[發(fā)明專利]疊前地震寬角度反演方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210027401.7
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN103245970A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟憲軍;王玉梅;慎國強(qiáng);苗永康;劉立彬;鈕學(xué)民;張洪;王希萍;王振濤;張達(dá);汪浩;鄧金華;陳松莉;李燕;張春
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司物探研究院
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 濟(jì)南日新專利代理事務(wù)所 37224
• 代理人: 謝省法

1.疊前地震寬角度反演方法,?其特征在于，該疊前地震寬角度反演方法包括：?

（1）輸入至少三個(gè)角疊加地震數(shù)據(jù)體、至少三個(gè)對應(yīng)子波以及縱波速度、橫波速度以及密度初始模型；

（2）建立疊前反演目標(biāo)函數(shù)，

????????

式中表示該縱波速度，表示該橫波速度，為該密度，D為實(shí)際角道集記錄，式為地震模型響應(yīng)，為使用Zoeppritz方程計(jì)算的縱波反射系數(shù)，W為地震子波；

（3）將該疊前反演目標(biāo)函數(shù)泰勒級數(shù)展開；

（4）通過Zoeppritz方程矩陣形式對參量求導(dǎo)，得到反射系數(shù)對該縱波速度、該橫波速度和該密度的偏導(dǎo)數(shù)；

（5）根據(jù)實(shí)際資料，通過矩陣分塊減少計(jì)算量；

（6）利用貝葉斯理論，加入巖石物理先驗(yàn)信息，并求取反演參數(shù)攝動(dòng)量；以及

（7）通過求取的該反演參數(shù)攝動(dòng)量控制該反演目標(biāo)函數(shù)的收斂性，獲得疊前反演參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊前地震寬角度反演方法，其特征在于，在步驟（4）中，將Zoeppritz方程寫為矩陣形式如下：

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令來代替上下兩地層巖石物理參數(shù)，將該矩陣兩邊分別對m中的各分量求偏導(dǎo)數(shù)得到該反射系數(shù)對該上下地層巖石物理參數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)Jacobi矩陣：?

??????????????????????????????

計(jì)算，求解該偏導(dǎo)數(shù)Jacobi矩陣得到該反射系數(shù)對該縱波速度、該橫波速度和該密度的導(dǎo)數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的疊前地震寬角度反演方法，其特征在于，在步驟（5）中，將偏導(dǎo)數(shù)Jacobi矩陣進(jìn)行劃分，將（4×1）維的劃分為（2×1）維，將（4×4）維的劃分為（2×2）維。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊前地震寬角度反演方法，其特征在于，在步驟（3）中，將合成記錄進(jìn)行泰勒展開，并省去二階高階項(xiàng)，求取縱橫波速度變化量的一階導(dǎo)數(shù)，并令其為0，建立該合成記錄與地震記錄殘差、該合成記錄與各參數(shù)偏導(dǎo)之間的關(guān)系式。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的疊前地震寬角度反演方法，其特征在于，在步驟（3）中，有三個(gè)角度的角道集疊加數(shù)據(jù)，分別為小角度D1、中角度D2和大角度D3，則該關(guān)系式的矩陣形式為：?

????????????????????????

式中=，=，=

式中，和分別為該縱波速度、該橫波速度和該密度的變化量，

。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊前地震寬角度反演方法，其特征在于，在步驟（6）中，建立實(shí)際地震記錄與模型記錄之間的關(guān)系得到似然函數(shù)，利用貝葉斯公式建立先驗(yàn)概率分布函數(shù)，對該先驗(yàn)概率分布函數(shù)兩邊取對數(shù)，對模型參數(shù)擾動(dòng)量取導(dǎo)數(shù)，并令導(dǎo)數(shù)為0，得到參數(shù)擾動(dòng)量表達(dá)式，進(jìn)行迭代運(yùn)算計(jì)算出三個(gè)彈性參數(shù)的攝動(dòng)量和。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的疊前地震寬角度反演方法，其特征在于，在步驟（6）中，建立該先驗(yàn)概率分布函數(shù)所用公式如下：

????

其中，為模型參數(shù)攝動(dòng)量的方差，

?得到該攝動(dòng)量的表達(dá)式：

?

該攝動(dòng)量隨迭代次數(shù)的變化而變化。

8.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊前地震寬角度反演方法，其特征在于，在步驟（7）中，計(jì)算參數(shù)擾動(dòng)量與模型相加得到實(shí)際地層的彈性參數(shù)，對該彈性參數(shù)進(jìn)行參數(shù)范圍約束、縱橫波速度關(guān)系約束、縱波速度與密度關(guān)系約束，獲得疊前反演彈性參數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的疊前地震寬角度反演方法，其特征在于，在步驟（7）中，在進(jìn)行該參數(shù)范圍約束時(shí)，三個(gè)反演參數(shù)的最大最小值用于反演三個(gè)參數(shù)的變化范圍約束，在有井區(qū)時(shí)，將研究區(qū)有井資料統(tǒng)計(jì)得到三個(gè)彈性參數(shù)的最小值的80%和最大值的120%作為反演迭代過程中參數(shù)的約束范圍，在無井資料或井資料較少時(shí)，將沉積巖中三個(gè)彈性參數(shù)的變化范圍作為約束。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的疊前地震寬角度反演方法，其特征在于，在步驟（7）中，在進(jìn)行該縱橫波速度約束時(shí)，實(shí)際工區(qū)巖石物理分析擬合得到的縱橫波速度的關(guān)系作為約束條件，對該橫波速度進(jìn)行約束，其中約束公式采用下式：

式中Vp為該縱波速度，Vs為該橫波速度，a和b由擬合得到。