CN107576985B - 一种地震反演的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种地震反演的方法和装置，其中，该方法包括：获取工区的转换波数据；基于转换波数据得到工区中分角度叠加的地震数据；计算得到参考井的转换波弹性阻抗曲线；基于工区中的层位数据以及转换波弹性阻抗曲线，得到工区的初始弹性阻抗模型；利用地震数据、初始弹性阻抗模型、地震数据对应的地震子波反演得到工区的转换波弹性阻抗；基于转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗、参考测井数据，反演得到关系系数；根据关系系数，结合转换波弹性阻抗，计算得到工区的地震属性数据。在本发明实施例中，利用转换波数据进行地震反演，可以增加反演的准确度，为地质勘探中油藏的描述提供高分辨率的参数。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘探技术领域，特别涉及一种地震反演的方法和装置。
背景技术
地震反演可以指的是利用地震波在地下介质中的传播规律，通过数据采集、处理与解释来推断地下岩层结构以及物性参数的空间分布。可以包括：波阻抗反演、速度反演、密度反演、孔隙度反演、渗透率反演和泊松比反演等方式。由于波阻抗的计算量相对较小，因而波阻抗反演在地震反演中具有重要的地位。
弹性阻抗是波阻抗的延伸，它不仅包含了波阻抗信息、横波速度信息、偏移距信息，相对于常规的叠后波阻抗反演而言，还克服了其需要假设垂直入射、不能反映地震反射振幅随偏移距或者入射角变化的缺陷，具有良好的保真性和多信息性。一般情况下，弹性阻抗可以指的是纵波弹性阻抗。
当利用纵波弹性阻抗进行地震反演时，对于含油气的砂岩位置而言，砂岩储层含流体后与非储层之间的纵波阻抗差较小，因而纵波速度曲线不容易区分出储层与非储层。由于纵波穿透油气储层时的旅行时间大大增加，油气层会对纵波能量会产生屏蔽和吸收作用，使得这一区域的反射模糊，从而导致纵波地震剖面不能清晰地描述储层的空间位置和形态，最终导致反演结果不准确。
针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种地震反演的方法和装置，以解决现有技术中利用纵波弹性阻抗进行地震反演时，反演效果较差的问题。
本发明实施例提供了一种地震反演的方法，可以包括：获取工区的转换波数据；基于所述转换波数据得到所述工区中分角度叠加的地震数据；根据所述工区中参考井的参考测井数据、所述地震数据中的入射角度信息，计算得到所述参考井的转换波弹性阻抗曲线；基于所述工区中的层位数据以及所述转换波弹性阻抗曲线，得到所述工区的初始弹性阻抗模型；利用所述地震数据、所述初始弹性阻抗模型、所述地震数据对应的地震子波反演得到所述工区的转换波弹性阻抗；基于所述转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗、所述参考测井数据，反演得到表征所述井旁道转换波弹性阻抗与所述参考测井数据之间关系的关系系数；根据所述关系系数，结合所述转换波弹性阻抗，计算得到所述工区的地震属性数据。
在一个实施例中，基于所述转换波数据得到所述工区中分角度叠加的地震数据，可以包括：基于所述转换波数据得到多组不同入射角范围的地震数据；相应的，根据所述工区中参考井的参考测井数据、所述地震数据中的入射角度信息，计算得到所述参考井的转换波弹性阻抗曲线，可以包括：根据所述工区中参考井的参考测井数据、预设的入射角度，计算得到所述参考井中所述预设的入射角度的转换波弹性阻抗曲线，其中，根据所述地震数据的入射角范围确定所述预设的入射角度。
在一个实施例中，所述参考测井数据可以包括：所述参考井的横波速度和密度。
在一个实施例中，可以按照以下公式根据所述工区中参考井的参考测井数据、所述地震数据中的入射角度信息，计算得到所述参考井的转换波弹性阻抗曲线：
其中，SEIO(θ)＝ρ0 a(θ)-1β0 b(θ)-1；
a(θ)＝sinθ[-(1+2γ)+γ(3γ/2+1)sin2θ+γ4sin4θ]；
b(θ)＝2γsinθ[-2+(1+2γ)sin2θ+γ3sin4θ]；
其中，SEI(i,θ)表示所述参考井的转换波弹性阻抗曲线，θ表示所述预设的入射角度，ρ(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的密度，β(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的横波速度，ρ0表示所述参考测井数据中密度的平均值，β0表示所述参考测井数据中横波速度的平均值，γ表示地下介质的纵横波速度比，i＝1,2,…,m。
