波阻抗反演技术在勘探开发中的应用已经有20多年的历史了，发展了从确定性反演到地质统计学随机反演等多种方法。随着油田勘探、开发工作的进展，对储层预测的精度要求也越来越高，传统的常规反演方法已无法满足高精度储层预测的要求了。尤其是陆相盆地普遍发育复杂结构储层，如河道、滩坝等,单层厚度小，横向变化快，分布规律复杂。要落实探明储量，优化开发方案，设计水平井轨迹以及分析注采关系，寻找剩余油潜力等，要求储层研究对象精确到小层或单砂体，因此高精度储层反演技术成为制约精细勘探和开发的关键。目前高分辨率反演方法主要应用地质统计学随机反演，对井位均匀分布要求较高，且反演结果随机性强，平面分辨率低，生产中难以广泛推广应用。

“地震波形特征指示反演SMI®”是北京中恒利华石油技术研究所最新研发的高精度储层反演技术，采用独创的“地震波形指示马尔科夫链蒙特卡洛随机模拟（SMCMC）”专利算法，在地震波形的驱动下，挖掘相似波形对应的测井曲线中蕴含的共性结构信息，进行地震先验有限样点模拟。 SMI和传统的地质统计学反演相比，具有精度高、反演结果随机性小的特点，且更好地体现了“相控”的思想，使反演结果从完全随机走向了逐步确定，可以为储层高精度预测提供更好的技术解决方案。

“SMI®高精度反演软件”集成了12年地学软件平台研发经验，采用了更合理的底层架构，提供了一整套完善的井震结合储层预测技术解决方案和工具，包括测井资料分析、解释、地震资料构造研究、属性提取及应用、地震波形指示反演、储层参数模拟等功能。

SMI软件采用中文界面，Windows操作系统，三维可视化环境，易学易用，数十位地质工程师共同参与软件研发设计，更符合地质工程师使用习惯。针对油田区块井数量多、工作量大的特点，专门设计了井曲线自动基线校正、批量标准化、无子波反演、自动匹配标定时深关系等工具模块，大大节省了用户的时间，提高了反演工作效率，尤其适合油田研究院、采油厂地质工程师使用。

传统的地质统计学反演是通过分析有限样本来表征空间变异程度，并依此估计预测点的高频成分。地震的作用是保证中频符合地震特征（后验），高频利用井进行随机模拟。由于地质统计学是基于空间域样点分布的，因此模拟结果受井位分布的影响较大，对井均匀分布的要求较高。此外，变差函数的统计尤其是变程的确定往往不能精细反映储层空间沉积相的变化，导致模拟结果平面地质规律性差，随机性强。

“地震波形指示反演SMI®”是在传统地质统计学基础上发展起来的新的统计学方法，采用独创的“地震波形指示马尔科夫链蒙特卡洛随机模拟（SMCMC)”算法，其基本思想是在统计样本时参照波形相似性和空间距离两个因素，在保证样本结构特征一致性的基础上按照分布距离对样本排序，从而使反演结果在空间上体现了地震相的约束，平面上更符合沉积规律。

SMCMC算法简介
三维地震是分布密集的空间结构化数据，反映了沉积环境和岩性组合的空间变化。 SMCMC算法是在空间结构化数据指导下不断寻优的过程，参照空间分布距离和地震波形相似性两个因素对所有井按关联度排序，优选与预测点关联度高的井作为初始模型对高频成分进行无偏最优估计，并保证最终反演的地震波形与原始地震一致。该算法具有以下特色：

1. SMCMC在贝叶斯框架下将地震、地质和测井的信息有效结合，利用地震波形信息指导井进行高频模拟，是一种全新的井震结合方式，较好地减少地震噪声对反演结果的影响；
2. SMCMC利用地震波形特征代替变差函数分析储层空间结构变化，提高了横向分辨率，且更符合平面地质规律；
3. SMCMC采用全局优化算法，反演结果从完全随机到逐步确定，确定性大大增强；
4. SMCMC采用非空域统计方法，对井位分布没有严格要求，是目前唯一解决井位不均匀问题的反演方法。

“地震波形指示反演SMI®”步骤及流程

1. 按照地震波形特征对已知井进行分析，优选与待判别道波形关联度高的井样本建立初始模型，并统计其纵波阻抗作为先验信息。传统变差函数受井位分布的影响，难以精确表征储层的非均质性，而分布密集的地震波形则可以精确表征空间结构的低频变化；在已知井中利用波形相似性和空间距离双变量优选低频结构相似的井作为空间估值样本。
   
2. 将初始模型与地震频带阻抗进行匹配滤波，计算得到似然函数。如果两口井的地震波形相似，表明这两口井大的沉积环境是相似的，虽然其高频成分可能来自不同的沉积微相、差异较大，但其低频具有共性，且经过井曲线统计证明其共性频带范围大幅度超出了地震有效频带。利用这一特性可以增强反演结果低频段的确定性，同时约束了高频的取值范围，使反演结果确定性更强。
   
3. 在贝叶斯框架下联合似然函数分布和先验分布得到后验概率分布，并将其作为目标函数，不断扰动模型参数，使后验概率分布函数最大时的解作为有效的随机实现，取多次有效实现的均值作为期望值输出。实践表明，基于波形指示优选的样本，在空间上具有较好的相关性，可以利用马尔科夫链蒙特卡洛随机模拟进行无偏、最优估计，获得期望和随机解。



