[發明專利]一種砂泥巖薄互層介質多波AVO聯合反演方法

有效

• 申請號: 201810982029.2
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN109188511B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 蘆俊;安瑩;王赟
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 許志勇

1.一種砂泥巖薄互層介質多波AVO聯合反演方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、抽取PP波AVA道集和PS波AVA道集，并將PS波資料壓縮到PP波的旅行時上，使PS波與PP波時間剖面相匹配；

S2、建立VTI介質參數反演的初始模型：

2.1)利用測井資料建立縱橫速度和密度的線性初始模型；

2.2)根據巖石物理測井信息或者速度分析，得到初始各向異性參數模型；

S3、建立薄互層內部參數反演的初始模型：

3.1)根據測井資料得到的砂泥巖縱橫波速度、密度以及厚度資料；

3.2)利用步驟3.1)得到的資料建立砂泥巖縱橫波速度、密度和N/G的線性初始模型；

S4、多波AVA反演

S4.1、VTI介質參數反演：

4.1.1)將步驟S2中建立得到的縱橫速度和密度的線性初始模型以及初始各向異性參數模型轉化為以Δε,Δδ,為模型參數如下：

M＝[A₁,B₁,C₁,D₁,E₁,…A_m,B_m,C_m,D_m,E_m]^T,

其中，D＝Δε,E＝Δδ,；m表示反演剖面中每一道的采樣點數，則模型參數的維數為5*m；記初始模型參數為M₀；

4.1.2)利用式(1)計算模型參數的反射系數序列，并與提取出的子波進行褶積，得到PP波和PS波的合成記錄；

其中，

V_P0和V_S0分別表示P波和SV波的垂直速度，ρ是密度，ε和δ是VTI介質的各向異性參數，i和j分別為P波的入射角和透射角；下標1和2分別表示反射界面上下層的彈性參數；

4.1.3)根據式(2)、(3)計算出模型增量ΔM和目標函數Q₁，如果Q₁不滿足精度要求，則ΔM疊加到初始參數模型上得到新的模型參數，并返回步驟4.1.2)；直到Q₁滿足精度要求，迭代停止；此時得到一個達到目標分辨率的縱波速度、橫波速度、密度和各向異性參數的數據體；

ΔM＝(J^TJ)^-1J^T[Y(M,θ,t)-Y(M₀,θ,t)], (2)

Q₁＝||(J^TJ+λI)·ΔM-J^T[Y(M,θ,t)-Y(M_inv,θ,t)]||². (3)

設實測的地震記錄Y(M,θ,t)＝[y(M,θ₁,t),y(M,θ₂,t),…,y(M,θ_n,t)]^T，其中n表示CMP的道數，θ表示入射角，t表示時間，地震記錄等于反射系數序列和子波的褶積，即：

Y＝ω(t)*R(θ),

式中，ω(t)是地震子波的序列，R(θ)是反射系數序列，具體表示為：

對地震記錄Y在M₀處進行Taylor展開并略去高階項，得到：

ΔY＝JΔM,

其中，ΔM＝M-M₀代表模型參數的增量，ΔY＝Y(M,θ,t)-Y(M₀,θ,t)為實測數據地震記錄與初始模型參數地震記錄計算得到的地震記錄之差；J是Jacobian矩陣，是地震記錄Y(M,θ,t)對于模型參數M的一階導數；J表示為：

S4.2、薄互層內部參數反演：

4.2.1)薄互層內部參數的模型參數定義為：

P＝[V_Pa1,V_Sa1,ρ_a1,V_Pb1,V_Sb1,ρ_b1,r₁,…V_Pax,V_Sax,ρ_ax,V_Pbx,V_Sbx,ρ_bx,r_x]；

r表示N/G；記薄互層內部參數的初始模型參數為P₀；

4.2.2)用初始模型參數為P₀計算得到VTI介質模型參數S：

S＝[V_P1,V_S1,ρ₁,ε₁,δ₁,…V_Px,V_Sx,ρ_x,ε_x,δ_x]^T；

式中x表示VTI介質的個數；

4.2.2)求解下式，得到模型增量ΔP和目標函數Q₂；如果Q₂不滿足精度要求，則ΔP疊加到初始模型參數上得到新的模型參數，并用新的模型參數計算VTI介質模型參數S，并再次計算下式，直到Q₂滿足精度要求，迭代停止；此時獲得一個達到目標分辨率的砂泥巖縱波速度、橫波速度和密度以及砂巖與儲層厚度比N/G的數據體；

ΔS＝GΔP；

Q₂＝||(G^TG+λI)·ΔP-G^T(S-S_inv)||²；

其中，ΔP＝P-P₀代表模型參數的增量，ΔS＝S-S₀是實際VTI介質參數與通過初始模型參數計算得到的VTI參數之差；G是Jacobian矩陣，是VTI介質模型參數S對于模型參數P的一階導數,G表示為：

2.根據權利要求1所述的砂泥巖薄互層介質多波AVO聯合反演方法，其特征在于，步驟S1的具體流程如下：

S1.1、抽取PP波AVA道集

1.1.1)根據地震道的道頭信息，確定目的層的深度H和不同炮檢距X，得到對應的入射角θ；

1.1.2)確定反演所需要的入射角，抽取其振幅參數得到PP波的AVA道集；

S1.2、抽取PS波AVA道集

1.2.1)根據地震道的道頭信息，確定目的層的深度H和不同炮檢距X，得到對應的入射角θ；

1.2.2)確定反演所需要的入射角，抽取其振幅參數得到PS波的AVA道集；

1.2.3)通過縱橫波速度比利用下式將PS波資料壓縮到PP波的旅行時上，使PS波與PP波時間剖面相匹配，便于多波層位的對比：