描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787030443007
编辑推荐
地球物理勘探工程师与物探管理人员，大专院校相关专业师生
内容简介
常规的基于海相砂岩的流体判别方法在致密碎屑岩中遇到挑战，在覆压孔、渗特征分析基础上，《致密碎屑岩储层流体判别方法》提出了反映速度和密度变化特征的AVO近似方法和不依赖纵横波速度比假设的纵波速度、横波速度、密度重构算法，并依据典型致密砂岩段的实验室测定结果构建了流体判别因子。
目 录
目录
第1章 绪论 1
1.1 问题的提出 1
1.2 国内外研究动态 2
1.2.1 AVO/AVA技术 4
1.2.2 弹性波阻抗技术 6
1.2.3 下二叠统盒8段储层地震预测 7
1.3 主要研究内容与关键技术 8
1.3.1 主要研究内容 8
1.3.2 关键技术 9
第2章 储层物性特征 10
2.1 孔隙类型 10
2.2 孔隙特征 11
2.3 储层物性特征 12
2.3.1 盒8上段储层物性 13
2.3.2 盒8下段储层物性 13
2.3.3 覆压物性特征 13
2.4 物性影响因素 16
2.4.1 岩性对物性的控制作用 17
2.4.2 成岩作用对物性的控制作用 17
2.4.3 沉积微相对物性的控制作用 19
2.5 小结 20
第3章 盒8段储层岩石物理参数特征 2l
3.1 岩石弹性参量及其相互关系 21
3.2 地球物理响应特征 22
3.3 敏感性参数分析 25
3.4 岩石物理参数特征 26
3.4.1 岩芯速度测定 27
3.4.2 实验数据分析 27
3.4.3 方程验证 29
3.4.4 流体判别因子构建 31
3.5 小结 31
第4章 AVO分析方法 33
4.1 Zoeppritz方程 33
4.2 AVO近似方法 35
4.2.1 Aki-Richards近似 35
4.2.2 Shuey近似 35
4.2.3 Smith-Gidlow近似 37
4.2.4 Fatti近似 37
4.2.5 Hilterman近似 38
4.2.6 Gray近似 39
4.2.7 基于纵横波速度比和密度比的近似方法 39
4.2.8 AVO正演方法对比 41
4.3 AVO分析方法 43
4.3.1 Shuey两项近似的属性应用 43
4.3.2 广义AVO属性分析 44
4.4 含气砂岩分类 51
4.4.1 I类——高阻砂岩 51
4.4.2 II类——阻抗差近于零的砂岩 52
4.4.3 III类——低阻砂岩 52
4.4.4 IV类——低阻砂岩 52
4.5 小结 53
第5章 岩石物理参数重构方法 54
5.1 弹性阻抗基本原理 54
5.1.1 弹性阻抗 54
5.1.2 横波弹性阻抗 56
5.1.3 转换波弹性阻抗 57
5.1.4 扩展弹性阻抗 58
5.2 纵波阻抗和横波阻抗的重构方法 59
5.2.1 重构方法一 59
5.2.2 重构方法二 60
5.2.3 重构方法三 60
5.2.4 改进的重构算法 61
5.3 理论模型测试 61
5.4 小结 67
第6章 苏五区块流体判别 68
6.1 理论模型分析 68
6.1.1 零相位Ricker子波 69
6.1.2 *小相位Ricker子波 70
6.1.3 统计子波 72
6.1.4 流体替换 73
6.1.5 实际资料正演 78
6.2 地球物理模型响应 80
6.2.1 顶部含气模型 81
6.2.2 底部含气模型 81
6.2.3 中部含气模型 81
6.2.4 多段含气模型 81
6.2.5 实际资料分析 85
6.3 苏五三维流体判别分析 86
6.3.1 资料品质分析 86
6.3.2 密度反演 90
6.3.3 振幅属性分析 92
6.3.4 AVO分析 93
