[發明專利]一種基于空間約束的地震反演方法

有效

• 申請號: 201910935313.9
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN112578439B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 劉嬋娟
• 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物探技術研究院
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發明公開了一種基于空間約束的地震反演方法，包括：基于褶積模型和井旁地震道，提取地震子波；構建反演目標函數；基于反演目標函數，構建最終反演目標函數；對最終反演目標函數進行求解，獲得反射系數。本發明的基于空間約束的地震反演方法通過提取地震子波、建立最終反演目標函數，以及求取最終反演目標函數，與常規反演相比，在利用單道信息的基礎上結合多道信息，使反演結果更真實可靠。

技術領域

本發明屬于地球物理反演領域，具體涉及一種基于空間約束的地震反演方法。

背景技術

隨著勘探目標轉向復雜型油氣藏，非常規油氣勘探開發已成為研究重點。通常通過反演算法處理后獲得的地震數據預測油氣儲藏情況。目前大多數基于稀疏反演的算法在存在噪聲的情況下不太穩定，不容易恢復原本構造，橫向連續性較差的。對此特別需要一種提高橫向連續性且容易恢復原本構造的反演方法。

發明內容

本發明的目的是提出一種提高橫向連續性且容易恢復原本構造的基于空間約束的地震反演方法。

為了實現上述目的，本發明提供一種基于空間約束的地震反演方法，包括：基于褶積模型和井旁地震道，提取地震子波；構建反演目標函數；基于所述反演目標函數，構建最終反演目標函數；對所述最終反演目標函數進行求解，獲得反射系數。

優選的，所述基于褶積模型和井旁地震道，提取地震子波包括：基于所述褶積模型，利用測井資料中的速度信息和密度信息計算反射系數序列，結合所述反射系數序列和井旁地震道提取所述地震子波。

優選的，所述構建反演目標函數包括：基于貝葉斯定理，結合似然函數與先驗分布，獲得后驗概率分布；使所述后驗概率分布極大，獲得所述反演目標函數。

優選的，所述后驗概率分布為：

其中，p(m|d)是后驗概率分布，d為觀測數據，G為地震子波褶積矩陣，m為反射系數，C_d為協方差，μ為正則化參數，F(m)是由先驗分布得到的正則化項，其為柯西分布，p為待反演數據的長度，σ為尺度因子。

優選的，所述反演目標函數為：

其中，J(m)表示反演目標函數。

優選的，在所述反演目標函數中引入空間平滑約束，獲得最終反演目標函數。

優選的，所述最終反演目標函數為：

其中，L_FX為FX濾波算子。

優選的，所述對所述最終反演目標函數進行求解，獲得反射系數包括：步驟401：設置對角加權矩陣；步驟402：基于所述對角加權矩陣求取反射系數；步驟403：對所述反射系數進行FX空間濾波，計算最終反演目標函數值；步驟404：更新所述對角加權矩陣，重復執行步驟402-步驟403，直到所述最終反演目標函數值滿足收斂條件，所對應的反射系數即為最終反演的反射系數。

優選的，在所述步驟402中，通過以下公式求取反射系數：

m^j＝(G^TG+μQ^j-1)^-1G^Td^j，

其中，m為反射系數，d為觀測數據，G為地震子波褶積矩陣，j為迭代次數，μ為正則化參數，Q為對角加權矩陣。

優選的，通過以下公式更新對角加權矩陣：

Q_kk＝1/(1+(L_FXm)_k²/σ²)