在一个实施例中，可以按照以下公式基于所述转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗、所述参考测井数据，反演得到表征所述井旁道转换波弹性阻抗与所述参考测井数据之间关系的关系系数：
其中，P(i,θj)＝ln(SEI(i,θj)·SEIO(θj))＝a(θj)lnρ(i)+b(θj)lnβ(i)；
a(θj)＝sinθj[-(1+2γ)+γ(3γ/2+1)sin2θj+γ4sin4θj]；
b(θj)＝2γsinθj[-2+(1+2γ)sin2θj+γ3sin4θj]；
其中，θj表示第j个所述预设的入射角度，ρ(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的密度，β(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的横波速度，γ表示所述地下介质的纵横波速度比，cj表示第j个关系系数，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n。
在一个实施例中，可以按照以下公式基于所述转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗、所述参考测井数据，反演得到表征所述井旁道转换波弹性阻抗与所述参考测井数据之间关系的关系系数：
其中，P(i,θj)＝ln(SEI(i,θj)·SEIO(θj))＝a(θj)lnρ(i)+b(θj)lnβ(i)；
a(θj)＝sinθj[-(1+2γ)+γ(3γ/2+1)sin2θj+γ4sin4θj]；
b(θj)＝2γsinθj[-2+(1+2γ)sin2θj+γ3sin4θj]；
其中，θj表示第j个所述预设的入射角度，ρ(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的密度，β(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的横波速度，γ表示所述地下介质的纵横波速度比，dj表示第j个关系系数，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n。
在一个实施例中，所述工区的地震属性数据可以包括：所述工区的密度；相应的，按照以下公式根据所述关系系数，结合所述转换波弹性阻抗，计算得到所述工区的地震属性数据：
其中，
其中，ρ(i)表示所述工区中第i个采样点的密度，cj表示第j个关系系数，θj表示第j个所述预设的入射角度，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n。
在一个实施例中，所述工区的地震属性数据可以包括：所述工区的横波速度；相应的，可以按照以下公式根据所述关系系数，结合所述转换波弹性阻抗，计算得到所述工区的地震属性数据：
其中，
其中，β(i)表示所述工区中第i个采样点的横波速度，dj表示第j个关系系数，θj表示所述预设的入射角度，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n。
在一个实施例中，在计算得到所述工区的地震属性数据之后，所述方法还可以包括：利用所述地震属性数据，进行储层预测。
本发明实施例还提供了一种地震反演的装置，可以包括：转换波数据获取模块，用于获取工区的转换波数据；地震数据确定模块，用于基于所述转换波数据得到所述工区中分角度叠加的地震数据；阻抗曲线计算模块，用于根据所述工区中参考井的参考测井数据、所述地震数据中的入射角度信息，计算得到所述参考井的转换波弹性阻抗曲线；阻抗模型确定模块，用于基于所述工区中的层位数据以及所述转换波弹性阻抗曲线，得到所述工区的初始弹性阻抗模型；弹性阻抗反演模块，用于利用所述地震数据、所述初始弹性阻抗模型、所述地震数据对应的地震子波反演得到所述工区的转换波弹性阻抗；关系系数反演模块，用于基于所述转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗、所述参考测井数据，反演得到表征所述井旁道转换波弹性阻抗与所述参考测井数据之间关系的关系系数；属性数据计算模块，用于根据所述关系系数，结合所述转换波弹性阻抗，计算得到所述工区的地震属性数据。
