[發明專利]疊前彈性參數反演方法、裝置、計算機設備和存儲介質

在審

• 申請號: 202011055756.8
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN114428301A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 紀永禎;張渝悅;胡華鋒
• 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: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 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;陳敏

本發明提供一種疊前彈性參數反演方法、裝置、計算機設備和存儲介質，該方法包括獲取疊前地震數據；獲取彈性參數的反射系數；構建疊前地震數據的正演矩陣；根據正演矩陣，得到地震數據的似然函數；根據似然函數及先驗信息；得到彈性參數反演的目標函數；基于最大似然估計法，將似然函數轉化成最大化邊緣似然函數；對最大化邊緣似然函數進行求解，得到估計因子；根據估計因子及目標函數，反演得到彈性參數，通過引入自動相關判別先驗信息，將彈性參數的先驗信息融合到反演中，不需要對彈性參數反射系數的總體分布作出假設，使得彈性參數的反射系數保持稀疏、更好的體現巖性邊界特征，從而提高疊前彈性參數反演結果分辨率和準確度。

技術領域

本發明涉及地震勘探技術領域，特別涉及一種疊前彈性參數反演方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

背景技術

地震勘探是利用地震信息進行石油勘探的一種方法，由于地震信息可以反映出儲層參數的變化趨勢，因此，可以使用該方法來預測儲層參數。地震數據分為疊前和疊后兩種。疊前AVA(Amplitude Versus Angle，振幅隨入射度變化)反演技術，是指利用疊前地震數據的振幅入隨角度變化特征，通過反演的手段獲取巖石彈性參數的過程。相較于疊后反演，疊前反演由于利用了不同入射角數據的信息，可以獲得更多樣的彈性參數估計，在儲層描述中起著至關重要的作用。因此近年來，基于疊前地震數據的反演一直是地震勘探領域中的熱門話題。但由于利用的疊前地震數據與彈性參數的映射關系更加復雜，信噪比更低，疊前反演方法需要應對更多難題。其中一個難題就是降低解的非唯一性，通常的解決辦法是在目標函數中加入正則化項或在貝葉斯框架下加入待估計參數的先驗信息約束，達到在許多可能的解中選擇一個最優或最符合假設的解的目的。

基于貝葉斯理論框架的疊前反演研究將似然函數與先驗地質信息結合，通過求解最大后驗概率來建立反演的目標函數，進而反演彈性參數。其中先驗信息的正則約束作用可以較好地解決同時反演所存在的非唯一性和病態問題。在構建反演目標函數時，似然函數的構建一般體現反演參數及地震數據的關系匹配，但對于先驗信息的構建，并沒有統一的假設及論述。

Buland等人在2008年通過概率統計分析認為彈性參數，特別是聲波速度大體符合高斯分布，基于此構建出貝葉斯反演方法，被廣泛應用。Downton等人在 2001年利用長尾分布作為先驗分布，獲得了稀疏的反射系數估計，并認為常規高斯分布先驗，獲得的結果比較光滑不利于高分辨率分析和解釋，發現柯西先驗比高斯先驗分布分辨率更高。由此長尾分布受到關注，其中較為常用的是柯西分布及其變體，Theune等人在2010分析了彈性參數反射系數稀疏的假設下的兩個先驗模型，發現可微拉普拉斯先驗分布可獲得一個凸的目標函數，而柯西先驗分布獲得的是非凸函數。Alemie和Sacchi在2011年將多元柯西分布引入貝葉斯反演，這種先驗分布可以合并模型參數之間的相關性，并獲得高分辨率的結果。隨后，Huber分布、t分布等先后引入到貝葉斯反演中，均獲得了較好的效果。以上先驗分布均假設反射系數是隨機變量，其分布滿足以某一參數表征的特定分布，在反射系數分布不滿足特定分布時，反射系數的估計結果可能出現誤差，彈性參數疊前地震反演的準確度和分辨率低。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種疊前彈性參數反演方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

一種疊前彈性參數反演方法，該方法包括：

獲取疊前地震數據；

獲取彈性參數的反射系數；

基于Fatti近似方程，根據所述疊前地震數據及所述反射系數，構建疊前地震數據的正演矩陣；

根據所述正演矩陣，得到地震數據的似然函數；

獲取自動相關判別的先驗信息；

基于貝葉斯理論，根據所述似然函數及所述先驗信息，得到所述彈性參數反演的目標函數；

基于最大似然估計法，將似然函數轉化成最大化邊緣似然函數；