[發(fā)明專利]一種測井資料統(tǒng)計特性約束的波阻抗反演粒子群優(yōu)化算法

有效

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• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107390269B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設計）人: 高靜懷;張兵
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

本發(fā)明公開了一種測井資料統(tǒng)計特性約束的波阻抗反演粒子群優(yōu)化算法，具體包括：1)對地震數(shù)據(jù)進行相位校正，使其為零相位記錄；2)提取子波振幅譜并得到地震子波；3)基于數(shù)據(jù)體或剖面內(nèi)已有的測井資料，對速度信息進行分析和統(tǒng)計，建立用于反演反射系數(shù)的可行域，即反射系數(shù)的搜索空間；4)用本發(fā)明提出的改進的粒子群優(yōu)化算法反演反射系數(shù)；5)基于反演的反射系數(shù)計算波阻抗。本發(fā)明為克服反射系數(shù)反演的多解性，提高了反演結(jié)果的分辨率，給反射系數(shù)加入概率分布的約束信息，保證了反演的反射系數(shù)概率分布的不變性。本發(fā)明用于反演的概率分布先驗信息是完全來自于實際測井數(shù)據(jù)，從而保證了反演結(jié)果的可信度并且降低了多解性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地球物理勘探領(lǐng)域，涉及一種測井資料統(tǒng)計特性約束的波阻抗反演粒子群優(yōu)化算法。

背景技術(shù)

隨著油氣田勘探開發(fā)程度的加深，油氣勘探對象日趨復雜，逐漸由簡單構(gòu)造油氣藏向復雜構(gòu)造油氣藏轉(zhuǎn)移，從構(gòu)造油氣藏向地層－巖性等隱蔽油氣藏轉(zhuǎn)移，如何精細描述復雜構(gòu)造和地層巖性是當前我國油氣勘探面臨的關(guān)鍵問題。

波阻抗是表征地層巖性的重要參數(shù)，它就像一座橋梁，聯(lián)系著地質(zhì)和地球物理。通過研究波阻抗信息，可以從中推知巖性、孔隙度、滲透率和飽和度等儲層參數(shù)，為描述油氣藏提供豐富的儲層信息，因此，波阻抗反演方法在地震數(shù)據(jù)處理和解釋中占有重要的位置。

地震資料的波阻抗反演問題是高維強非線性問題，其反演的目標函數(shù)包含多個局部極值點。在這個問題上，局部優(yōu)化算法受到初始模型的限制容易陷入局部極小，很難搜索到全局最優(yōu)。全局優(yōu)化算法避開了初始模型的限制，能夠得到高精度的反演目標。近40余年來，全局優(yōu)化算法的研究有了長足的進步，出現(xiàn)了許多反演算法，如：蒙特卡洛算法、差分進化算法、遺傳算法、模擬退火算法、文化基因算法、蟻群算法、免疫算法、粒子群算法、隨機行走算法等。這些算法原理不同，基礎(chǔ)依據(jù)也不一樣，無法相互取代。然而傳統(tǒng)的全局優(yōu)化算法直接反演反射系數(shù)存在著有多解性、分辨率低等問題，這是由于我們用于反演的數(shù)據(jù)是實際觀測數(shù)據(jù)，它是頻帶寬度有限的，待反演的地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)和巖石特性信息是寬帶數(shù)據(jù)，這些問題制約著傳統(tǒng)的全局優(yōu)化算法在波阻抗反演中的應用。

本發(fā)明針對上述問題，利用反射系數(shù)的統(tǒng)計特性，改進了傳統(tǒng)粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)的抽樣方法，提出了基于反射系數(shù)概率密度約束的粒子群優(yōu)化算法(The Particle Swarm Optimisation with a Probability DensityConstraints)，簡稱為PSO-PDC。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種測井資料統(tǒng)計特性約束的波阻抗反演粒子群優(yōu)化算法，該算法在標準粒子群優(yōu)化算法(PSO)的基礎(chǔ)上，對其進行改進和創(chuàng)新，加入了反射系數(shù)概率分布的約束信息，提出了改進的標準粒子群優(yōu)化算法PSO-PDC。

為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

本發(fā)明對三維地震數(shù)據(jù)體或二維剖面波阻抗的反演采用的是逐道進行方式，每一道的處理方法是一致的，這里只描述對一道地震數(shù)據(jù)的處理過程。

1)對地震數(shù)據(jù)進行相位校正，使其為零相位記錄；

2)提取子波振幅譜并得到地震子波；

3)基于數(shù)據(jù)體或剖面內(nèi)已有的測井資料，對速度信息進行分析和統(tǒng)計，建立用于反演反射系數(shù)的可行域，即反射系數(shù)的搜索空間；

4)用本發(fā)明提出的改進的粒子群優(yōu)化算法反演反射系數(shù)；

5)基于反演的反射系數(shù)計算波阻抗。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：