6.3.5 岩石物理参数重构 96
6.3.6 综合预测 100
6.4 小结 102
参考文献 103
第1章 绪论 1
1.1 问题的提出 1
1.2 国内外研究动态 2
1.2.1 AVO/AVA技术 4
1.2.2 弹性波阻抗技术 6
1.2.3 下二叠统盒8段储层地震预测 7
1.3 主要研究内容与关键技术 8
1.3.1 主要研究内容 8
1.3.2 关键技术 9
第2章 储层物性特征 10
2.1 孔隙类型 10
2.2 孔隙特征 11
2.3 储层物性特征 12
2.3.1 盒8上段储层物性 13
2.3.2 盒8下段储层物性 13
2.3.3 覆压物性特征 13
2.4 物性影响因素 16
2.4.1 岩性对物性的控制作用 17
2.4.2 成岩作用对物性的控制作用 17
2.4.3 沉积微相对物性的控制作用 19
2.5 小结 20
第3章 盒8段储层岩石物理参数特征 2l
3.1 岩石弹性参量及其相互关系 21
3.2 地球物理响应特征 22
3.3 敏感性参数分析 25
3.4 岩石物理参数特征 26
3.4.1 岩芯速度测定 27
3.4.2 实验数据分析 27
3.4.3 方程验证 29
3.4.4 流体判别因子构建 31
3.5 小结 31
第4章 AVO分析方法 33
4.1 Zoeppritz方程 33
4.2 AVO近似方法 35
4.2.1 Aki-Richards近似 35
4.2.2 Shuey近似 35
4.2.3 Smith-Gidlow近似 37
4.2.4 Fatti近似 37
4.2.5 Hilterman近似 38
4.2.6 Gray近似 39
4.2.7 基于纵横波速度比和密度比的近似方法 39
4.2.8 AVO正演方法对比 41
4.3 AVO分析方法 43
4.3.1 Shuey两项近似的属性应用 43
4.3.2 广义AVO属性分析 44
4.4 含气砂岩分类 51
4.4.1 I类——高阻砂岩 51
4.4.2 II类——阻抗差近于零的砂岩 52
4.4.3 III类——低阻砂岩 52
4.4.4 IV类——低阻砂岩 52
4.5 小结 53
第5章 岩石物理参数重构方法 54
5.1 弹性阻抗基本原理 54
5.1.1 弹性阻抗 54
5.1.2 横波弹性阻抗 56
5.1.3 转换波弹性阻抗 57
5.1.4 扩展弹性阻抗 58
5.2 纵波阻抗和横波阻抗的重构方法 59
5.2.1 重构方法一 59
5.2.2 重构方法二 60
5.2.3 重构方法三 60
5.2.4 改进的重构算法 61
5.3 理论模型测试 61
5.4 小结 67
第6章 苏五区块流体判别 68
6.1 理论模型分析 68
6.1.1 零相位Ricker子波 69
6.1.2 *小相位Ricker子波 70
6.1.3 统计子波 72
6.1.4 流体替换 73
6.1.5 实际资料正演 78
6.2 地球物理模型响应 80
6.2.1 顶部含气模型 81
6.2.2 底部含气模型 81
6.2.3 中部含气模型 81
6.2.4 多段含气模型 81
6.2.5 实际资料分析 85
6.3 苏五三维流体判别分析 86
6.3.1 资料品质分析 86
6.3.2 密度反演 90
6.3.3 振幅属性分析 92
6.3.4 AVO分析 93
6.3.5 岩石物理参数重构 96
6.3.6 综合预测 100
6.4 小结 102
参考文献 103
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第1章 绪论
1.1 问题的提出
随着勘探程度不断深入，以低孔、低渗为特征的致密碎屑岩储层日益引起勘探界的关注。致密碎屑岩储层的*大特点是非均质性极强，油气富集不只与构造有关，更与致密背景下相对高孔、高渗储层的发育状况关系密切，且孔隙流体的性质、分布异常复杂，其判别方法更是一世界性难题。
