垂直横向各向同性（VTI）背景中发育单组垂直裂缝的油气储层通常可等效为正交各向异性介质。地震反演是获取地下介质参数的有效手段；五维地震数据多维度信息及其丰富，能为裂缝检测提供坚实的数据支撑。然而，受限于正交各向异性介质待反演参数多、反演不适定性强、稳定性差等因素，利用现有的五维地震数据反演方法开展正交各向异性介质裂缝预测仍面临严峻挑战。为此，研究团队在弱各向异性近似假设下，基于参数组合降维策略，分别推导了包含较少模型参数的正交各向异性介质地震反射系数近似方程，新方程与原方程具有几乎相同的精度，且方程中的每个组合参数均具有严格的物理意义。然后，为实现组合参数和裂缝参数的有效预测，分别发展了基于弹性阻抗二阶导数的五维地震数据分步反演方法和基于贝叶斯推断的五维地震数据反演方法，并通过模型测试和实际资料验证了方法的可行性和有效性；此外，基于实际资料，讨论了组合参数的地震可解释性。所提方法有助于缓解正交各向异性介质中多参数反演的不确定性，进而提高五维地震数据裂缝预测的可靠性和稳定性。
图1.正交各向异性介质模型参数反演结果。（a）纵波模量，（b）各向异性剪切模量，（c）各向异性纵波模量，（d）密度，（e）法向裂缝弱度，（f）切向裂缝弱度，（g）Thomsen各向异性参数epsilon；粉色曲线表示井位置处对应曲线的高切滤波显示
相关研究成果近期发表在地球物理领域国际重要期刊Petroleum Science和IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing上，论文通讯作者均为437必赢会员中心印兴耀教授，第一作者为博士生向伟，合作者包括437必赢会员中心李坤副教授，马正乾博士后和杨亚明博士。本研究得到国家自然科学基金、国家资助博士后研究计划、深层油气国家重点实验室基金和437必赢会员中心研究生创新基金等项目的资助。
论文信息：Xiang Wei, Yin Xing-Yao*, Li Kun, Ma Zheng-Qian, Yang Ya-Ming, 2025. Stepwise inversion method using second-order derivatives of elastic impedance for fracture detection in orthorhombic medium. Petroleum Science, 22(8), 3229-3246, doi: 10.1016/j.petsci.2025.04.026.
Xiang Wei, Yin Xing-Yao*, Ma Zheng-Qian, Li Kun, 2025. Azimuthal seismic inversion for fractured reservoirs with orthorhombic symmetry based on a modified reflection coefficient approximation. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 63, 5901111, doi:10.1109/TGRS.2024.3512948.
