CN104407378A - 一种各向异性参数反演方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种各向异性参数反演方法及装置，该反演方法包括以下步骤：将获取的地震纵波资料数据进行各向异性偏移处理，生成分方位的角道集；利用所生成的角道集，考虑大于30度的入射角对反射振幅的影响，构建裂缝介质的各向异性参数的反演模型；通过对所构建的反演模型进行计算来获取地下储层的各向异性参数；利用所获取的各向异性参数来分析目标储层的裂缝发育特征。本申请公开的反演装置相应的包括角道集生成单元、反演模型构建单元、各向异性参数获取单元以及裂缝发育特征分析单元。通过本申请中的各向异性参数反演方法及装置能提高各向异性参数的反演精度，实现准确预测地下介质裂缝发育特征的目的。

Description

一种各向异性参数反演方法及装置

技术领域

本申请涉及石油勘探领域，尤其涉及一种各向异性参数反演方法及装置。

背景技术

油气在裂缝型圈闭中聚集而成的油气藏称为裂缝型油气藏，裂缝型油气藏在世界石油和天然气的产量、储量中占有十分重要的地位，裂缝型油气藏的产量占全世界石油天然气总产量的一半以上。在国内的油气勘探中，裂缝型油气藏是一个重要的勘探领域，在勘探裂缝型油气藏时，最重要的是分析和认识裂缝发育特征。储层内发育裂缝时对外表现为各向异性特征，所以用各向异性参数来分析裂缝发育特征。

随着采集处理技术的发展和各向异性理论的完善，裂缝预测技术呈现多样化，由叠后走到叠前，预测精度逐步提高。对于垂直排列的平行裂缝，可以将其等效为HTI介质(HorizontalTransverse Isotropy，即具有水平对称轴的横向各向同性介质)模型来研究。若入射角为θ，测线方位角为φ，Ruger认为HTI介质分界面处的纵波反射系数是各向异性参数、入射角和方位角的函数：

$\begin{array}{c}R(\mathrm{\θ},\mathrm{\φ})=\frac{1}{2}\frac{\mathrm{\ΔZ}}{\stackrel{\‾}{Z}}+\frac{1}{2}\{\frac{\mathrm{\Δ\α}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}-{\left(\frac{2\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}\right)}^2\frac{\mathrm{\ΔG}}{\stackrel{\‾}{G}}+[\mathrm{\Δ}{\mathrm{\δ}}^V+2{\left(\frac{2\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}\right)}^2\mathrm{\Δ\γ}\left]{\cos }^2(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_s)\right\}{\sin }^2\mathrm{\θ}\\ +\frac{1}{2}(\frac{\mathrm{\Δ\α}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}+\mathrm{\Δ}{\mathrm{\ϵ}}^V{\cos }^4(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_s)+\mathrm{\Δ}{\mathrm{\δ}}^V{\sin }^2(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_s){\cos }^2(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_s)){\sin }^2\mathrm{\θ}{\tan }^2\mathrm{\θ}\end{array}---\left(1\right)$

上式中：φ_s为裂缝平面的对称轴方向，即裂缝面法向，(φ-φ_s)为测线与裂缝面法向的夹角；α,β,Z,G分别是纵波速度、横波速度、纵波阻抗和剪切模量；ε^V,δ^V,γ为各向异性参数。分别表示上下两层介质间纵波速度的平均值、横波速度的平均值、纵波阻抗的平均值和剪切模量的平均值，Δα,ΔZ,ΔG,Δε^V,Δδ^V,Δγ分别表示上下两层介质间纵波速度的差值、纵波阻抗的差值、剪切模量的差值以及三个各向异性参数的差值。

在石油工业领域，目前常用下面公式(2)进行AVAZ反演；用各向异性AVO梯度B^ani(也被称作拟各向异性参数)描述裂缝发育强度；用参数φ_s表示裂缝面法向。

R(θ,φ)≈R₀+[B^iso+B^ani cos²(φ-φ_s)]sin²θ            (2)

其中： $R_0=\frac{1}{2}\frac{\mathrm{\ΔZ}}{\stackrel{\‾}{Z}},B^{\mathrm{iso}}=\frac{1}{2}[\frac{\mathrm{\Δ\α}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}-{\left(\frac{2\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}\right)}^2\frac{\mathrm{\ΔG}}{\stackrel{\‾}{G}}],B^{\mathrm{ani}}=\frac{1}{2}[\mathrm{\Δ}{\mathrm{\δ}}^V+2{\left(\frac{2\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}\right)}^2\mathrm{\Δ\γ}].$

将公式(2)表示裂缝面法向的φ_s从余弦项中展开，其转化为：

R(θ,φ)＝a₁+(sin²θ)a₂+(cos2φsin²θ)a₃+(sin2φsin²θ)a₄         (3)

其中：a₁＝R₀, $a_2=B^{\mathrm{iso}}+\frac{1}{2}{B}^{\mathrm{ani}},a_3=\frac{1}{2}{B}^{\mathrm{ani}}\cos 2{\mathrm{\φ}}_s,a_4=\frac{1}{2}{B}^{\mathrm{ani}}\sin 2{\mathrm{\φ}}_s.$

依据公式(3)构建反演方程组，解方程组得X^I＝(a₁,a₂,a₃,a₄)^T，再由公式(4)计算各向异性梯度B^ani和裂缝面法向φ_s等参数：

R₀＝a₁      R₀＝a₁

$\begin{array}{cc}{B}^{\mathrm{ani}}=+\sqrt{a_3^2+a_4^2}& B^{\mathrm{ani}}=-\sqrt{a_3^2+a_4^2}\end{array}$

$B^{\mathrm{iso}}=a_2-\frac{1}{2}{B}^{\mathrm{ani}}$ 或 $B^{\mathrm{iso}}=a_2-\frac{1}{2}{B}^{\mathrm{ani}}---\left(4\right)$