在一个实施例中，所述地震数据确定模块可以包括：基于所述转换波数据得到多组不同入射角范围的地震数据；相应的，所述阻抗曲线计算模块包括：根据所述工区中参考井的参考测井数据、预设的入射角度，计算得到所述参考井中所述预设的入射角度的转换波弹性阻抗曲线，其中，根据所述地震数据的入射角范围确定所述预设的入射角度。
本发明实施例还提供了一种地震反演的装置，可以包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现：获取工区的转换波数据；基于所述转换波数据得到所述工区中分角度叠加的地震数据；根据所述工区中参考井的参考测井数据、所述地震数据中的入射角度信息，计算得到所述参考井的转换波弹性阻抗曲线；基于所述工区中的层位数据以及所述转换波弹性阻抗曲线，得到所述工区的初始弹性阻抗模型；利用所述地震数据、所述初始弹性阻抗模型、所述地震数据对应的地震子波反演得到所述工区的转换波弹性阻抗；基于所述转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗、所述参考测井数据，反演得到表征所述井旁道转换波弹性阻抗与所述参考测井数据之间关系的关系系数；根据所述关系系数，结合所述转换波弹性阻抗，计算得到所述工区的地震属性数据。
在本发明实施例中，利用工区中的转换波数据以及参考井的参考测井数据，计算得到工区的转换波弹性阻抗，基于转换波的入射波为纵波、反射波为横波的波形特征，由于横波不受流体影响，横波速度曲线能够有效地分辨储层与非储层，因此，可以利用转换波地震剖面得到储层的特征，再基于转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗与参考测井数据计算得到表征井旁道转换波弹性阻抗与参考测井数据之间关系的关系系数，根据该关系系数以及转换波弹性阻抗，计算得到工区的地震属性数据。从而解决了现有技术中利用纵波弹性阻抗进行地震反演时，由于纵波穿透油气储层时，油气层会对纵波能量会产生屏蔽和吸收作用所导致的反演结果不准确性的缺陷。利用转换波数据进行地震反演，能够充分利用转换波数据的优势，从而增加反演的准确度，为地质勘探中油藏的描述提供高分辨率的参数。
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是本申请提供的一种地震反演的方法流程图；
图2是本申请提供的入射角为6度的无噪音数据的转换波弹性阻抗初始模型、真实数据和反演结果的对比示意图，其中，图2(a)是转换波弹性阻抗初始模型示意图，2(b)是真实数据示意图，2(c)是反演结果示意图；
图3是本申请提供的入射角为16度的无噪音数据的转换波弹性阻抗初始模型、真实数据和反演结果的对比示意图，其中，图3(a)是转换波弹性阻抗初始模型示意图，3(b)是真实数据示意图，3(c)是反演结果示意图；
图4是本申请提供的入射角为26度的无噪音数据的转换波弹性阻抗初始模型、真实数据和反演结果的对比示意图，其中，图4(a)是转换波弹性阻抗初始模型示意图，4(b)是真实数据示意图，4(c)是反演结果示意图；
图5是本申请提供的无噪音数据的横波速度的真实数据和反演结果的对比示意图，其中，图5(a)是横波速度的真实数据示意图，图5(b)是横波速度反演结果示意图；
图6是本申请提供的无噪音数据的密度的真实数据和反演结果的对比示意图，其中，图6(a)是密度的真实数据示意图，图6(b)是密度反演结果示意图；
图7是本申请提供的信噪比为5的合成数据的横波速度的真实数据和反演结果的对比示意图，其中，图7(a)是横波速度的真实数据示意图，图7(b)是横波速度反演结果示意图；
图8是本申请提供的信噪比为5的合成数据的密度的真实数据和反演结果的对比示意图，其中，图8(a)是密度的真实数据示意图，图8(b)是密度反演结果示意图；
图9是本申请提供的入射角为6度、16度、26度的转换波弹性阻抗初始模型、真实曲线和反演结果，由左至右分别为6度(a)、16度(b)、26度(c)的转换波弹性阻抗初始模型(粗虚线)、真实曲线(实线)和反演结果(细虚线)对比，横波速度(d)及密度(e)的真实曲线(实线)和反演结果(虚线)对比示意图；
图10是本申请提供的一种地震反演的装置的一种结构框图。
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。
