[發明專利]一種地震數據的疊前同步反演方法

在審

• 申請號: 201710522002.0
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN109212599A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 張豐麒;盛秀杰;彭成
• 申請（專利權）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石油勘探開發研究院
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;王浩

本申請提出了一種地震數據的疊前同步反演方法，包括以下步驟：S1、構建地震數據擬合差項；S2、構建反射系數稀疏約束項；S3、構建模型趨勢約束項；S4、根據所述地震數據擬合差項、反射系數稀疏約束項和模型趨勢約束項獲取三參數反演結果。本發明提高了三參數反演結果的稀疏性和垂向分辨率，進一步降低了三參數反演的不適定性，尤其是提高了密度結果的穩定性。該發明同時涉及到模型趨勢約束項，實現了反演結果的低頻成分同模型的低頻成分相一致，保證了反演的低頻成分的正確性。

技術領域

本發明涉及油氣勘探中地震資料解釋與反演技術領域，尤其是涉及一種地震數據的疊前同步反演方法。

背景技術

疊前地震數據中包含了豐富的偏移距信息，振幅隨偏移距、入射角的變化揭示了地下介質的巖性變化和孔隙內流體成分變化。因此利用疊前AVA(Amplitude VersusAngle)同步反演可以從角度部分疊加地震數據中提取多種巖石彈性參數，進一步降低了儲層預測和流體識別中的不確定性。

然而常規疊前地震反演存在病態性和多解性，其原因主要有三方面：(1)子波的帶限特性。地震子波頻帶中缺失低頻信息和高頻信息，只保留了地震的中頻信息，因此反演中的子波褶積矩陣是不滿秩的，這是所有地震反演多解性的根本原因；(2)介質彈性參數反射率向角度反射系數正演的不精確性以及地震噪聲的存在。通常正演矩陣的廣義逆矩陣的條件數較高，當地震數據中不含噪聲時，可以較為精確地獲取地下介質參數，但當地震數據中含有隨機噪聲時，較高的條件數會急劇降低反演的穩定性；(3)通常在有地質背景的條件下，三參數反射率(縱波阻抗/速度反射率、橫波阻抗/速度反射率和密度反射率)并不是獨立不相關的，這種不相關會造成反演的不適定性，尤其是密度的反演結果無法準確獲取，然而密度結果通常對巖性和流體識別具有重要的意義。

針對上述問題，前人對疊前地震反演問題進行了深入的研究。Buland和More在2002年針對疊前地震反演的強不適定性，將貝葉斯理論引入地震反演，即以通過假設地震數據的似然函數和模型參數的先驗分布均服從多變量高斯分布，給出了模型參數后驗分布的均值和方差的解析解，并指出了確定性反演的解為模型參數后驗分布的期望；而隨機反演的解，可以通過MCMC等技術從后驗概率中抽樣實現。Downton在2004年在Buland和More的基礎上，提出“長尾巴”分布相對高斯分布可以進一步提高反演的垂向分辨率，并借助于參數協方差矩陣的去相關技術去除三參數的相關性，提高了疊前反演的不適定性，針對長尾巴分布中的Lp范數分布、單變量柯西分布和Huber分布分別實現了疊前二項和三項反演。Hampson和Rusell在2005年通過引入巖石物理經驗公式作為約束，進一步提高了疊前反演的穩定性，實現了基于角道集的疊前三參數同步反演算法，該算法為HRS軟件的疊前反演模塊的核心算法。

然而上述疊前反演算法僅僅考慮了反射系數的稀疏約束，在實際資料應用中單項約束并不能獲取穩定的反演結果；另外地震資料中缺失0-10Hz的低頻成分，因此直接從地震數據中獲取的反演結果的低頻信息是不準確，反演剖面通常出現不連續的“門簾”效應，需要后續進行低頻補償等二次處理流程，這勢必會增加額外的計算量。

發明內容

針對現有技術中所存在的上述技術問題，本發明提出了一種地震數據的疊前同步反演方法，提高了三參數反演結果的稀疏性和垂向分辨率，進一步降低了三參數反演的不適定性，尤其是提高了密度結果的穩定性。該發明同時涉及到模型趨勢約束項，實現了反演結果的低頻成分同模型的低頻成分相一致，保證了反演的低頻成分的正確性。

本申請提出了一種地震數據的疊前同步反演方法，包括以下步驟：

S1、構建地震數據擬合差項；

S2、構建反射系數稀疏約束項；

S3、構建模型趨勢約束項；

S4、根據所述地震數據擬合差項、反射系數稀疏約束項和模型趨勢約束項獲取三參數反演結果。