[發明專利]基于旋轉交錯網格的雙相介質地質數據獲取方法和裝置

在審

• 申請號: 201610041813.4
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105676280A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 林朋;彭蘇萍;盧勇旭
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王術蘭

技術領域

本發明涉及地質數據測量領域，具體而言，涉及基于旋轉交錯網格的雙相介質地 質數據獲取方法和裝置。

背景技術

隨著工業技術的發展，人們對能源的需求量越來越大，常見的能源有電能、風能、 化石能源等。日常生活中，如汽車中所使用的石油，即為化石能源的一種。不同種類能源的 來源是不相同的，如電能通常是靠其他形式的能量轉化得來，如風力發電、水力發電均是將 動能轉化為電能。與電能不同的是，化石能源是通過動植物深埋一定時間之后所轉化的，并 且需要通過勘探和挖掘來獲得。

隨著化石能源的開發，當前社會越來越多的使用了化石能源。為了供給充分的化 石能源，高效開采化石能源的工作越發受到重視。化石能源的獲取可以分為兩個步驟，第一 個步驟是勘探，來判斷當地是否存在化石能源，或者說是了解指定地域的化石能源的情況； 如果第一個步驟所得出的結果比較理想的話，就會執行第二個步驟，也就是通過開采的方 式來得到化石能源。由此可見，如何準確的了解化石能源的情況是首要的。并不只是化石能 源，所有深埋在地下的礦產資源在挖掘之前，都要先進行勘探、分析，進而確定該地域的地 址情況，繼而確定該地域是否值得進行挖掘。

在進行勘探的時候，通常會采用地震波測量技術，如通過在指定地域中埋設激發， 進而通過激發形成地震波，再通過地震儀和檢波器準確的對該地域的地震波進行采集，最 后通過分析手段來分析出該地域的地質情況。

同時，礦產資源所埋藏的地域，通常是由多種不同的介質組成了儲層(礦產資源即 是埋藏在儲層中的)。一般來說，儲層介質多是由固體骨架和孔隙中的流體(油、氣或水)組 成的雙相介質，而非單一的介質。由于不同介質的物理屬性差異較大，因此，對于這種介質 構造較為復雜的雙相介質而言，儲層內部多表現為各向異性的性質，這增加了研究儲層構 造和特性的難度。

考慮到雙相介質構造的復雜性，為了更有效的對指定地域的地質情況進行確定， 需要探究雙相各向異性的介質環境中地震波的傳播規律，來進一步探明該地域中儲層的性 質。

發明內容

本發明的目的在于提供基于旋轉交錯網格的雙相介質地質數據獲取方法和裝置， 以獲取指定地域的應力和速度的準確性。

第一方面，本發明實施例提供了基于旋轉交錯網格的雙相介質地質數據獲取方 法，包括：

根據雙相介質運動方程，確定目標區域的地質數據計算式；

使用旋轉交錯網格對所述地質數據計算式進行離散化處理；

將所述離散化處理后的地質數據計算式在所述目標區域所對應的模型下進行數 值模擬，以確定所述目標區域的優化地質數據，所述優化地質數據包括優化速度值和優化 應力值。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所 述使用旋轉交錯網格對所述地質數據計算式進行離散化處理包括：

按照將速度和密度置于整網格點處，將彈性系數和應力置于半網格點處的方式， 計算所述地質數據計算式中，初步地質數據；所述初步地質數據包括初步速度值和初步應 力值。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所 述按照將速度和密度置于整網格點處，將彈性系數和應力置于半網格點處的方式，計算所 述地質數據計算式中，初步速度值和初步應力值包括：

將速度和密度賦值于整網格點處，將彈性系數和應力賦值于半網格點處；

使用所述整網格點沿旋轉交錯網格的對角線的四個應力分量，通過中心差分計算 的方式計算速度對時間的偏導數，即初步速度值；

使用所述半網格點沿旋轉交錯網格的對角線的四個速度分量，通過中心差分計算 的方式計算應力對時間的偏導數，即初步應力值。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所 述將所述離散化處理后的地質數據計算式在所述目標區域所對應的模型下進行數值模擬 包括：

按照隨地震波傳播時間變化的順序，依次循環迭代調整所述離散化處理后的地質 數據計算式，每次迭代后，均保存迭代計算出的速度值和應力值，以確定優化速度值和優化 應力值。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所 述地質數據計算式為：