考虑到现有技术中采用纵波阻抗进行地震反演时，由于油气层对纵波能量会产生屏蔽和吸收作用所导致的纵波地震剖面不能清晰地描述储层的空间位置和形态，最终导致反演结果不准确的缺陷，发明人提出了采用转换波阻抗进行地震反演的方法，根据工区的转换波数据得到转换波弹性阻抗，再基于转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗与参考测井数据计算得到表征井旁道转换波弹性阻抗与参考测井数据之间关系的关系系数，根据该关系系数以及转换波弹性阻抗，计算得到工区的地震属性数据。基于此，提出了一种地震反演的方法，如图1所示，可以包括以下步骤：
S101：获取工区的转换波数据。
转换波数据可以指的是地震数据中入射波为纵波、反射波为横波的波形数据。在本实施例中，可以先对野外采集的地震数据进行转换波处理得到转换波叠前道集数据，按照常规地震资料处理流程对采集的转换波数据进行相对振幅保持的高保真处理，从而可以得到正常时差校正(NMO)后的振幅随偏移距变化的转换波道集数据。
S102：基于所述转换波数据得到所述工区中分角度叠加的地震数据。
在得到转换波数据之后，可以基于该转换波数据得到工区中分角度叠加的地震数据。即，可以利用转换波速度及其各向异性参数对S101中得到的转换波数据进行角道集转换，得到转换波角道集，再根据入射角对转换波角道集数据进行分角度叠加，从而形成一组限角度叠加的地震数据体。
上述角道集可以是振幅随角度变化的道集，每一道记录都有一个固定的入射角，相同角度道上随炮检距变化不同深度的入射角保持不变。角道集可以指的是振幅随入射角度变化的道集。
在本实施例中，根据入射角对转换波角道集数据进行分角度叠加时，用户可以先确定目的层段能够接收的最大入射角度和最小入射角度。在确定最大入射角度时，可以先确定主要目的层段能够完整接收的最大入射角度，再参考地震采集的最大偏移距和目的层深度，同时对上述最大偏移距以及目的层深度进行标定后，进行角道集转换来确定目的层能够完整接收的最大角度。当超过这个角度时，目的层的覆盖次数会不够。在确定最小入射角时，可以通过道集数据的近道信噪比分析来确定。进一步地，分角度叠加就是按照工区的具体情况，确定在上述最大入射角度和最小入射角度之间可以划分的限角度叠加数据体的个数。具体的，可以根据实际叠前道集的信噪比、计算机内存、磁盘空间等工作量因素确定上述限角度叠加数据体的个数。在本实施例中，限角度叠加数据体的个数可以在3至5之间。例如：最大入射角度小于40度的观测系统一般可以叠加成三个限角度叠加数据体，可以将角道集的0-12度、10-22度、20-32度的地震数据分别叠加，从而可以得到三组限角度叠加剖面。
在本实施例中，基于转换波数据还可以得到多组不同入射角范围的地震数据。同时，基于该入射角范围可以确定转换波弹性阻抗曲线计算过程中的预设的入射角度。在本申请的一个实施例中，可以分别根据上述不同入射角范围的平均值来确定预设的入射角度。例如：分角度叠加的角道集数据为：0-12度、10-22度、20-32度，则可以得到三组入射角范围：0-12度、10-22度、20-32度，相应的，预设的入射角度为三组，分别为：6度、16度、26度。
S103：根据所述工区中参考井的参考测井数据、所述地震数据中的入射角度信息，计算得到所述参考井的转换波弹性阻抗曲线。
在本实施例中，在S102中得到预设的入射角度之后，可以根据工区中参考井的参考测井数据、预设的入射角度，计算得到参考井在预设的入射角度的转换波弹性阻抗曲线。
可以采用常规的测井预处理方法得到参考井的参考测井数据，包括声波时差曲线、横波速度曲线和密度曲线。如果没有横波速度曲线，使用横波速度估算方法进行计算。并根据下述方式计算与限角度部分叠加地震数据对应角度的转换波弹性阻抗曲线，并使用弹性阻抗曲线对各个角度部分叠加的转换波数据进行井震标定。
具体的，在本实施例中，当参考测井数据为参考井的横波速度和密度时，可以按照以下公式计算得到所述参考井的转换波弹性阻抗曲线：
其中，SEIO(θ)＝ρ0 a(θ)-1β0 b(θ)-1；
a(θ)＝sinθ[-(1+2γ)+γ(3γ/2+1)sin2θ+γ4sin4θ]；
b(θ)＝2γsinθ[-2+(1+2γ)sin2θ+γ3sin4θ]；
其中，SEI(i,θ)表示所述参考井的转换波弹性阻抗曲线，θ表示所述预设的入射角度，ρ(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的密度，β(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的横波速度，ρ0表示所述参考测井数据中密度的平均值，β0表示所述参考测井数据中横波速度的平均值，γ表示所述地下介质的纵横波速度比，i＝1,2,…,m。a(θ)和b(θ)根据不同的反射系数近似公式而有所不同，在本实施例中，a(θ)和b(θ)的取值是根据Ramos近似公式来确定的。
