[發明專利]一種估算薄層厚度的方法

在審

• 申請號: 201810270777.8
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN110320552A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 王鵬;胡向陽;魏水建;賈躍瑋;劉國萍;王丹
• 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: G01V1/24
• 分類號: G01V1/24;G01V1/28
• 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;何嬌

本發明提供的一種估算薄層厚度的方法，該方法通過建立不存在奇異點的初始函數，并以此為基礎進一步建立不存在奇異點的中間函數和目標函數，從理論上消除了奇異點對目標函數估算薄層厚度的影響，提高了薄層厚度的估算精度，同時提高了目標函數的抗噪能力。

技術領域

本發明屬于地球物理學中的儲層預測領域，尤其涉及一種估算薄層厚度的方法。

背景技術

地震波傳播過程中，地下介質的巖性或物性變化都將引起地震波屬性特征的變化，包括速度、振幅、頻率、相位等，這些變化已經成為地球物理儲層預測、流體識別的重要依據。相位作為地震記錄的重要屬性之一，攜帶了豐富的地層反射信息，如地層反射結構特征等信息。

相位屬性在地震解釋中有較好的應用，尤其是在斷裂解釋中。Alam提出了一種利用相位譜對三維數據體中斷層進行自動檢測的技術；劉道平利用地震記錄的相位屬性進行工區地震層序標定，使砂體標定解釋更加可靠；趙淑紅等借鑒圖像處理領域，研究利用地震記錄的相位譜進行數據恢復。在薄層識別和厚度估計中，人們一般以地震數據的振幅譜為基礎，利用異常特征(如零點周期、調諧厚度、振幅譜梯度和主頻變化等)開展研究。高靜懷等定義了廣義S變換并將其應用于薄層的地震探測，使地層厚度識別能力得到提高；Barnes等分析薄層的振幅譜響應特征并研究了頻率變化與薄層厚度之間的關系；Puryear將譜反演應用于檢測儲層厚度及沉積特征；Nowak等提出了基于AVO響應的地層厚度定量預測方法，提高了譜分解方法對薄層的檢測能力；田鑫等利用地震屬性方法進行薄層砂體識別及有效厚度預測。

上述方法雖取得了一定的成果，但均很難規避頂底反射系數組合和地震子波振幅譜的影響，即隨著反射系數的變化，地震合成記錄的振幅能量也會相應的變化。相比于振幅信息，相位對地層厚度的變化同樣較為敏感，但由于相位譜利用起來較復雜且對地層的響應機制不夠明確，相應的研究不多。Mitrofanov研究將相位譜應用于薄互層尖滅特征分析，相比于振幅譜，相位譜能夠為尖滅點確定提供更準確的信息；蔡涵鵬等在地震頻帶范圍內應用瞬時相位譜構建了地層厚度估算的目標函數，將頂底反射系數組合項和地層厚度項巧妙地分離，在地層估算過程中無需考慮反射系數大小、極性或地震子波主頻的影響。該方法具有較好的理論意義，但存在如下問題：正切函數有奇異點，影響了數值離散計算過程中目標函數在準確值附近的最佳逼近，容易產生誤差；受噪聲污染的影響較為嚴重，在一定程度上限制了該方法的應用。

發明內容

為解決現有技術中正切函數存在奇異點影響目標函數在準確值附近的最佳逼近且受噪聲污染的影響較為嚴重的技術問題，本發明提供一種估算薄層厚度的方法，具體方案如下：

一種估算薄層厚度的方法，包括以下步驟：

步驟S1，以地震合成記錄的相位譜為基礎構建不含奇異點的初始函數；

步驟S2，以步驟S1中所得的不含奇異點的初始函數為基礎，引入掃描變量，構建不含奇異點的中間函數；

步驟S3，以步驟S2中所得的不含奇異點的中間函數為基礎構建不含奇異點的目標函數；

步驟S4，對步驟S3中的不含奇異點的目標函數求取極小值，此時，對應的掃描變量即為薄層厚度。

進一步的，引入地震合成記錄的相位譜的正切值的導數構建不含奇異點的初始函數。

進一步的，所述不含奇異點的初始函數表達式為：

其中，為地震合成記錄的相位譜；U(f)為地震合成記錄的實部；D(f)為地震合成記錄的虛部；Δt為薄層的時間厚度，即以旅行時間Δt表示的薄層厚度；f為頻率。

進一步的，通過差值方式建立不含奇異點的中間函數。

進一步的，所述不含奇異點的中間函數表達式為：