致密碎屑岩储层的孔隙度和渗透率都低于常规储层，且一般埋藏较深、构造也相对平缓(王泽明，2010)，因而被划分到非常规天然气大类中。致密只是一个相对的概念，因资源状况和技术手段不同，不同国家、不同时期的划分标准亦有所不同。Spencer将致密砂岩储层划分为高孔隙度致密砂岩储层和低孔隙度致密砂岩储层两大类。其中，高孔隙度致密砂岩储层为渗透率小于0.1 mD的粉砂岩（孔隙度10%~30%）和细砂岩(孔隙度20%~40%)；而低孔隙度致密砂岩储层的孔隙度为3%~12%，渗透率小于0.1 mD (Spencer，1985；1989)。
致密含气砂岩的概念*早出现在美国，美国于1978年就在天然气政策法案中规定，砂岩储层的天然气渗透率小于0.1 mD的气藏才可以被定义为致密砂岩气藏；美国联邦能源委员会也把致密含气砂者定义为空气渗透率小于0.1 mD的砂岩。关德师等(1995)则认为，致密砂岩气是指储层的孔隙度低(<12%)、渗透率较低(<1 mD)、含气饱和度低(<60%)、含水饱和度高(> 400/0)、天然气在其中流动较为缓慢的、砂岩巾的非常规天然气。赵靖舟(2012)在对非常规油气概念进行系统分析的基础上，指出常规砂岩气和致密砂岩气均属于源外型非常规气藏，与常规砂岩气相比，致密砂岩气储层必须经过压裂才能获得经济产能，其物性表现为**渗透率低于2 mD。结合国内外低渗透致密气藏的研究成果，赵靖舟将气藏按其渗透率分为三大类：①常规气藏，气层渗透率大于10 mD；②低渗透气藏，气层渗透率2～10 mD；③致密气藏，气层**渗透率小于2 mD。总之，对于致密砂岩储层的界定，储层孔隙度的标准相差较大，而渗透率的划分标准却基本一致，都强调了致密砂岩储层的低渗透率特征。
勘探开发实践表明，中国天然气资源丰富，总资源量达38x1012m3，但品位差异悬殊(王涛，1997；李剑，等，2001；付金华，等，2001；田昌炳，等，2003，杨华，等，2012)，在已探明的天然气储量和尚未探明的剩余天然气资源中，属高丰度、高效的天然气资源量约占总量的1/3，而低效资源量却占到了总量的2/3。
苏里格气田位于鄂尔多斯盆地中北部，勘探面积约20 000 kffi2，天然气资源量约1.80×1012 m3，预测储量1 571.52×108 m3，是迄今为止中国石油天然气集团公司在陆上找到的面积*大、规模*大的低压、低渗、低丰度的砂岩岩性气藏。苏里格气田是低效致密砂岩气田的典型代表，以低渗透率、低孔隙度、低丰度且强非均质性为特征，且有效砂体叠置模式复杂、连通性差。曰前，已发现上古生界二叠系下石盒子组盒7段、盒8段、山两组山1段、山2段及下古生界奥陶系马家沟组马五段等多套含气层段，其中，盒8段、山1段的天然气勘探始于1999年，2000年油气勘探获得重大突破。白2001年苏五区块第1口探井——苏5井钻探成功以来，先后钻探了苏25 -12、苏平2等8口井，但获无阻流量l.5xl04 m3/d以上的井仅有5口（含苏5井），其他的均为微气（干）井或水井。截至2009午5月底，苏五区块共完钻179口井，按照中国石油长庆油田分公司的划分标准，I类井85口，II类井64口，I+II类井占83.2%，III类升30口，占16.8%；除主力产层盒8段之外，纵向上还发现了盒7段、山1段、山2段和太原组气藏。
多年的勘探、研究成果表明，苏五区块盒8段储层为处于潮湿沼泽背景下、距物源有一定距离的叠合砂质辫状河砂体，有效储层以高能水道中的粗岩相心滩为主，岩性及厚度空间变化大，含水饱和度较高，气水关系复杂。截至目前，探索性的AVO分析和叠前弹性阻抗反演等流体检测工作取得了积极的阶段性成果，但还难以有效识别含气富集区。因此，探索、研究适合本区的流体判别方法至关重要。