S104：基于所述工区中的层位数据以及所述转换波弹性阻抗曲线，得到所述工区的初始弹性阻抗模型。
在本实施例中，可以基于工区中的层位数据以及转换波弹性阻抗曲线，得到工区的初始弹性阻抗模型。
具体的，可以先获取工区中含油气的待测目的层位，并对该含油气的待测目的层位进行检验校正处理以及内插平滑处理，得到工区中的层位数据。基于得到的层位信息以及S103中得到的时间域转换波弹性阻抗曲线，采用反距离加权方法，生成初始弹性阻抗模型。
S105：利用所述地震数据、所述初始弹性阻抗模型、所述地震数据对应的地震子波反演得到所述工区的转换波弹性阻抗。
具体的，在本实施例中，可以利用S103中标定后得到的时深曲线把深度域的横波速度曲线、密度曲线和转换波弹性阻抗曲线转换为时间域的曲线，并从不同角度部分叠加的转换波地震数据，采用解析子波、地震数据统计子波或者井震联合的方式估算相应的地震子波。例如：对于S103中所得到的三组限角度叠加剖面而言，采用上述方式可以得到相应的三组地震子波。
由于提取的子波和地震数据可能不在一个数量级上，因此在得到S102中分角度叠加的地震数据以及上述地震子波之后，可以分别对它们进行归一化处理，归一到[-1,1]。
对上述归一化后的每个分角度叠加的地震数据、S104中生成的相应角度的初始弹性阻抗模型、归一化后的子波数据，利用稀疏脉冲反演算法进行反演，可以得到每组预设的入射角度对应的转换波弹性阻抗。
S106：基于所述转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗、所述参考测井数据，反演得到表征所述井旁道转换波弹性阻抗与所述参考测井数据之间关系的关系系数。
在本实施例中，可以基于转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗、参考测井数据，反演得到表征井旁道转换波弹性阻抗与参考测井数据之间关系的关系系数。
在一个实施例中，可以按照以下公式基于转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗、参考测井数据，反演得到表征井旁道转换波弹性阻抗与参考测井数据之间关系的关系系数：
其中，P(i,θj)＝ln(SEI(i,θj)·SEIO(θj))＝a(θj)lnρ(i)+b(θj)lnβ(i)；
a(θj)＝sinθj[-(1+2γ)+γ(3γ/2+1)sin2θj+γ4sin4θj]；
b(θj)＝2γsinθj[-2+(1+2γ)sin2θj+γ3sin4θj]；
其中，θj表示第j个预设的入射角度，ρ(i)表示参考测井数据中第i个采样点的密度，β(i)表示参考测井数据中第i个采样点的横波速度，γ表示地下介质的纵横波速度比，cj表示第j个关系系数，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n。
在另一个实施例中，可以按照以下公式基于转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗、参考测井数据，反演得到表征井旁道转换波弹性阻抗与参考测井数据之间关系的关系系数：
其中，P(i,θj)＝ln(SEI(i,θj)·SEIO(θj))＝a(θj)lnρ(i)+b(θj)lnβ(i)；
a(θj)＝sinθj[-(1+2γ)+γ(3γ/2+1)sin2θj+γ4sin4θj]；
b(θj)＝2γsinθj[-2+(1+2γ)sin2θj+γ3sin4θj]；
其中，θj表示第j个预设的入射角度，ρ(i)表示参考测井数据中第i个采样点的密度，β(i)表示参考测井数据中第i个采样点的横波速度，γ表示转换波数据的纵横波速度比，dj表示第j个关系系数，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n。
例如，对于S102中所得到的三组入射角范围而言，按照上述方式可以得到相应的三组关系系数。
S107：根据所述关系系数，结合所述转换波弹性阻抗，反演得到所述工区的地震属性数据。
在一个实施例中，当工区的地震属性数据为密度时，可以按照以下公式根据关系系数，结合转换波弹性阻抗，计算得到工区的地震属性数据：
其中，
其中，ρ(i)表示工区中第i个采样点的密度，cj表示第j个关系系数，θj表示第j个预设的入射角度，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n。
在另一个实施例中，当工区的地震属性数据为横波速度时，可以按照以下公式根据关系系数，结合转换波弹性阻抗，计算得到工区的地震属性数据：