$\begin{array}{cc}{\mathrm{\φ}}_s=\frac{1}{2}{\tan }^{-1}\left(\frac{a_4}{a_3}\right)& {\mathrm{\φ}}_s=\frac{1}{2}{\tan }^{-1}\left(\frac{a_4}{a_3}\right)+\frac{\mathrm{\π}}{2}\end{array}$

开平方运算过程中正负号的选取，使得由公式(4)计算的各向异性梯度B^ani存在二义性，进而也影响裂缝面法向φ_s的取值。由此计算的各向异性组合参数存在较大误差，不能准确地刻画裂缝发育特征。

发明内容

本申请通过提供一种各向异性参数反演方法及装置来克服常规各向异性参数反演的不足，以准确预测地下介质裂缝发育特征。

为达到上述技术目的，本申请通过以下技术方案实现：

本申请提供了一种各向异性参数反演方法，包括如下步骤：

将获取的地震纵波资料数据进行各向异性偏移处理，生成分方位的角道集，所述角道集包含有地震纵波的入射角、方位角和反射振幅的相关信息；

利用所述角道集，利用含有入射角三角函数四次项的Ruger公式，考虑大于30度的入射角对反射振幅的影响，构建裂缝介质的各向异性参数的反演模型；

对所构建的反演模型进行计算，同时获取地下储层的各向异性参数ε^V,δ^V,γ，其中ε^V表示裂缝介质的纵波各向异性程度，δ^V表示纵波在横向和垂向之间的各向异性变化的快慢程度，γ表示横波各向异性程度；

利用所获取的各向异性参数ε^V,δ^V,γ来分析目标储层的裂缝发育特征。

优选的，所述构建裂缝介质的各向异性参数的反演模型包括：

获取裂缝介质的纵横波速度比以及裂缝平面的对称轴方向φ_s，并对纵波阻抗和剪切模量进行近似分解；

利用所获取的纵横波速度比裂缝平面的对称轴方向φ_s以及分解后的纵波阻抗和剪切模量来简化地震纵波的反射振幅R与入射角θ、方位角φ以及各向异性参数之间的关系式，简化后的关系式如下：

$R=A\frac{\mathrm{\Δ\α}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}+B\frac{\mathrm{\Δ\β}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}}+C\frac{\mathrm{\Δ\ρ}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}}+\mathrm{D\Δ}{\mathrm{\ϵ}}^V+\mathrm{E\Δ}{\mathrm{\δ}}^V+\mathrm{F\Δ\γ}$

其中A，B，C，D，E，F是入射角θ和方位角φ的组合：

$A=\left(\frac{1}{2}\frac{1}{{\cos }^2\mathrm{\θ}}\right)$

$B=(-4\frac{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}}^2}{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}^2}{\sin }^2\mathrm{\θ})$

$C=(\frac{1}{2}-2\frac{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}}^2}{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}^2}{\sin }^2\mathrm{\θ})$

$D=\left(\frac{1}{2}{\cos }^4{\mathrm{\φ}}^{\′}{\sin }^2\mathrm{\θ}{\tan }^2\mathrm{\θ}\right)$

$E=\left(\frac{1}{2}{\cos }^2{\mathrm{\φ}}^{\′}{\sin }^2\mathrm{\θ}(1+{\sin }^2{\mathrm{\φ}}^{\′}{\tan }^2\mathrm{\θ})\right)$

$F=\left(4\frac{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}}^2}{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}^2}{\cos }^2{\mathrm{\φ}}^{\′}{\sin }^2\mathrm{\θ}\right)$

φ'＝φ-φ_s；

利用简化后的地震纵波的反射振幅与入射角、方位角以及各向异性参数之间的关系式，构建各向异性参数的反演方程组。

优选的，所述对纵波阻抗和剪切模量进行近似分解包括：

利用下式对纵波阻抗的相对比值和剪切模量的相对比值进行近似分解：

$\frac{\mathrm{\ΔZ}}{Z}\≈\frac{\mathrm{\Δ\α}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}+\frac{\mathrm{\Δ\ρ}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}}$

$\frac{\mathrm{\ΔG}}{G}\≈2\frac{\mathrm{\Δ\β}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}}+\frac{\mathrm{\Δ\ρ}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}}$

其中，分别表示上下两层介质间纵波速度的平均值、横波速度的平均值以及密度的平均值，Δα,Δβ,Δρ分别表示上下两层介质间纵波速度的差值、横波速度的差值以及密度的差值。

优选的，所述各向异性参数的反演方程组包括下述超定方程组：

M_n×6X_6×1＝R_n×1

上式中n为覆盖次数，M，X和R分别为：

$M=\begin{array}{c}{\left[\begin{array}{cccccc}{A}_1& B_1& C_1& D_1& E_1& F_1\\ A_2& B_2& C_2& D_2& E_1& F_2\\ ...& ...& ...& ...& ...& ...\\ A_n& B_n& C_n& D_n& E_n& F_n\end{array}\right]}_{n\×6}\end{array},X=\begin{array}{c}{\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δ\α}/\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}\\ \mathrm{\Δ\β}/\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}\\ \mathrm{\Δ\ρ}/\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}\\ \mathrm{\Δ}{\mathrm{\ϵ}}^V\\ \mathrm{\Δ}{\mathrm{\δ}}^V\\ \mathrm{\Δ\γ}\end{array}\right]}_{6\×1}\end{array},R=\begin{array}{c}{\left[\begin{array}{c}{R}_1\\ R_2\\ ...\\ R_n\end{array}\right]}_{n\×1}\end{array}.$

优选的，所述对所构建的反演模型进行计算来获取地下储层的各向异性参数包括：

设定阻尼因子，然后利用奇异值分解法求解所述超定方程组，求解的结果为：

X＝M⁺R

其中M⁺为矩阵M的广义逆；

通过求解得到的X来获取地下储层的各向异性参数。

本申请还提供了一种各向异性参数的反演装置，包括：

角道集生成单元，所述角道集生成单元用于将获取的地震纵波资料数据进行各向异性偏移处理，生成分方位的角道集，所述角道集包含有地震纵波的入射角、方位角和反射振幅的相关信息；