1.2 国内外研究动态
地震勘探是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态，其终极目标应该是根据炮域地震记录估算地下介质的岩石物理参数，如纵波速度、横波速度、密度，甚至各向异性参数（何樵登，1988；Aki，et al．，1980；Yilmaz，1987；Sheriff，1991）。反射法地震勘探源于1913年前后R．费森登的工作，1921年，J．C．卡彻在美国俄克拉荷马州首次记录到人工地震产生的、清晰的反射波，之后，反射法地震勘探进入工业化应用阶段。20世纪70年代前，地震勘探的主要目的就是查明地质构造的形态；20世纪70年代，开始利用地震勘探研究岩性和岩石孔隙中所含流体的性质，即根据地震时间剖面上的振幅异常来判定气藏的“亮点”分析，根据反射地震波振幅与炮检距（入射角）的关系来预测油气藏的AVO分析；20世纪80年代，开始利用反射地震波振幅来推算地层的波阻抗和层速度，即叠后纵波阻抗反演，地震勘探从以构造勘探为主向岩性勘探的方向发展。
利用地震资料进行孔隙流体判别目前主要有两种方式：一种是利用多波、多分量地震记录中的转换横波信息研究介质的岩石物理参数特征，其优点显而易见，即转换横波携带着丰富的岩性信息，但其处理、解释方法目前仍处于探索、研究阶段，且要求投入的资金非常大；另一种是利用纵波地震资料中携带的隐含岩性信息研究介质的岩石物理参数特征，这就是常说的叠前反演（包括AVO/AVA和叠前弹性反演），也就是本书的主要研究内容。
地震属性(seismic attributes)是近十几年才提出的一个术语，广义来讲，叠前反演也应该纳入到地震属性研究中来。所谓地震属性(Michelena，et al.， 1998; Marfurt， et al.， 1998; Marfurt， et al.， 1999; Gersztenkorn， et al.， 1999a; Gersztenkorn， et al.， 1999b; Brown， 1996; Bahorich， et al.， 1995; Cohen， 1997)，兢是从地震数据中提取出的、能够反映储层特征或含油气性特征的参数，如振幅、频率、相位、能量、波形、比率和相干性等，过去一般将其称为地震参数、地震特征、地震信息等(Leary，et al．，1988; Barnes，1991，1993；Jones，2000: Matteucci，1996; Mazzotti，1991; Robertson， et al.， 1988; Ronen， et al.， 1994; Sheriff，1991)。尽管地震属性是近十几年才提出的，但白1920年Haseman等应用地震勘探寻找油气以来，从*早利用双程反射时间寻找构造圈闭，到利用岩层的纵波阻抗寻找岩性圈闭，发展到目前利用多属性分析进行储层综合预测，地球物理学家在实际工作中一直在使用地震属性(Kalkomey，1997; Russell，et al.， 1997;An， et al.， 2001; Hampson， et al.， 2001;Chen， G.， et al.， 2008)。第67届地球物理年会对地震属性进行了专题讨论，西方地球物理公司的Chen等(1997a)发表的《地震属性技术的进展》一文，介绍了当今世界地震属性技术的**进展，此后，国际上统一采用“地震属性”一词。
作为地震储层预测的主要技术手段之一，到目前为止还没有一个较为完整的、统一的地震属性列表，这是因为不同的学者采用的分类角度不同，且不同的研究区对属性的敏感程度也不尽相同，更何况属性的提取种类还在不断创新和发展。Taner等(1994)将地震属性分为物理属性和几何属性；Brown (1996)则按其定义和作用分为时间属性、振幅属性、频率属性和吸收属性等4类；Chen等(1997a；1997b)则按在地震剖面上的提取时窗性质分为基于层位的属性（平均属性）和基于样点的属性（瞬时属性）两大类，并对各种属性的提取方法、物理意义和应用范围做了全面总结，他所定义的各类属性超过300种。
