速度与密度趋势线
　2.3　速度与密度之间的经验关系
　　2.3.1　Gardner的速度-密度变换式
　　2.3.2　Wyllie的速度-孔隙度变换式
　　2.3.3　Raymer-Hunt-Gardner(R-H-G)的速度-孔隙度变换关系
　　2.3.4　Han的速度-孔隙度-粘土含量变换式
　　2.3.5　Castagna的脚-vs变换式
　2.4　体积模量间的关系
　　2.4.1　Voigt，Reuss和Hill(V-R-H)的模量模型--估算Kma
　　2.4.2　Wood孔隙流体模量模型--估算Kn
　　2.4.3　Batzle和Wang对孔隙流体特性的估算
　　2.4.4　Biot系数
　2.5　波的传播理论
　　2.5.1　Gassmann方程
　　2.5.2　流体替代的验证
　　2.5.3　总结--流体替代模拟实例
　2.6　地质解释
3　地震反射振幅
　3.1　法向入射振幅
　　3.1.1　极性问题
　　3.1.2　反射和透射系数
　3.2　振幅的几何特征
　　3.2.1　地质界面反射回来的子波
　　3.2.2　薄层和过渡层速度响应
　　3.2.3　小面积和小体积的响应
　　3.2.4　振幅、相位和时间畸变
　　3.2.5　多层界面的关系
　3.3　振幅与入射角
　　3.3.1　流体-流体界面
　　3.3.2　固体-固体界面
　　3.3.3　固体--固体界面--大速度差异
　　3.3.4　固体--固体界面--小速度差异
　3.4　Zoeppritz方程的线性近似
　　3.4.1　岩石特性模型
　　3.4.2　Bortfeld方程分析
　　3.4.3　AVO与岩石模量的关系
　　3.4.4　Zoeppritz方程的线性近似
　　3.4.5　Shlaey方程和入射角的关系
　　3.4.6　模拟：精确解与近似解
　3.5　各向异性介质中的线性近似方程
　　3.5.1　各向异性介质的特性
　　3.5.2　测量与应用
4　烃类特征识别
　4.1　20世纪70年代烃类的识别和分类
　　4.1.1　地震振幅的定性分析
　4.2　AVO分类与烃类的识别
　4.3　AVO异常的油田实例
　　4.3.1　第3类AVO异常--亮点
　　4.3.2　第2类AVO异常--相位反转
　　4.3.3　第1类AVO异常--暗点
　4.4　烃类指示的总结
　　4.4.1　烃类指示
5　“快速解析”经验法则
　5.1　Shuey方程交会图
　　5.1.1　Koefoed的观测结果
　　5.1.2　Shley方程的图解
　5.2　根据测井曲线进行AVO预测
　5.3　深水地震岩石特性标定
　　5.3.1　可用的资料
　　5.3.2　速度和密度趋势--岩性和压力
　　5.3.3　速度和密度趋势--端员岩性
　　5.3.4　端员岩性的岩石特性交会图
　　5.3.5　异常岩性
　　5.3.6　结论
6　AVO斜率和截距属性
　6.1　根据反射率识别孔隙流体
　　6.1.1　斜率和截距对孔隙流体变化的敏感度
　　6.1.2　Smith和Gidlow的流体因子
　　6.1.3　λ-ρ孔隙流体判别式
　　6.1.4　其他反射率关系
　　6.1.5　A/B分析
　　6.1.6　第1类、第2类、第3类AVO的A/B
　6.2　预测孔隙流体和岩性的交会图
　　6.2.1　岩石特性交会图
　　6.2.2　反射系数交会图
　6.3　地震AVO属性交会
　　6.3.1　求取截距和斜率道
　　6.3.2　AVO反演求取截距和斜率的精度
　　6.3.3　有限带宽地震AVO属性交会
　　6.3.4　地震剖面交会
　　6.3.5　对地震交会的评论
　6.4　斜率和截距估计中的误差
　　6.4.1　截距和梯度的统计相关性
　　6.4.2　剩余NMO对截距和梯度估计的影响
　　6.4.3　弹性阻抗
7　实例分析
　7.1　第3类AVO--岩性识别　
　7.2　第3类AVO--Ursa：墨西哥湾深水油田
　　7.2.1　井标定
　　7.2.2　振幅分析
　7.3　第2类AVO--坐标轴旋转和交会图
　　7.3.1　地层模型
　　7.3.2　墨西哥湾实际数据
　　7.3.3　评论
　7.4　第2类AVO--利用各向异性NMO进行孔隙流体识别
　　7.4.1　简介
　　7.4.2　年代地层和岩性地层的反射
　　7.4.3　岩石物理模型
　　7.4.4　测井资料
　　7.4.5　各向异性效应
　　7.4.6　野外实际数据
　　7.4.7　讨论
　　7.4.8　结论
　7.5　第1类AVO--孔隙流体识别：各向异性NMO和模拟
　　7.5.1　简介
　　7.5.2　深水浊积岩成藏组合
　　7.5.3　讨论
8　评论及展望
　8.1　振幅解释的第二个时代
　8.2　与众不同的振幅异常
　8.3　主要挑战
　　8.3.1　勘探困难区
　　8.3.2　未来挑战
　　8.3.3　最后的评论
致谢
参考文献

1 绪论
1.1　地震解释的哲学观点
地震解释的目标是什么?当今的目标和40年前的目标一样吗?当今的三维地震资料和计算机工作站使解释能力得到巨大提高，这在40年前是不能想像的。然而，这仅仅是实现目标使用工具上的变化。地震解释的目标和地震资料的频率成分不同，不随时间而变化。
图1.1.1列出了解释工作的目标，是Jakosky在1960年出版的书上给出的阐述。第一个目标是“识别烃类异常”，这仍然是当今地震解释的最高要求。然而，我们的识别准则在现代的真振幅采集和处理中已经得到极大增强，地震振幅已成为了识别潜在烃类储层的一个主要依据。
第二个目标是“证实烃类异常”。该目标应该扩展为包括地层格架解释，通过地震波形特征的解释就可实现。但这需要在地质格架的构造解释中结合地层的验证。简而言之，找出异常，做出构造图，并确保地震反射振幅与构造解释保持一致。