反演模型构建单元，所述反演模型构建单元用于利用所述角道集，考虑大于30度的入射角对反射振幅的影响，构建裂缝介质的各向异性参数的反演模型；

各向异性参数获取单元，所述各向异性参数获取单元用于对所构建的反演模型进行计算，同时获取地下储层的各向异性参数ε^V,δ^V,γ，其中ε^V表示裂缝介质的纵波各向异性程度，δ^V表示纵波在横向和垂向之间的各向异性变化的快慢程度，γ表示横波各向异性程度；

裂缝发育特征分析单元，裂缝发育特征分析单元用于利用获取的各向异性参数ε^V,δ^V,γ来分析目标储层的裂缝发育特征。

优选的，所述反演模型构建单元包括：

预处理单元，所述预处理单元用于获取裂缝介质的纵横波速度比以及裂缝平面的对称轴方向φ_s，并对纵波阻抗和剪切模量进行近似分解；

关系式简化单元，所述关系式简化单元用于利用所获取的来纵横波速度比裂缝平面的对称轴方向φ_s以及分解后的纵波阻抗和剪切模量来简化地震纵波的反射振幅与入射角、方位角以及各向异性参数之间的关系式，简化后的关系式如下：

$R=A\frac{\mathrm{\Δ\α}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}+B\frac{\mathrm{\Δ\β}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}}+C\frac{\mathrm{\Δ\ρ}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}}+\mathrm{D\Δ}{\mathrm{\ϵ}}^V+\mathrm{E\Δ}{\mathrm{\δ}}^V+\mathrm{F\Δ\γ}$

其中A，B，C，D，E，F是入射角θ和方位角φ的组合：

$A=\left(\frac{1}{2}\frac{1}{{\cos }^2\mathrm{\θ}}\right)$

$B=(-4\frac{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}}^2}{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}^2}{\sin }^2\mathrm{\θ})$

$C=(\frac{1}{2}-2\frac{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}}^2}{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}^2}{\sin }^2\mathrm{\θ})$

$D=\left(\frac{1}{2}{\cos }^4{\mathrm{\φ}}^{\′}{\sin }^2\mathrm{\θ}{\tan }^2\mathrm{\θ}\right)$

$E=\left(\frac{1}{2}{\cos }^2{\mathrm{\φ}}^{\′}{\sin }^2\mathrm{\θ}(1+{\sin }^2{\mathrm{\φ}}^{\′}{\tan }^2\mathrm{\θ})\right)$

$F=\left(4\frac{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}}^2}{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}^2}{\cos }^2{\mathrm{\φ}}^{\′}{\sin }^2\mathrm{\θ}\right)$

φ'＝φ-φ_s；

反演方程组构建单元，所述反演方程组构建单元用于利用简化后的地震纵波的反射振幅与入射角、方位角以及各向异性参数之间的关系式，构建各向异性参数的反演方程组。

优选的，所述预处理单元包括近似分解单元，所述近似分解单元用于利用下式对纵波阻抗的相对比值和剪切模量的相对比值进行近似分解：

$\frac{\mathrm{\ΔZ}}{Z}\≈\frac{\mathrm{\Δ\α}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}+\frac{\mathrm{\Δ\ρ}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}}$

$\frac{\mathrm{\ΔG}}{G}\≈2\frac{\mathrm{\Δ\β}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}}+\frac{\mathrm{\Δ\ρ}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}}$

其中，分别表示上下两层介质间纵波速度的平均值、横波速度的平均值以及密度的平均值，Δα,Δβ,Δρ分别表示上下两层介质间纵波速度的差值、横波速度的差值以及密度的差值。

优选的，所述反演方程组构建单元包括超定方程组构建单元，所述超定方程组构建单元用于构建下述超定方程组：

M_n×6X_6×1＝R_n×1

上式中n为覆盖次数，M，X和R分别为：

$M=\begin{array}{c}{\left[\begin{array}{cccccc}{A}_1& B_1& C_1& D_1& E_1& F_1\\ A_2& B_2& C_2& D_2& E_1& F_2\\ ...& ...& ...& ...& ...& ...\\ A_n& B_n& C_n& D_n& E_n& F_n\end{array}\right]}_{n\×6}\end{array},X=\begin{array}{c}{\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δ\α}/\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}\\ \mathrm{\Δ\β}/\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}\\ \mathrm{\Δ\ρ}/\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}\\ \mathrm{\Δ}{\mathrm{\ϵ}}^V\\ \mathrm{\Δ}{\mathrm{\δ}}^V\\ \mathrm{\Δ\γ}\end{array}\right]}_{6\×1}\end{array},R=\begin{array}{c}{\left[\begin{array}{c}{R}_1\\ R_2\\ ...\\ R_n\end{array}\right]}_{n\×1}\end{array}.$

优选的，各向异性参数获取单元包括求解单元，所述求解单元用于通过设定阻尼因子并利用奇异值分解法来求解所述超定方程组，求解的结果为：

X＝M⁺R

其中M⁺为矩阵M的广义逆；通过求解得到的X来获取地下储层的各向异性参数。

与现有技术相比，本申请具有下有益效果：

通过考虑公式(1)中有关入射角θ的四次项sin²θtan²θ对反射振幅的影响以及利用高精度的反演来减小各向异性参数的相对误差，从而实现准确预测地下介质裂缝发育特征的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请中各向异性参数反演方法的流程示意图。

图2为地震波射线在裂缝介质中的传播示意图。

图3为本申请实施例一中各向异性参数反演方法的流程示意图。

图4为反射振幅的等值线图。

图5为sin²θ和sin²θtan²θ与入射角θ的关系曲线。

图6为不同入射角范围的各向异性参数反演结果的相对误差柱状图。

图7为不同方位角范围的各向异性参数反演结果相对误差柱状图。

图8为不同信噪比的各向异性参数反演结果相对误差柱状图。

图9为各向异性参数与裂缝密度的关系曲线。

图10为本申请实施例二中各向异性参数反演装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请提供一种各向异性参数反演方法，如图1所示，该反演方法包括如下步骤：