叠前反演研究的是叠前振幅属性，是通过研究反射纵波振幅随偏移距（入射角）的变化规律来预测储层孔隙中所含流体的性质。由于不同的孔隙流体对地震波高频成分的吸收衰减亦有所差异，因此，也可以通过研究储层段的频率属性和吸收属性来定性预测储层的孔隙流体性质。叠前反演的核心是利用地震纵波信息研究其振幅随偏移距的变化，进而预测储层的含油气特征，其理论基础是描述平面纵波在界面上反射和投射能量的Zoeppritz方程。自1961年Bortfeld研究反射纵波的振幅随偏移距的变化规律开始(Bortfeld，1961)，特别是20世纪90年代以来，AVO和叠前弹性反演技术快速发展，取得了丰富的研究成果。
1.2.1 AVO/AVA技术
AVO (amplitude versus offset)技术是利用叠前共中心点道集资料(common midpoint point，CMP)，严格来讲，应该是共反射点道集(common reflection point，CRP)，即成像道集，来分析地震反射纵波振幅随偏移距的变化规律，进而估算界面两侧介质泊松比的变化、推断地层岩性和储层的含油气特征（殷八斤，等；印兴耀，2010; Shuey，1985；Smith，et al．，1987；Rutherford，et al．，1989；Fatti，et al.，1994; Goodway， et al.，1997; Castagna， et al.， 1998; Burianky， et al.， 2000;Avseth，et al．，2001；Nowak，et al．，2008；Ursenbach，et al．，2008)，其理论基础是描述平面波在水平界面上反射和透射的Zoeppritz方程。
本质上，AVO研究的是地震反射纵波振幅随入射角的变化规律，即AVA (amplitude versus incident angle)。白Koefoed计算单个反射界面上反射系数随入射角的变化开始(Koefoed，et al．，1980)，为了克服南Zoeppritz方程导m的反射系数形式复杂，且不易进行数值计算的困难，诸多学者对Zoeppritz方程进行了简化。
Aki等(1980)给出了以速度和密度的相对变化率表示的纵波反射系数。
在Aki近似的基础上，Shuey (1985)给出了体现泊松比对纵波反射系数影响的近似，并首次提出了纵波反射系数的AVO截距和AVO梯度的概念，证明了相对厦射系数随炮检距的变化梯度主要南泊松比的变化来决定，他的研究奠定了AVO处理的基础，并使AVO技术开始成为一项实用的地震技术以预测储层的含油气特征。
Smith等(1987)提出的CMP道集加权叠加的AVO反演方法将加权叠加技术应用于岩性参数的估计，并对纵波速度变化率和横波速度变化率进行了分离，且不受纵横波速度比近于2这一假设条件的限制，为AVO技术的进一步发展提供了广阔思路。虽然该近似方法能够较为精确地反演岩性参数，可以给出较大角度（小于临界角）下较为精确的纵波反射系数，但速度和密度指数关系式的引入在很大程度上限制了其应用范围，特别是经验关系式与实际相差较大时，方程的解可能不收敛甚至无解，同时很可能引入小角度误差，而且，该近似只能从得到的相对参数变化来对岩性作定性分析，并需要速度相对变化率这一背景信息。
Mallick等(1993)提出用流体因子及射线参数来近似表达纵波反射系数。
F
1.1 问题的提出
