[發明專利]一種交叉偶極子各向異性快速反演方法及系統

有效

• 申請號: 201810079448.5
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108387937B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 陳浩;宋云紅;王秀明;張晉言;許孝凱;翟勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G01V1/50
• 分類號: G01V1/50
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所(普通合伙) 11309
• 代理人: 陳霽

本發明涉及一種交叉偶極子各向異性快速反演方法及系統，所述方法，包括：對待處理數據進行預處理；待處理數據包括四分量數據；旋轉待處理數據，得到與快橫波或慢橫波方位成45°角的方位角利用方位角當為快橫波方位時，將θ帶入旋轉公式，得到快橫波波形和慢橫波波形；將快橫波波形和慢橫波波形用于快慢橫波慢度差反演，通過波形匹配原理，得到快慢橫波慢度差δs；將慢橫波波形陣列用于慢橫波慢度反演，通過線性預測理論，得到慢橫波慢度s2。本發明將三參數聯合反演轉化為三個單一參數的分步反演，簡化了目標函數的計算，降低了反演的奇異性，既提高了反演穩定性，也提高了反演的速度。

技術領域

本發明涉及應用地球物理測井技術領域，特別涉及一種交叉偶極子各向異性快速反演方法及系統。

背景技術

探測地層的各向異性對非常規油氣開發有重要的作用，地層的各向異性成因有兩大類：一類由地層本身的定向裂縫或者交互層理引起，一類是由偏置的地應力引起，因此識別地層的各向異性可以探測地層的裂縫或所受的地應力。現階段，在測井中一般采用交叉偶極子所測量的四分量數據通過反演得到地層的各向異性參數：包括快慢橫波時差以及快橫波或慢橫波的方位角。反演的方法一般采用Alford旋轉或三參數同時反演的波形匹配方法。旋轉方法由于在微弱各向異性地層下存在90°的不確定性，一般較少采用。波形匹配方法雖然可以獲取比較穩定的結果，但由于是三個參數聯合反演，特別是由于需要對一個非線性比較強的函數進行全局優化，效率一般較低，結果也可能不穩定。

發明內容

為了解決上述問題，本發明是在綜合考慮橫向各向同性地層下四分量的波形特征基礎上，提出了一種交叉偶極子各向異性快速反演方法及系統，將現有的三參數聯合反演變為三步反演方法，每一步反演一個參數，既提高了反演的速度，也增強了結果的穩定性。

第一方面，本發明提供了一種交叉偶極子各向異性快速反演方法，包括：對待處理數據進行預處理；所述待處理數據包括四分量數據；旋轉所述待處理數據，得到與快橫波或慢橫波方位成45°角的方位角利用所述方位角當為快橫波方位時，將θ帶入旋轉公式，得到快橫波波形和慢橫波波形；將所述快橫波波形和所述慢橫波波形用于快慢橫波慢度差反演，通過波形匹配原理，得到快慢橫波慢度差δs；將所述慢橫波波形陣列用于慢橫波慢度反演，通過線性預測理論，得到慢橫波慢度s2。

優選地，所述旋轉所述待處理數據，構建目標函數E_sita：

其中，和為將所述四分量數據旋轉角度得到的同向分量。

優選地，所述將所述快橫波波形和所述慢橫波波形用于快慢橫波慢度差反演，通過波形匹配原理，構建目標函數E_ds：

其中，δs表示快慢橫波慢度差，FP表示快橫波波形，SP表示慢橫波波形，z_m表示聲波到第m個接收器沿井壁傳播距離，m表示接收器位置。

優選地，包括：當所述目標函數的最小值出現在正值處，則θ指向快橫波方位；當所述目標函數的最小值出現在負值處，則θ指向慢橫波方位，令θ＝θ+90°來指向快橫波方位，且將快橫波波形與慢橫波波形對換。

優選地，所述慢橫波波形陣列用于慢橫波慢度反演，通過線性預測理論，構建目標函數E_s2：

其中，s2表示遍歷的慢橫波慢度，d表示接收器間隔。

優選地，所述快慢橫波慢度差δs與慢橫波慢度s2結合，得到各向異性大小為：

ani＝δs/s2。

優選地，所述角度θ在處理實際測井數據時，需要加上儀器旋轉角AZ來確定所述快橫波方位。