步骤S1，将获取的地震纵波资料数据进行各向异性偏移处理，生成分方位的角道集数据，所述角道集数据包含有地震纵波的入射角、方位角和反射振幅的相关信息；

步骤S2，利用所述角道集数据，考虑大于30度的入射角对反射振幅的影响，构建裂缝介质的各向异性参数的反演模型；

步骤S3，对所构建的反演模型进行计算来获取地下储层的各向异性参数；

步骤S4，利用获取的各向异性参数来分析目标储层的裂缝发育特征。

与现有的各向异性参数反演方法相比，通过本申请中的技术方案能提高各向异性参数的反演精度，以达到准确分析裂缝发育特征的目的。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

实施例一

图2为地震波射线在裂缝介质中的传播示意图，图中入射角θ为地震波射线与反射面法向的夹角，方位角φ为地震波的激发点和接收点的连线(即测线)与x轴的夹角。储层内发育裂缝时表现为各向异性特征，其反射系数(即反射振幅)不仅随入射角变化，也随方位角变化。本申请利用反射振幅R与入射角θ、方位角φ以及三个各向异性参数之间的关系，通过高精度的AVAZ(Amplitude variation with Angle and Azimuth振幅随入射角、方位角变化)反演来获取地下储层的各向异性参数，以准确分析目标储层的裂缝发育特征。

如图3所示，本申请实施例所提供的各向异性参数反演方法包括以下步骤：

步骤S01，将获取的地震纵波资料数据进行各向异性偏移处理，生成分方位的角道集。

对所获取的整个研究区域的三维地震纵波资料数据进行各向异性偏移处理，生成分方位的角道集，例如角道集1，角道集2……角道集n，这些角道集中含有入射角、方位角以及反射振幅的相关信息，其中入射角θ、方位角φ以及反射振幅R三者之间具有一定的关系，如图4所示，该图为反射振幅的等值线图，横轴表示方位角的大小，纵轴表示入射角的大小，图中曲线上的数值表示反射振幅的大小，当地震波沿着不同的射线传播时，振幅不仅随着入射角变化，还随着方位角而变化。例如，当方位角φ为0°时，随着入射角θ的增大，反射振幅R增大；当方位角φ为90°时，随着入射角θ的增大，反射振幅R减小；对于同一个入射角θ，反射振幅R关于90°的方位角对称。

步骤S102，利用反射振幅R与入射角θ、方位角φ以及三个各向异性参数之间的关系，考虑大偏移距对反射振幅R的影响，构建裂缝介质的各向异性参数的反演模型。

各向异性裂缝介质模型中含有一系列垂直排列且相互平行的裂缝。对于垂直排列的平行裂缝，可以将其等效为HTI介质(Horizontal Transverse Isotropy，即具有水平对称轴的横向各向同性介质)模型来研究。Ruger认为HTI介质分界面处的纵波反射系数(即反射振幅)是各向异性参数、入射角和方位角的函数：

$\begin{array}{c}R(\mathrm{\θ},\mathrm{\φ})=\frac{1}{2}\frac{\mathrm{\ΔZ}}{\stackrel{\‾}{Z}}+\frac{1}{2}\{\frac{\mathrm{\Δ\α}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}-{\left(\frac{2\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}\right)}^2\frac{\mathrm{\ΔG}}{\stackrel{\‾}{G}}+[\mathrm{\Δ}{\mathrm{\δ}}^V+2{\left(\frac{2\stackrel{\‾}{\mathrm{\β}}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}\right)}^2\mathrm{\Δ\γ}\left]{\cos }^2(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_s)\right\}{\sin }^2\mathrm{\θ}\\ +\frac{1}{2}(\frac{\mathrm{\Δ\α}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}}+\mathrm{\Δ}{\mathrm{\ϵ}}^V{\cos }^4(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_s)+\mathrm{\Δ}{\mathrm{\δ}}^V{\sin }^2(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_s){\cos }^2(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_s)){\sin }^2\mathrm{\θ}{\tan }^2\mathrm{\θ}\end{array}---\left(1\right)$

上式中：R为反射振幅，θ为入射角、φ为方位角，φ_s为裂缝平面的对称轴方向，即裂缝面法向，(φ-φ_s)为测线与裂缝面法向的夹角；α,β,Z,G分别是纵波速度、横波速度、纵波阻抗和剪切模量；ε^V,δ^V,γ为各向异性参数。分别表示上下两层介质间纵波速度的平均值、横波速度的平均值、纵波阻抗的平均值和剪切模量的平均值，Δα,ΔZ,ΔG,Δε^V,Δδ^V,Δγ分别表示上下两层介质间纵波速度的差值、纵波阻抗的差值、剪切模量的差值以及三个各向异性参数的差值。

Ruger反射系数公式(1)包含入射角三角函数的二次项sin²θ和四次项sin²θtan²θ，两者取值大小随入射角θ变化，如图5所示。从图中可以看出，当θ≤30°时，sin²θtan²θ≤1/12<<1，此时可忽略该四次项对反射振幅R的影响；而当30°≤θ≤45°时，sin²θtan²θ随着入射角θ的增大而迅速增大，此时不能忽略该四次项对反射振幅R的影响；当θ>45°时，sin²θtan²θ>sin²θ>1/2，该四次项对反射振幅的影响大过二次项，更不能忽略。

所以为了提高反演精度，考虑大偏移距(对应于大于30度的入射角)对反射振幅R的影响，本申请采用保留Ruger公式中四次项sin²θtan²θ的高精度的AVAZ算法进行各向异性参数的反演，构建裂缝介质的各向异性参数的反演模型，具体步骤如下：

(1)利用地震波叠后波阻抗或者叠前AVO(Amplitude Versus Offset振幅随偏移距的变化)反演，计算裂缝介质的纵横波速度比

其中利用叠后波阻抗反演主要是利用道积分方法来进行反演，得到纵横波阻抗，再计算裂缝介质的纵横波速度比叠前AVO反演主要是利用Shuey近似方程进行反演，该方程的具体形式如下：

