[發明專利]一種基于高精度非線性反演算法的高分辨分頻聯合反演方法

在審

• 申請號: 202011060018.2
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN114428303A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 劉宇巍;劉喜武;霍志周;劉炯;劉志遠
• 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: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01V1/36
• 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;金淼

本發明首先利用測井數據正演分析確定頻段劃分原則，然后基于劃分原則對實際數據進行分頻處理，將其變換為不同頻段對應的角道集數據，然后將這些角道集數據作為輸入進行分頻聯合反演，并合理提升高頻地震信息的權重，將最終的反演結果與基于原始角道集數據的反演結果對比可以發現，本發明提出的方法能夠進一步有效的提升反演結果的分辨率，提升反演結果對薄層的刻畫能力。

技術領域

本發明涉及油氣田、頁巖氣地震勘探和儲層參數預測方法，特別是一種基于高精度非線性反演算法的高分辨分頻聯合反演方法。

背景技術

頁巖氣作為全球重要接替資源，其勘探開發技術成為目前人們的研究熱點和難點。隨著頁巖儲層勘探的不斷深入，其對疊前AVA反演結果的分辨率要求也是越來越高，從儲層結構上看，以頁巖為主的非常規儲層大多呈現互層結構，比如鹽間頁巖油儲層，這類互層沉積特征使得有限帶寬的地震數據不能很好的對其進行分辨。針對，這一問題，相關學者開展大量研究，杜炳毅等基于Rüger及崔杰的近似反射系數公式，選取多角度縱波和轉換橫波疊前道集，以巖石物理模型和測井資料作為約束實現了VTI介質縱橫波聯合反演。侯棟甲等基于Rüger近似公式實現了基于貝葉斯理論的VTI介質多波疊前聯合反演。Zhang等基于改進的Rüger近似公式，實現了AVO梯度和截距以及各向異性縱波速度的同時反演，并提出了VTI介質的兩步各向異性AVO反演方法，先反演出各向異性縱波速度，然后再利用遠偏移距數據估計出Thomsen參數。雍楊等推導了VTI介質的多波AVA方程，并實現了基于該方程的多波聯合彈性參數和各向異性參數反演。Zhang和Li推導得到了包含各向異性參數二階項的VTI介質反射系數近似表達式并實現了同時反演，并測試了VTI介質彈性參數和各向異性參數同時反演方法在富含粘土的頁巖地層的應用效果。但這些近似公式推導過程中的假設條件使得它們在強阻抗、強各向異性以及大角度等條件下，存在較大的誤差，極大地限制了AVA反演的精度。鐘峙等利用差分法實現了基于精確VTI反射系數方程的疊前AVA巖性參數反演。Amit和Subhashis利用遺傳算法實現了基于VTI精確反射系數方程多波疊前聯合反演。但這些方法效率低，目前難以應用于實際生產。大量學者研究指出，通過譜分解技術分離得到的地震數據中的高頻信息可以對這類較薄的互層結構進行有效識別，但常規反演方法對這部分高頻地震信息的利用并不充分。現有生產中的分頻聯合反演方法只是簡單的將不同頻段的地震數據與常規線性反演相結合，由于受到線性反演方法的精度和分辨率的影響，使得最終結合的效果遠不能滿足現階段頁巖儲層勘探開發的高分辨率需求。此外，現階段雖然有學者實現了基于近似公式的分頻聯合反演，如張繁昌等基于Aki-Richards近似方程實現了疊前AVA多頻信息同時反演，但沒有對具體的頻段劃分原則，以及高頻地震信息的權重因子調節方法進行系統的研究和闡述。不合理的頻段劃分和權重因子選擇會是反演結果的失真，從而導致最終的反演結果失去參考價值。

發明內容

針對上述問題，本發明實施例提供一種基于高精度非線性反演算法的高分辨分頻聯合反演方法，以提高現有疊前AVA反演方法的分辨率，滿足疊前地震反演識別油氣儲層，特別是具有互層結構特征的鹽間頁巖儲層表征的要求。所述方法包括以下步驟：

S101，利用工區測井數據正演分析確定工區地震數據的頻段劃分原則，并基于該原則對工區地震數據進行分頻處理，以獲得不同頻段的實際地震角道集數據；

S102，利用不同頻段的實際地震角道集數據提取角度依賴與頻率依賴的地震子波；

S103，基于工區測井數據確定工區模型參數及其均值，并工區模型參數及其均值基于計算包含地層參數統計相關性的協方差矩陣，以形成該工區的模型參數先驗分布函數；

S104，利用工區地震構造解釋資料和測井數據，建立時間域的初始地層彈性參數模型；

S105，基于時間域的初始地層彈性參數模型和角度依賴與頻率依賴的地震子波正演模擬不同頻段的多波地震疊前角道集，以獲得不同頻段的模擬地震角道集數據，通過比較不同頻段的模擬地震角道集數據與不同頻段的實際地震角道集數據來確定疊前反演殘差；