HTI介质物理模型振幅响应特征与研究.pdfVIP

·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