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基于统计学理论的页岩储层地震岩石物理研究
Seismic Rock Physics Study of Shale Reservoirs Based on
the Statistical Theory


作者姓名：张冰
专业名称：固体地球物理学
研究方向：岩石物理及地震反演
指导教师：刘财 教授
学位类别：理学博士
培养单位：吉林大学地球探测科学与技术学院
论文答辩日期： 2018 年 6 月 6 日
授予学位日期： 年 月 日


答辩委员会组成：
姓名 职称 工作单位
主席 杨宝俊 教授 吉林大学
委员 孙建国 教授 吉林大学
于赟舟 研究员 吉林省煤田地质物探公司
董福湘 教授 长春工程学院
刘洋 教授 吉林大学
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学位论文作者签名：
日期： 2018 年 6 月 6 日
摘要
基于统计学理论的页岩储层地震岩石物理研究

摘 要
页岩已经成为非常规油气勘探的研究热点。为页岩储层描述提供准确丰富的
参数有重要意义。使用地震数据准确地识别岩性和流体属性是储层描述的基础，
但不同岩性存在参数重叠问题。基于贝叶斯理论的岩性识别可解决该问题。考虑
到地下介质的连续性，可使用马尔可夫(Markov)随机链和随机场提供先验信息，
提高岩性识别的准确性。
使用地震数据进行储层参数反演则更加复杂，需要构建岩石物理模型来建立
储层物性参数和各向异性参数间的联系，然后使用地震反演得到的弹性参数反演
储层参数。但地震数据存在噪音，岩石物理模型无法准确地描述地下介质，反演
过程存在着不确定性。本文通过统计岩石物理模型建立储层物性参数与弹性参数
的定量关系，使用测井数据及井中岩石物理反演结果作为先验信息，将地震阻抗
数据定量解释为储层物性参数、各向异性参数的空间分布。反演过程在贝叶斯框
架下求得储层参数的后验概率密度函数，并从中得到参数的最优估计值及其不确
定性的定量描述。在此过程中综合考虑了岩石物理模型对复杂地下介质的描述偏
差和地震数据中噪声对反演不确定性的影响。在求取最大后验概率过程中使用模
拟退火优化粒子群算法以