$R\left(\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&theta;}}\right)\&ap;A+B{\sin }^2\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&theta;}}+C{\sin }^2\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&theta;}}{\tan }^2\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&theta;}}---\left(5\right)$

其中：

$A=\frac{1}{2}[\frac{\mathrm{\&Delta;\&alpha;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}+\frac{\mathrm{\&Delta;\&rho;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}]$

$B=\frac{1}{2}[\frac{\mathrm{\&Delta;\&alpha;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}-8f^2\frac{\mathrm{\&Delta;\&beta;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}}-4f^2\frac{\mathrm{\&Delta;\&rho;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}]$

$C=\frac{1}{2}\frac{\mathrm{\&Delta;\&alpha;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}$

$f=\frac{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}$

通过对式(5)进行反演可以得到参数A,B,C的值，再通过对下述方程组进行逆转换并求解便可以得到纵横波速度α,β，进而便可以得到裂缝介质的纵横波速度比

$\left[\begin{array}{c}A\\ B\\ C\end{array}\right]=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{ccc}1& 0& 1\\ 1& -8f^2& -4f^2\\ 1& 0& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{\&alpha;}}\\ R_{\mathrm{\&beta;}}\\ R_{\mathrm{\&rho;}}\end{array}\right]---\left(6\right)$

其中：

$R_{\mathrm{\&alpha;}}=\frac{\mathrm{\&Delta;\&alpha;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}};R_{\mathrm{\&beta;}}=\frac{\mathrm{\&Delta;\&beta;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}};R_{\mathrm{\&rho;}}=\frac{\mathrm{\&Delta;\&rho;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}.$

上述求解中一般是先给f设定一初值，然后通过迭代求解出纵横波速度α,β。上述是通过AVO三参数反演来计算出纵横波速度比但不限于这一种方式，也可以通过裂缝介质的泊松比或拉梅常数等来计算出裂缝介质的纵横波速度比

(2)利用不同方位的地震属性，通过AVD(Amplitude Versus Direction振幅随方向变化)方法反演裂缝平面的对称轴方向φ_s。

在各向异性介质中，入射角固定时，振幅随方位角呈余弦变化，动校正速度、走时和AVO梯度等属性随测线方位角的变化也可近似为余弦函数

F(φ)＝C_AVD+G_AVD cos2(φ-φ_s)           (7)

上式中：F为地震属性，C_AVD为截距，G_AVD为梯度，φ_s为裂缝法向的方位角，即裂缝平面的对称轴方向，φ为测线方位角，(φ-φ_s)为测线与裂缝面法向的夹角。

利用式(7)便可以反演计算得到裂缝平面的对称轴方向φ_s。

(3)将纵波阻抗和剪切模量进行近似分解，主要是将纵波阻抗的相对比值和剪切模量的相对比值近用纵波速度、横波速度以及密度这三个物理量来近似表达，即：

$\frac{\mathrm{\&Delta;Z}}{Z}\&ap;\frac{\mathrm{\&Delta;\&alpha;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}+\frac{\mathrm{\&Delta;\&rho;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}$

                                    (8)

$\frac{\mathrm{\&Delta;G}}{G}\&ap;2\frac{\mathrm{\&Delta;\&beta;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}}+\frac{\mathrm{\&Delta;\&rho;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}$

(4)利用式(8)以及式(6)和式(7)中计算得到的纵横波速度比裂缝平面的对称轴方向φ_s对式(1)进行化简，将反射振幅R化简为参数向量的函数，化简后的Ruger公式如下：

$R=A\frac{\mathrm{\&Delta;\&alpha;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}+B\frac{\mathrm{\&Delta;\&beta;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}}+C\frac{\mathrm{\&Delta;\&rho;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}+\mathrm{D\&Delta;}{\mathrm{\&epsiv;}}^V+\mathrm{E\&Delta;}{\mathrm{\&delta;}}^V+\mathrm{F\&Delta;\&gamma;}---\left(9\right)$

其中A，B，C，D，E，F是入射角θ和方位角φ的组合：

$A=\left(\frac{1}{2}\frac{1}{{\cos }^2\mathrm{\&theta;}}\right)$

$B=(-4\frac{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}}^2}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}^2}{\sin }^2\mathrm{\&theta;})$

$C=(\frac{1}{2}-2\frac{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}}^2}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}^2}{\sin }^2\mathrm{\&theta;})$

                                                (10)

$D=\left(\frac{1}{2}{\cos }^4{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}{\sin }^2\mathrm{\&theta;}{\tan }^2\mathrm{\&theta;}\right)$

$E=\left(\frac{1}{2}{\cos }^2{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}{\sin }^2\mathrm{\&theta;}(1+{\sin }^2{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}{\tan }^2\mathrm{\&theta;})\right)$

$F=\left(4\frac{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}}^2}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}^2}{\cos }^2{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}{\sin }^2\mathrm{\&theta;}\right)$

(5)利用式(9)构建各向异性参数的反演方程组，在本实施例中所构建的反演方程组为超定方程组，如下式所示：

M_n×6X_6×1＝R_n×1                (11)

上式中n为覆盖次数，M，X和R分别为：

$M=\begin{array}{c}{\left[\begin{array}{cccccc}{A}_1& B_1& C_1& D_1& E_1& F_1\\ A_2& B_2& C_2& D_2& E_1& F_2\\ ...& ...& ...& ...& ...& ...\\ A_n& B_n& C_n& D_n& E_n& F_n\end{array}\right]}_{n\&times;6}\end{array},X=\begin{array}{c}{\left[\begin{array}{c}\mathrm{\&Delta;\&alpha;}/\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}\\ \mathrm{\&Delta;\&beta;}/\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}\\ \mathrm{\&Delta;\&rho;}/\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}\\ \mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&epsiv;}}^V\\ \mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&delta;}}^V\\ \mathrm{\&Delta;\&gamma;}\end{array}\right]}_{6\&times;1}\end{array},R=\begin{array}{c}{\left[\begin{array}{c}{R}_1\\ R_2\\ ...\\ R_n\end{array}\right]}_{n\&times;1}\end{array}---\left(12\right)$