随着勘探程度不断深入，以低孔、低渗为特征的致密碎屑岩储层日益引起勘探界的关注。致密碎屑岩储层的*大特点是非均质性极强，油气富集不只与构造有关，更与致密背景下相对高孔、高渗储层的发育状况关系密切，且孔隙流体的性质、分布异常复杂，其判别方法更是一世界性难题。
致密碎屑岩储层的孔隙度和渗透率都低于常规储层，且一般埋藏较深、构造也相对平缓(王泽明，2010)，因而被划分到非常规天然气大类中。致密只是一个相对的概念，因资源状况和技术手段不同，不同国家、不同时期的划分标准亦有所不同。Spencer将致密砂岩储层划分为高孔隙度致密砂岩储层和低孔隙度致密砂岩储层两大类。其中，高孔隙度致密砂岩储层为渗透率小于0.1 mD的粉砂岩（孔隙度10%~30%）和细砂岩(孔隙度20%~40%)；而低孔隙度致密砂岩储层的孔隙度为3%~12%，渗透率小于0.1 mD (Spencer，1985；1989)。
致密含气砂岩的概念*早出现在美国，美国于1978年就在天然气政策法案中规定，砂岩储层的天然气渗透率小于0.1 mD的气藏才可以被定义为致密砂岩气藏；美国联邦能源委员会也把致密含气砂者定义为空气渗透率小于0.1 mD的砂岩。关德师等(1995)则认为，致密砂岩气是指储层的孔隙度低(<12%)、渗透率较低(<1 mD)、含气饱和度低(<60%)、含水饱和度高(> 400/0)、天然气在其中流动较为缓慢的、砂岩巾的非常规天然气。赵靖舟(2012)在对非常规油气概念进行系统分析的基础上，指出常规砂岩气和致密砂岩气均属于源外型非常规气藏，与常规砂岩气相比，致密砂岩气储层必须经过压裂才能获得经济产能，其物性表现为**渗透率低于2 mD。结合国内外低渗透致密气藏的研究成果，赵靖舟将气藏按其渗透率分为三大类：①常规气藏，气层渗透率大于10 mD；②低渗透气藏，气层渗透率2～10 mD；③致密气藏，气层**渗透率小于2 mD。总之，对于致密砂岩储层的界定，储层孔隙度的标准相差较大，而渗透率的划分标准却基本一致，都强调了致密砂岩储层的低渗透率特征。
勘探开发实践表明，中国天然气资源丰富，总资源量达38x1012m3，但品位差异悬殊(王涛，1997；李剑，等，2001；付金华，等，2001；田昌炳，等，2003，杨华，等，2012)，在已探明的天然气储量和尚未探明的剩余天然气资源中，属高丰度、高效的天然气资源量约占总量的1/3，而低效资源量却占到了总量的2/3。
苏里格气田位于鄂尔多斯盆地中北部，勘探面积约20 000 kffi2，天然气资源量约1.80×1012 m3，预测储量1 571.52×108 m3，是迄今为止中国石油天然气集团公司在陆上找到的面积*大、规模*大的低压、低渗、低丰度的砂岩岩性气藏。苏里格气田是低效致密砂岩气田的典型代表，以低渗透率、低孔隙度、低丰度且强非均质性为特征，且有效砂体叠置模式复杂、连通性差。曰前，已发现上古生界二叠系下石盒子组盒7段、盒8段、山两组山1段、山2段及下古生界奥陶系马家沟组马五段等多套含气层段，其中，盒8段、山1段的天然气勘探始于1999年，2000年油气勘探获得重大突破。白2001年苏五区块第1口探井——苏5井钻探成功以来，先后钻探了苏25 -12、苏平2等8口井，但获无阻流量l.5xl04 m3/d以上的井仅有5口（含苏5井），其他的均为微气（干）井或水井。截至2009午5月底，苏五区块共完钻179口井，按照中国石油长庆油田分公司的划分标准，I类井85口，II类井64口，I+II类井占83.2%，III类升30口，占16.8%；除主力产层盒8段之外，纵向上还发现了盒7段、山1段、山2段和太原组气藏。
多年的勘探、研究成果表明，苏五区块盒8段储层为处于潮湿沼泽背景下、距物源有一定距离的叠合砂质辫状河砂体，有效储层以高能水道中的粗岩相心滩为主，岩性及厚度空间变化大，含水饱和度较高，气水关系复杂。截至目前，探索性的AVO分析和叠前弹性阻抗反演等流体检测工作取得了积极的阶段性成果，但还难以有效识别含气富集区。因此，探索、研究适合本区的流体判别方法至关重要。