式中，Z(x0)为未知点的值，Z(xi)为波形优选的样本点的值，λi为第i个样本点对未知样点的权重，n为优选样本点的个数。

“地震波形指示反演”特色
地震波形指示反演是对传统地质统计学反演的重要创新，改变了传统井震结合方式，采用地震波形驱动的井曲线模拟技术，确定性更强，准确性更高。

• 分辨率和精度较高，使用常规地震资料可以反演2米以上砂体；
• 反演结果确定性强，随机性小；
• 无子波分频反演方法，可有效减少地震噪声的影响；
• 目前唯一能够解决井位不均匀反演问题的软件，适合滚动反演；
• 提供了强大的井曲线批处理功能，可以一次性反演数千口井，效率提高数十倍；
• 不仅具有完善的反演功能，而且提供了井数据分析、标准化、敏感曲线分析、特征曲线融合计算、地震属性提取、构造解释、建模、测井参数模拟等强大的井震结合一体化分析工具；
• 基于Windows 64位操作系统，中文界面，优化设计的工作流程，操作简单，极为易学易用。

1、井数据的加载
序号	功能	描述
1.1	井数据加载	井位、井轨迹、时深、测井曲线、井分层、解释结论、井点属性等数据的导入及导出
1.2	数据管理	井位、井轨迹、时深、测井曲线、井分层、解释结论、井点属性等数据的查询、编辑及管理；设定条件下的井查询及建立井组，支持反选功能；底图中利用多边形建立井组
1.3	数据显示	井坐标、井点属性、井轨迹、曲线、解释结论以二维、三维图形或表格方式显示、编辑、修改等。数据与图形联动，图形修改后数据自动更新，数据修改图形自动更新

2、地震数据的管理、解释及显示
序号	功能	描述
2.1	地震数据管理	地震体、断层、断层plygon、层位、速度体等地震数据新建、打开、导入、导出、复制、计算、删除、清空等管理功能
2.2	层位断层解释	二维、三维交互解释层位、断层，剖面自动追踪、层位插值、层位光滑、层位备份、层位抽空；利用趋势层位，根据井分层创建解释层位
2.3	地震数据显示	平面、剖面、层段、切片、层切片、浮动窗口、多属性对比、三维可视化显示等。
2.4	标定及速度分析	多种子波单井精细标定，多井快速标定；进行速度分析，计算速度体
2.5	地震处理及属性提取	叠后提高分辨率处理、滤波处理、相移处理、4D时频处理；提取各种地震属性、地震属性之间对比分析；地震属性平面切片、层段、三维及多窗口可视化显示；属性的自动平滑显示、滤波显示、雕刻显示

3、测井曲线处理
序号	功能	描述
3.1	曲线显示及编辑	单曲线裁切、手动修绘、数据编辑；多曲线的显示及剔除异常值、曲线的滤波、重采样、方波化显示；曲线的直方图、交会图显示
3.2	曲线处理	多井、单井进行批量标准化、归一化处理；针对自然电位等曲线进行批量或精细的基线校正
3.3	曲线计算	曲线的常规计算、拟合计算；利用已知曲线计算含水饱和度、泥质含量、孔隙度、波阻抗
3.4	曲线重构及敏感曲线分析	利用声波及敏感曲线重构特征曲线；单井窗口下多类型曲线分析、针对目标岩性的直方图、交会图分析
3.5	曲线解释	单井基线解释、直方图解释、多曲线交会解释

4、储层反演
序号	功能	描述
4.1	构造模型	多层位、多断层、多种地层接触关系的构造模型建立
4.2	低频模型	支持反距离加权、局部加权、自然邻域、径向基函数，简单克里金等算法的低频模型插值
4.3	谱模拟反演	利用地震的频谱和井的波阻抗频谱相匹配来完成反演
4.4	波形特征指示反演	利用地震信息指导井参数高频模拟，在提高分辨率的同时反演结果更加符合地质规律；支持体、任意线的波形指示反演；可自定义反演参数、设定输出数据体的采样间隔、随机实现的个数；井震协同反演
4.5	测井参数模拟	波形指示线的测井参数模拟、物性参数及岩性概率模拟
4.6	叠前反演	各种弹性参数的叠前反演

5、交互功能
序号	功能	描述
5.1	岩性遮挡处理	利用岩性体对参数体进行遮挡处理，只保留目标岩性处的参数
5.2	频率域合并	多个体、线的频率域合并；可同时进行重采样计算
5.3	岩性厚度自动统计	自动对某一层段利用门槛值统计岩性厚度
5.4	模型约束平滑	对目标数据体进行模型约束平滑计算
5.5	直方图	单井、多井曲线的直方图分析；门槛值解释岩性
5.6	交会图	单井、多井曲线的交会图分析；全局及局部拟合；针对井、三维数据体进行岩性解释
5.7	等值线绘图	利用已有的散点数据、层位数据进行网格化成图

地震波形特征指示反演效果

稀疏脉冲（上图为国内某主流反演软件效果，下图为smi反演效果）

特征反演（上图为国内某主流反演软件效果，下图为smi反演效果）

为了您能流畅的使用本软件，获得较佳的用户体验效果，请您在安装SMI软件之前，确保满足如下软硬件配置需求：
1、硬件：

IBM PC 兼容机

CPU：Intel酷睿双核以上CPU

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内存：4GB以上

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显卡：基于fermi核心的显卡

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显存：1GB以上

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硬盘：80GB以上硬盘空间

2、软件： win32/64位操作系统，.Net4.0运行环境