步骤S103，利用步骤S102中所构建的反演模型，来获取地下储层的各向异性参数。

在本实施例中，该步骤主要是指利用超定方程组(11)来求解地下储层的各向异性参数。具体求解过程如下：

当M是列满秩矩阵时，超定方程组MX＝R存在唯一解X＝M⁺R，其中M⁺为矩阵M的广义逆。此时，可通过奇异值分解算法计算广义逆M⁺，计算过程中设置阻尼因子μ等于矩阵M奇异值总和的10％，该值只是为经验值，阻尼因子μ并不限于为此值，其取值随奇异值总和的改变而改变。

若M的奇异值分解为：

$M=U\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{\&Lambda;}}_r& 0\\ 0& 0\end{array}\right]V^T---\left(13\right)$

其中U为n×n阶矩阵；V^T为矩阵V的共轭转置，为6×6阶矩阵；r为奇异值的个数，Λ_r为对角线矩阵，对角线上的元素即为M的奇异值，其从大到小排列为奇异值σ₁,σ₂,...,σ_p,σ_p+1,...σ_r，那么广义逆M⁺为：

$M^{+}=V\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{\&Lambda;}}_r^{-1}& 0\\ 0& 0\end{array}\right]U^T---\left(14\right)$

计算中当出现奇异值σ_p+1<μ时，可将式中σ_p+1以后的倒数项置为零，这样得到的广义逆M⁺如式(14)所示：

$M^{+}=V{\mathrm{\&Lambda;}}_r^{-1}{U}^T\&ap;V_p{\mathrm{\&Lambda;}}_p^{-1}{U}_p^T---\left(15\right)$

最终可求得超定方程组(11)的解为：

$X=M^{+}R\&ap;V_p{\mathrm{\&Lambda;}}_p^{-1}{U}_p^{T}R---\left(16\right)$

由于M⁺MX＝M⁺R，因此称M⁺M为分辨率矩阵，该分辨率矩阵越接近单位矩阵，所求解就越准确。

从式(16)中便可以得到与地下储层的各向异性参数ε^V,δ^V,γ相关的三个参数Δε^V，Δδ^V，Δγ以及其他三个参数的取值，反演的求解结果亦可以用于各向同性梯度B^iso和各向异性梯度B^ani的计算。

上述反演求解的结果为各向异性参数的差值，本申请中利用以下转换关系式，对各向异性参数的差值这三个反演参数进行累计求和便可以得到地下储层的各向异性参数ε^V,δ^V,γ。这三个各向异性参数都具有明确的物理意义，均可描述裂缝发育特征，ε^V表示裂缝介质的纵波各向异性程度，δ^V表示纵波在横向和垂向之间的各向异性变化的快慢程度，γ表示横波各向异性程度。

${\mathrm{\&epsiv;}}_i^V={\mathrm{\&epsiv;}}_0^V+\underset{j=1}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&epsiv;}}_j^V$

${\mathrm{\&delta;}}_i^V={\mathrm{\&delta;}}_0^V+\underset{j=1}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&delta;}}_j^V---\left(17\right)$

${\mathrm{\&gamma;}}_i={\mathrm{\&gamma;}}_0+\underset{j=1}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&epsiv;}}_j$

其中 $\begin{array}{c}\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&epsiv;}}_j^V={\mathrm{\&epsiv;}}_j^V-{\mathrm{\&epsiv;}}_{j-1}^V\\ \mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&delta;}}_j^V={\mathrm{\&delta;}}_j^V-{\mathrm{\&delta;}}_{j-1}^V\\ \mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&gamma;}}_j={\mathrm{\&gamma;}}_j-{\mathrm{\&gamma;}}_{j-1}\end{array};$ j＝1,2,...i；i＝1,2,...i_max

以下以不同入射角范围、方位角范围和信噪比的反演效果为例来说明本申请所提供的反演方法的有效性。

图6为不同入射角范围的各向异性参数反演结果的相对误差柱状图。其中，最小入射角固定为5°，最大入射角分别为30°,35°,40°和45°。横轴为三个各向异性参数的相关参数(Δε^V,Δδ^V,Δγ)，纵轴为相对误差，从图中可以看出，对于这四个入射角范围，三个各向异性参数的相关参数的相对误差很小，接近为0。

图7为不同方位角范围的各向异性参数反演结果相对误差柱状图。图中所示的是用方位角范围为30°的数据来模拟窄方位角道集，角道集的方位角范围分别为[0°,30°]，[30°,60°]，[60°,90°]。图中横轴为三个反演参数(Δε^V,Δδ^V,Δγ)，纵轴为相对误差。从图中可以看出，每个窄方位所得的参数Δγ的相对误差均小于5％，比Δε^V和Δδ^V稳定。窄方位[30°,60°]所得到的三个反演参数的相对误差均小于9％，比另外两个窄方位稳定。

考虑到信噪比是描述角道集数据品质的重要参数，现考虑信噪比为60db、40db以及没有噪音的情形，各向异性参数的反演结果相对误差如图8所示。该图的横轴为三个反演参数(Δε^V,Δδ^V,Δγ)，纵轴为相对误差，参数Δε^V和Δγ的相对误差均小于1％，参数Δδ^V的相对误差小于6％。

综上所述，通过本申请所提供的各向异性参数反演方法能提高各向异性参数的反演精度，从而能准确的预测地下介质中裂缝的发育特征。

步骤S104，利用步骤S103中所获得的各向异性参数，来分析研究区域中目标储层的裂缝发育特征。

图9为各向异性参数与裂缝密度的关系曲线，从图中可以看出，各向异性参数与裂缝密度呈线性关系，但该曲线的斜率对于不同流体和背景介质会有所差异。针对所研究区域，如果所获得的各向异性参数越大，该地区的裂缝就发育得越好。

实施例二

本申请还提供了一种各向异性参数的反演装置，如图10所示，该装置包括角道集生成单元901、反演模型构建单元902、各向异性参数获取单元903以及裂缝发育特征分析单元904。其中角道集生成单元901用于将获取的地震纵波资料数据进行各向异性偏移处理，生成分方位的角道集，该角道集包含有地震纵波的入射角、方位角和反射振幅的相关信息。