1.2 国内外研究动态
地震勘探是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态，其终极目标应该是根据炮域地震记录估算地下介质的岩石物理参数，如纵波速度、横波速度、密度，甚至各向异性参数（何樵登，1988；Aki，et al．，1980；Yilmaz，1987；Sheriff，1991）。反射法地震勘探源于1913年前后R．费森登的工作，1921年，J．C．卡彻在美国俄克拉荷马州首次记录到人工地震产生的、清晰的反射波，之后，反射法地震勘探进入工业化应用阶段。20世纪70年代前，地震勘探的主要目的就是查明地质构造的形态；20世纪70年代，开始利用地震勘探研究岩性和岩石孔隙中所含流体的性质，即根据地震时间剖面上的振幅异常来判定气藏的“亮点”分析，根据反射地震波振幅与炮检距（入射角）的关系来预测油气藏的AVO分析；20世纪80年代，开始利用反射地震波振幅来推算地层的波阻抗和层速度，即叠后纵波阻抗反演，地震勘探从以构造勘探为主向岩性勘探的方向发展。
利用地震资料进行孔隙流体判别目前主要有两种方式：一种是利用多波、多分量地震记录中的转换横波信息研究介质的岩石物理参数特征，其优点显而易见，即转换横波携带着丰富的岩性信息，但其处理、解释方法目前仍处于探索、研究阶段，且要求投入的资金非常大；另一种是利用纵波地震资料中携带的隐含岩性信息研究介质的岩石物理参数特征，这就是常说的叠前反演（包括AVO/AVA和叠前弹性反演），也就是本书的主要研究内容。
地震属性(seismic attributes)是近十几年才提出的一个术语，广义来讲，叠前反演也应该纳入到地震属性研究中来。所谓地震属性(Michelena，et al.， 1998; Marfurt， et al.， 1998; Marfurt， et al.， 1999; Gersztenkorn， et al.， 1999a; Gersztenkorn， et al.， 1999b; Brown， 1996; Bahorich， et al.， 1995; Cohen， 1997)，兢是从地震数据中提取出的、能够反映储层特征或含油气性特征的参数，如振幅、频率、相位、能量、波形、比率和相干性等，过去一般将其称为地震参数、地震特征、地震信息等(Leary，et al．，1988; Barnes，1991，1993；Jones，2000: Matteucci，1996; Mazzotti，1991; Robertson， et al.， 1988; Ronen， et al.， 1994; Sheriff，1991)。尽管地震属性是近十几年才提出的，但白1920年Haseman等应用地震勘探寻找油气以来，从*早利用双程反射时间寻找构造圈闭，到利用岩层的纵波阻抗寻找岩性圈闭，发展到目前利用多属性分析进行储层综合预测，地球物理学家在实际工作中一直在使用地震属性(Kalkomey，1997; Russell，et al.， 1997;An， et al.， 2001; Hampson， et al.， 2001;Chen， G.， et al.， 2008)。第67届地球物理年会对地震属性进行了专题讨论，西方地球物理公司的Chen等(1997a)发表的《地震属性技术的进展》一文，介绍了当今世界地震属性技术的**进展，此后，国际上统一采用“地震属性”一词。
作为地震储层预测的主要技术手段之一，到目前为止还没有一个较为完整的、统一的地震属性列表，这是因为不同的学者采用的分类角度不同，且不同的研究区对属性的敏感程度也不尽相同，更何况属性的提取种类还在不断创新和发展。Taner等(1994)将地震属性分为物理属性和几何属性；Brown (1996)则按其定义和作用分为时间属性、振幅属性、频率属性和吸收属性等4类；Chen等(1997a；1997b)则按在地震剖面上的提取时窗性质分为基于层位的属性（平均属性）和基于样点的属性（瞬时属性）两大类，并对各种属性的提取方法、物理意义和应用范围做了全面总结，他所定义的各类属性超过300种。
