[發(fā)明專利]一種頁巖VTI儲層的各向異性參數(shù)多波聯(lián)合反演方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010181291.4
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111308550B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雒聰;巴晶
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了一種頁巖VTI儲層的各向異性參數(shù)多波聯(lián)合反演方法，所述方法包括如下步驟：獲取地震子波序列，并建立地震子波矩陣；通過獲取的測井?dāng)?shù)據(jù)，建立初始模型；通過初始模型和地震子波矩陣計算PP(反射縱波)和PS(轉(zhuǎn)換橫波)合成數(shù)據(jù)，以及合成記錄和實際數(shù)據(jù)的殘差；計算PP和PS數(shù)據(jù)正演過程對模型參數(shù)的正演偏導(dǎo)數(shù)；建立反演目標(biāo)泛函，根據(jù)數(shù)據(jù)殘差結(jié)果和正演過程偏導(dǎo)數(shù)計算目標(biāo)泛函對模型參數(shù)的泛函偏導(dǎo)數(shù)；根據(jù)泛函偏導(dǎo)數(shù)計算初始模型更新梯度，并更新初始模型；通過更新后的初始模型得出的反演結(jié)果換算各向異性參數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及頁巖各向異性儲層地震勘探技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種頁巖VTI儲層的各向異性參數(shù)多波聯(lián)合反演方法。

背景技術(shù)：

地震反演是利用地下目標(biāo)地質(zhì)體的地震波響應(yīng)信息來獲得目標(biāo)介質(zhì)構(gòu)造形態(tài)、巖石物理以及含流體屬性相關(guān)的彈性信息的方法，是地球物理學(xué)者挖掘未知儲層信息的重要途徑。對于以往常規(guī)簡單構(gòu)造的油氣儲層，地震反演一直基于各向同性介質(zhì)假設(shè)，并形成了一套完善的油氣儲層檢測技術(shù)體系。然而，隨著全球范圍內(nèi)對石油和天然氣需求的不斷增長，地球物理學(xué)家們開始著手探索不同類型的油氣藏，油氣勘探方向逐步由常規(guī)油氣儲層向一些特殊的非常規(guī)油氣儲層。頁巖等非常規(guī)儲層成為了目前油氣勘探的熱點和難點。然而對于這類儲層的研究繼續(xù)沿用各向同性假設(shè)理論是不合理且行不通的。

各向異性介質(zhì)中，具有垂向?qū)ΨQ軸的橫向各向同性介質(zhì)(Transverse Isotropicmedium with Vertical axis of symmetry)，即VTI介質(zhì)是最普遍存在的類型。例如結(jié)構(gòu)各向異性VTI儲層，即沉積地層中層狀結(jié)構(gòu)所形成的VTI結(jié)構(gòu)；又如巖石各向異性VTI儲層，即巖石的礦物顆粒定向排列所形成的VTI結(jié)構(gòu)。頁巖屬于典型的VTI介質(zhì)儲層。以往用于常規(guī)儲層的反演方法并不適用于這類VTI介質(zhì)。因此，開展適用于VTI介質(zhì)的反演方法研究，對于儲層參數(shù)的準(zhǔn)確估算至關(guān)重要。眾多學(xué)者對VTI介質(zhì)的正演模擬算法進(jìn)行了研究，包括反射系數(shù)精確公式以及近似表達(dá)式。基于VTI介質(zhì)的反演算法大多選用了近似表達(dá)式作為正演算子。但近似式在模擬精度和弱反射等方面限制了相應(yīng)的反演準(zhǔn)確性。因此，基于反射系數(shù)精確表達(dá)式的反演有助于提高反演精度。但是VTI反演需同時估算五個參數(shù)，多參數(shù)同時反演需克服反演穩(wěn)定性差等問題。因此，采用多波聯(lián)合的反演方法有助于提升反演穩(wěn)定性，同時提高估算精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種頁巖VTI儲層的各向異性參數(shù)多波聯(lián)合反演方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致的各向異性參數(shù)反演估算精度差的缺陷。

一種頁巖VTI儲層的各向異性參數(shù)多波聯(lián)合反演方法，所述方法包括如下步驟：

獲取地震子波序列，并建立地震子波矩陣；

通過獲取的測井?dāng)?shù)據(jù)，建立初始模型；

選用Graebner精確表達(dá)式作為反演的正演算子，通過初始模型和地震子波矩陣計算PP和PS合成數(shù)據(jù)，以及合成數(shù)據(jù)殘差；

計算PP和PS數(shù)據(jù)正演過程對模型參數(shù)的正演偏導(dǎo)數(shù)；

建立反演目標(biāo)泛函，根據(jù)合成數(shù)據(jù)殘差和正演偏導(dǎo)數(shù)，計算目標(biāo)泛函對模型參數(shù)的泛函偏導(dǎo)數(shù)；

根據(jù)泛函偏導(dǎo)數(shù)計算初始模型更新梯度，并更新初始模型；

通過更新后的初始模型得出的反演結(jié)果換算各向異性參數(shù)。

進(jìn)一步的，獲取地震子波序列，并建立地震子波矩陣的方法包括如下步驟：

獲取研究區(qū)的PP和PS疊前偏移距數(shù)據(jù)，利用三維速度體，將其轉(zhuǎn)為PP和PS角道集數(shù)據(jù)；

從PP和PS角道集中提取用于PP和PS數(shù)據(jù)合成的地震子波序列，建立包含不同角度子波序列的子波矩陣W_PP(θ)和W_PS(θ)。