反演模型构建单元902用于利用所生成的角道集，并考虑大于30度的入射角对反射振幅的影响，构建裂缝介质的各向异性参数的反演模型，反演模型构建单元902包括三个子单元，分别为预处理单元9021、关系式简化单元9022以及反演方程组构建单元9023。预处理单元9021用于获取裂缝介质的纵横波速度比以及裂缝平面的对称轴方向φ_s，并对纵波阻抗和剪切模量进行近似分解，其包含有近似分解单元；关系式简化单元9022用于利用从预处理单元9021中所获取的来纵横波速度比裂缝平面的对称轴方向φ_s以及分解后的纵波阻抗和剪切模量来简化地震纵波的反射振幅与入射角、方位角以及各向异性参数之间的关系式，简化后的关系式为式(9)；反演方程组构建单元9023用于利用式(9)，构建各向异性参数的反演方程组，在本实施例中为超定方程组(11)。

各向异性参数获取单元903用于利用反演模型构建单元902中所构建的反演模型，通过设定阻尼因子并对该反演模型进行计算来获取地下储层的各向异性参数；

裂缝发育特征分析单元904用于利用所获取的各向异性参数来分析目标储层的裂缝发育特征。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (10)

1.一种各向异性参数反演方法，其特征在于，包括如下步骤：

将获取的地震纵波资料数据进行各向异性偏移处理，生成分方位的角道集，所述角道集包含有地震纵波的入射角、方位角和反射振幅的相关信息；

利用所述角道集，考虑大于30度的入射角对反射振幅的影响，构建裂缝介质的各向异性参数的反演模型；

对所构建的反演模型进行计算，同时获取地下储层的各向异性参数ε^V,δ^V,γ，其中ε^V表示裂缝介质的纵波各向异性程度，δ^V表示纵波在横向和垂向之间的各向异性变化的快慢程度，γ表示横波各向异性程度；

利用所获取的各向异性参数ε^V,δ^V,γ来分析目标储层的裂缝发育特征。

2.根据权利要求1所述的各向异性参数反演方法，其特征在于，所述构建裂缝介质的各向异性参数的反演模型包括：

获取裂缝介质的纵横波速度比以及裂缝平面的对称轴方向φ_s，并对纵波阻抗和剪切模量进行近似分解；

利用所获取的纵横波速度比裂缝平面的对称轴方向φ_s以及分解后的纵波阻抗和剪切模量来简化地震纵波的反射振幅R与入射角θ、方位角φ以及各向异性参数之间的关系式，简化后的关系式如下：

$R=A\frac{\mathrm{\&Delta;\&alpha;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}+B\frac{\mathrm{\&Delta;\&beta;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}}+C\frac{\mathrm{\&Delta;\&rho;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}+\mathrm{D\&Delta;}{\mathrm{\&epsiv;}}^V+\mathrm{E\&Delta;}{\mathrm{\&delta;}}^V+\mathrm{F\&Delta;\&gamma;}$

其中A，B，C，D，E，F是入射角θ和方位角φ的组合：

$A=\left(\frac{1}{2}\frac{1}{{\cos }^2\mathrm{\&theta;}}\right)$

$B=(-4\frac{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}}^2}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}^2}{\sin }^2\mathrm{\&theta;})$

$C=(\frac{1}{2}-2\frac{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}}^2}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}^2}{\sin }^2\mathrm{\&theta;});$

$D=\left(\frac{1}{2}{\cos }^4{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}{\sin }^2\mathrm{\&theta;}{\tan }^2\mathrm{\&theta;}\right)$

$E=\left(\frac{1}{2}{\cos }^2{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}{\sin }^2\mathrm{\&theta;}(1+{\sin }^2{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}{\tan }^2\mathrm{\&theta;})\right)$

$F=\left(4\frac{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}}^2}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}^2}{\cos }^2{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}{\sin }^2\mathrm{\&theta;}\right)$

φ'＝φ-φ_s；

利用简化后的地震纵波的反射振幅与入射角、方位角以及各向异性参数之间的关系式，构建各向异性参数的反演方程组。

3.根据权利要求2所述的各向异性参数反演方法，其特征在于，所述对纵波阻抗和剪切模量进行近似分解包括：

利用下式对纵波阻抗的相对比值和剪切模量的相对比值进行近似分解：

$\frac{\mathrm{\&Delta;Z}}{Z}\&ap;\frac{\mathrm{\&Delta;\&alpha;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}+\frac{\mathrm{\&Delta;\&rho;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}$

$\frac{\mathrm{\&Delta;G}}{G}\&ap;2\frac{\mathrm{\&Delta;\&beta;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}}+\frac{\mathrm{\&Delta;\&rho;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}$

其中，分别表示上下两层介质间纵波速度的平均值、横波速度的平均值以及密度的平均值，Δα,Δβ,Δρ分别表示上下两层介质间纵波速度的差值、横波速度的差值以及密度的差值。

4.根据权利要求2或3所述的各向异性参数反演方法，其特征在于，所述各向异性参数的反演方程组包括下述超定方程组：

M_n×6X_6×1＝R_n×1

上式中n为覆盖次数，M，X和R分别为：

$M={\left[\begin{array}{cccccc}{A}_1& B_1& C_1& D_1& E_1& F_1\\ A_2& B_2& C_2& D_2& E_1& F_2\\ ...& ...& ...& ...& ...& ...\\ A_n& B_n& C_n& D_n& E_n& F_n\end{array}\right]}_{n\&times;6},X={\left[\begin{array}{c}\mathrm{\&Delta;\&alpha;}/\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}\\ \mathrm{\&Delta;\&beta;}/\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}\\ \mathrm{\&Delta;\&rho;}/\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}\\ \mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&epsiv;}}^V\\ \mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&delta;}}^V\\ \mathrm{\&Delta;\&gamma;}\end{array}\right]}_{6\&times;1},R={\left[\begin{array}{c}{R}_1\\ R_2\\ ...\\ R_n\end{array}\right]}_{n\&times;1}.$