叠前反演研究的是叠前振幅属性，是通过研究反射纵波振幅随偏移距（入射角）的变化规律来预测储层孔隙中所含流体的性质。由于不同的孔隙流体对地震波高频成分的吸收衰减亦有所差异，因此，也可以通过研究储层段的频率属性和吸收属性来定性预测储层的孔隙流体性质。叠前反演的核心是利用地震纵波信息研究其振幅随偏移距的变化，进而预测储层的含油气特征，其理论基础是描述平面纵波在界面上反射和投射能量的Zoeppritz方程。自1961年Bortfeld研究反射纵波的振幅随偏移距的变化规律开始(Bortfeld，1961)，特别是20世纪90年代以来，AVO和叠前弹性反演技术快速发展，取得了丰富的研究成果。
1.2.1 AVO/AVA技术
AVO (amplitude versus offset)技术是利用叠前共中心点道集资料(common midpoint point，CMP)，严格来讲，应该是共反射点道集(common reflection point，CRP)，即成像道集，来分析地震反射纵波振幅随偏移距的变化规律，进而估算界面两侧介质泊松比的变化、推断地层岩性和储层的含油气特征（殷八斤，等；印兴耀，2010; Shuey，1985；Smith，et al．，1987；Rutherford，et al．，1989；Fatti，et al.，1994; Goodway， et al.，1997; Castagna， et al.， 1998; Burianky， et al.， 2000;Avseth，et al．，2001；Nowak，et al．，2008；Ursenbach，et al．，2008)，其理论基础是描述平面波在水平界面上反射和透射的Zoeppritz方程。
本质上，AVO研究的是地震反射纵波振幅随入射角的变化规律，即AVA (amplitude versus incident angle)。白Koefoed计算单个反射界面上反射系数随入射角的变化开始(Koefoed，et al．，1980)，为了克服南Zoeppritz方程导m的反射系数形式复杂，且不易进行数值计算的困难，诸多学者对Zoeppritz方程进行了简化。
Aki等(1980)给出了以速度和密度的相对变化率表示的纵波反射系数。
在Aki近似的基础上，Shuey (1985)给出了体现泊松比对纵波反射系数影响的近似，并首次提出了纵波反射系数的AVO截距和AVO梯度的概念，证明了相对厦射系数随炮检距的变化梯度主要南泊松比的变化来决定，他的研究奠定了AVO处理的基础，并使AVO技术开始成为一项实用的地震技术以预测储层的含油气特征。
Smith等(1987)提出的CMP道集加权叠加的AVO反演方法将加权叠加技术应用于岩性参数的估计，并对纵波速度变化率和横波速度变化率进行了分离，且不受纵横波速度比近于2这一假设条件的限制，为AVO技术的进一步发展提供了广阔思路。虽然该近似方法能够较为精确地反演岩性参数，可以给出较大角度（小于临界角）下较为精确的纵波反射系数，但速度和密度指数关系式的引入在很大程度上限制了其应用范围，特别是经验关系式与实际相差较大时，方程的解可能不收敛甚至无解，同时很可能引入小角度误差，而且，该近似只能从得到的相对参数变化来对岩性作定性分析，并需要速度相对变化率这一背景信息。
Mallick等(1993)提出用流体因子及射线参数来近似表达纵波反射系数。
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