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·440· 中国地球物理2011
(13)地球介质各向异性
HTI介质物理模型的振幅响应特征研究
Featuresof on modelofHTImedia
amplituderesponsesphysical
尹志恒1’ 李向阳1魏建新1狄帮让1邓元军2
Yin Di
WeiJianxinl
Zhihen91+LiXiangyan91 Bangran91Yuanjun2
Deng
北京昌平102249
1.中国石油大学(北京)CNPC物探重点实验室
2.中海油能源发展监督监理技术分公司 天津300452
实验室制造了一个带有构造的HTI裂缝介质(带有水平对称轴的横向各向同性介质)物理模型,一方
面来研究HTI裂缝介质引起的地震响应特征,另外一方面研究各向异性介质对构造成像所带来的影响。本
文主要针对前者,将HTI介质反射系数公式研究与模型采集的3D数据分析相结合,来观察HTI裂缝介质
所引起的振幅响应特征。
1.物理模型介绍
物理模型分为三层,目的层是含有垂直裂缝的HTI介质,所有裂缝的走向基本一致,裂缝密度相同。
在裂缝层中,含有两个构造,一个穹窿和一个断层。实验室利用超声波测试的方法得到裂缝介质的弹性模
量,结果显示裂缝层符合HTI介质特征,并呈现较弱的正交各向异性。目的层的上层和下层都是各向同性
层。宽方位观测系统,以便进行各向异性的研究。
2.各向异性介质中的Ruger反射系数
Ruger借助弱各向异性的概念,推导了各向异性介质中反射系数与各向异性参数之间的解析关系。作
者将测得的裂缝介质的弹性模量进行转化,然后代入Ruger推导的HTI介质的反射系数方程,得出裂缝层
与各向同性层界面的反射系数变化曲线。①固定方位角,分0。,30。,60。,90。不同方位角,研究反
射系数随不同入射角的变化。选择入射角目的值从0。到40。进行分析,结果显示90。方位角(平行于裂
缝走向)反射系数曲线变化小,而在0。方位角(垂直于裂缝走向)反射系数变化最大。②固定入射角,
研究反射系数随方位角的变化。分10。,20。,30。,40。不同入射角,用直角坐标和极坐标画图观察反
射系数随方位角的变化。结果显示,反射系数在直角坐标系中呈波浪形态变化,在极坐标中呈椭圆形态,
但是对于大入射角,不是标准的椭圆形态。反射系数的最大值出现在平行于裂缝走向的90。方位角上。同
时,简化Ruger公式,视反射系数与sin:曰为线性变化,拟合出的直线斜率为反射系数梯度。反射系数梯
度随方位角的变化也大体呈现一个不标准的椭圆形态。最大值出现在垂直于裂缝走向的方向上。⑨最后分
析总结,不同数值模拟结果相互验证,HTI介质会引起较明显的反射系数各向异性情况。
3.物理模型数据的对比分析
为了保证后续AVO分析的有效性,只对模型数据进行了常规的处理。然后在无构造区域,提取出一
个动校正之后的CDP超道集转化为角道集,进行后续的分析。在分析时,在目的区域开合适时窗,在时
窗内计算均方根振幅。然而,很遗憾,振幅随方位角和入射角的分布比较散乱,结果只显示出,随着入射
角的增大,振幅能量呈现变小趋势。但是,无法从振幅的变化来推测裂缝的发育方向。
然后又进行了AVO梯度分析,梯度分析的效果较好。梯度分析,是将提取出的CDP超道集划分出从
0。到180。7个方位角子道集。分别对7个方位角道集进行AVO梯度分析,计算出的梯度值与理论值的
趋势一致,分布类似椭圆,梯度的大值出现在垂直裂缝发育方向,小值在平行裂缝方向。
4.结论
经理论公式计算和模型数据分析可知,裂缝形成的HTI介质具有较明显的能量各向异性。可以应用这
点来进行裂缝预测,从模型数据来看,AVO梯度分析效果更好些。
参考文献
A.P-warereflect
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