5.根据权利要求4所述的各向异性参数反演方法，其特征在于，所述对所构建的反演模型进行计算来获取地下储层的各向异性参数包括：

设定阻尼因子，然后利用奇异值分解法求解所述超定方程组，求解的结果为：

X＝M⁺R

其中M⁺为矩阵M的广义逆；

通过求解得到的X来获取地下储层的各向异性参数。

6.一种各向异性参数的反演装置，其特征在于，包括：

角道集生成单元，所述角道集生成单元用于将获取的地震纵波资料数据进行各向异性偏移处理，生成分方位的角道集，所述角道集包含有地震纵波的入射角、方位角和反射振幅的相关信息；

反演模型构建单元，所述反演模型构建单元用于利用所述角道集，考虑大于30度的入射角对反射振幅的影响，构建裂缝介质的各向异性参数的反演模型；

各向异性参数获取单元，所述各向异性参数获取单元用于对所构建的反演模型进行计算，同时获取地下储层的各向异性参数ε^V,δ^V,γ，其中ε^V表示裂缝介质的纵波各向异性程度，δ^V表示纵波在横向和垂向之间的各向异性变化的快慢程度，γ表示横波各向异性程度；

裂缝发育特征分析单元，裂缝发育特征分析单元用于利用获取的各向异性参数ε^V,δ^V,γ来分析目标储层的裂缝发育特征。

7.根据权利要求6所述的各向异性参数的反演装置，其特征在于，所述反演模型构建单元包括：

预处理单元，所述预处理单元用于获取裂缝介质的纵横波速度比以及裂缝平面的对称轴方向φ_s，并对纵波阻抗和剪切模量进行近似分解；

关系式简化单元，所述关系式简化单元用于利用所获取的来纵横波速度比裂缝平面的对称轴方向φ_s以及分解后的纵波阻抗和剪切模量来简化地震纵波的反射振幅与入射角、方位角以及各向异性参数之间的关系式，简化后的关系式如下：

$R=A\frac{\mathrm{\&Delta;\&alpha;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}+B\frac{\mathrm{\&Delta;\&beta;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}}+C\frac{\mathrm{\&Delta;\&rho;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}+\mathrm{D\&Delta;}{\mathrm{\&epsiv;}}^V+\mathrm{E\&Delta;}{\mathrm{\&delta;}}^V+\mathrm{F\&Delta;\&gamma;}$

其中A，B，C，D，E，F是入射角θ和方位角φ的组合：

$A=\left(\frac{1}{2}\frac{1}{{\cos }^2\mathrm{\&theta;}}\right)$

$B=(-4\frac{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}}^2}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}^2}{\sin }^2\mathrm{\&theta;})$

$C=(\frac{1}{2}-2\frac{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}}^2}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}^2}{\sin }^2\mathrm{\&theta;});$

$D=\left(\frac{1}{2}{\cos }^4{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}{\sin }^2\mathrm{\&theta;}{\tan }^2\mathrm{\&theta;}\right)$

$E=\left(\frac{1}{2}{\cos }^2{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}{\sin }^2\mathrm{\&theta;}(1+{\sin }^2{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}{\tan }^2\mathrm{\&theta;})\right)$

$F=\left(4\frac{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}}^2}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}^2}{\cos }^2{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}{\sin }^2\mathrm{\&theta;}\right)$

φ'＝φ-φ_s；

反演方程组构建单元，所述反演方程组构建单元用于利用简化后的地震纵波的反射振幅与入射角、方位角以及各向异性参数之间的关系式，构建各向异性参数的反演方程组。

8.根据权利要求7所述的各向异性参数的反演装置，其特征在于，所述预处理单元包括近似分解单元，所述近似分解单元用于利用下式对纵波阻抗的相对比值和剪切模量的相对比值进行近似分解：

$\frac{\mathrm{\&Delta;Z}}{Z}\&ap;\frac{\mathrm{\&Delta;\&alpha;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}}+\frac{\mathrm{\&Delta;\&rho;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}$

$\frac{\mathrm{\&Delta;G}}{G}\&ap;2\frac{\mathrm{\&Delta;\&beta;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}}+\frac{\mathrm{\&Delta;\&rho;}}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}$

其中，分别表示上下两层介质间纵波速度的平均值、横波速度的平均值以及密度的平均值，Δα,Δβ,Δρ分别表示上下两层介质间纵波速度的差值、横波速度的差值以及密度的差值。

9.根据权利要求7或8所述的各向异性参数的反演装置，其特征在于，所述反演方程组构建单元包括超定方程组构建单元，所述超定方程组构建单元用于构建下述超定方程组：

M_n×6X_6×1＝R_n×1

上式中n为覆盖次数，M，X和R分别为：

$M={\left[\begin{array}{cccccc}{A}_1& B_1& C_1& D_1& E_1& F_1\\ A_2& B_2& C_2& D_2& E_1& F_2\\ ...& ...& ...& ...& ...& ...\\ A_n& B_n& C_n& D_n& E_n& F_n\end{array}\right]}_{n\&times;6},X={\left[\begin{array}{c}\mathrm{\&Delta;\&alpha;}/\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}\\ \mathrm{\&Delta;\&beta;}/\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&beta;}}\\ \mathrm{\&Delta;\&rho;}/\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}\\ \mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&epsiv;}}^V\\ \mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&delta;}}^V\\ \mathrm{\&Delta;\&gamma;}\end{array}\right]}_{6\&times;1},R={\left[\begin{array}{c}{R}_1\\ R_2\\ ...\\ R_n\end{array}\right]}_{n\&times;1}.$

10.根据权利要求9所述的各向异性参数的反演装置，其特征在于，各向异性参数获取单元包括求解单元，所述求解单元用于通过设定阻尼因子并利用奇异值分解法来求解所述超定方程组，求解的结果为：

X＝M⁺R

其中M⁺为矩阵M的广义逆；通过求解得到的X来获取地下储层的各向异性参数。