其中，
其中，β(i)表示工区中第i个采样点的横波速度，dj表示第j个关系系数，θj表示预设的入射角度，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n。
例如，对于S106中所得到的三组关系系数而言，可以对这3个分角度叠加的地震数据分别反演，得到三个角度对应的转换波弹性阻抗反演结果。
在得到工区的地震属性数据之后，可以利用这些地震属性数据进行储层预测。
例如，某些地区对密度或者横波速度等地震属性数据比较敏感，通过现有技术分析可知，某些地区密度较低时含有油气。那么用户可以根据本申请所提出的方法得到工区中的密度数据，所得到的密度数据对应的位置就可能含有油气，从而实现了储层预测。
下面结合几个具体的实施例对上述地震反演的方法进行具体说明，然而值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明的不当限定。
实例1：使用本申请所提出的地震反演方法对Marmous2模型进行试验，依据前面的步骤S101至S107对无噪音数据进行转换波弹性阻抗反演。图2是入射角为6度的转换波弹性阻抗初始模型(a)、真实数据(b)和反演结果(c)的对比示意图。图3是入射角为16度的转换波弹性阻抗初始模型(a)、真实数据(b)和反演结果(c)的对比示意图。图4是入射角为26度的转换波弹性阻抗初始模型(a)、真实数据(b)和反演结果(c)的对比示意图。分别利用图2(a)、图3(a)以及图4(a)进行反演得到反演结果图2(c)、图3(c)以及图4(c)。图中左边一口井(井1)参与反演，右边一口井(井2)为验证井。分别对比图2中的图(b)和图(c)、图3中的图(b)和图(c)、图4中的图(b)和图(c)，可以看出反演的转换波弹性阻抗结果在验证井的井位处与井曲线吻合的很好，并且整个反演结果剖面与真实模型数据极为相似，说明反演结果很准确。图5和6分别是横波速度和密度的真实数据(a)和反演结果(b)的对比示意图，分别对比图5中的(a)和(b)、图6中的(a)和(b)可知：反演的横波速度和密度在验证井的井位处与井曲线吻合的很好，计算结果准确性较高。其中，反演时窗为880毫秒，采样间隔1毫秒，共900道。
实例2：使用本申请所提出的地震反演方法对Marmous2模型进行试验，依据前面的步骤S101至S107对信噪比为5的合成数据进行转换波弹性阻抗反演，图7以及图8分别是信噪比为5的合成数据的横波速度和密度的真实数据和反演结果的对比，分别对比图7中的(a)和(b)、图8中的(a)和(b)可知：即使合成数据含有噪声，反演的横波速度和密度在验证井的井位处与实际井曲线仍然能够吻合的很好，计算结果准确性较高。说明该发明具有很强的抗噪性。
实例3：使用本申请所提出的地震反演方法对某地区的实际井曲线进行试验，依据前面的步骤S101至S107对无噪音数据进行转换波弹性阻抗反演，图9中(a)、(b)和(c)分别是入射角为6度、16度、26度的转换波弹性阻抗初始模型(粗虚线)、真实曲线(实线)和反演结果(细虚线)的对比显示。图9(a)SEI(6度)表示入射角为6度的转换波弹性阻抗，图9(b)SEI(16度)表示入射角为16度的转换波弹性阻抗，图9(c)SEI(26度)表示入射角为26度的转换波弹性阻抗，图9(d)Vs表示横波速度(单位为m/s)，图9(e)den表示密度(单位为g/cm3)。从这5幅图中，可以看出虽然反演采用的转换波弹性阻抗初始模型与实际曲线偏离很大，但反演的转换波弹性阻抗曲线仍与实际井曲线吻合的很好，说明反演结果很准确。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种地震反演的装置，如下面的实施例所述。由于地震反演的装置解决问题的原理与地震反演的方法相似，因此地震反演的装置的实施可以参见地震反演的方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图10是本发明实施例的地震反演的装置的一种结构框图，如图10所示，包括：转换波数据获取模块1001、地震数据确定模块1002、阻抗曲线计算模块1003、阻抗模型确定模块1004、弹性阻抗反演模块1005、关系系数反演模块1006、属性数据计算模块1007，下面对该结构进行说明。
转换波数据获取模块1001，用于获取工区的转换波数据；
地震数据确定模块1002，用于基于所述转换波数据得到所述工区中分角度叠加的地震数据；
阻抗曲线计算模块1003，用于根据所述工区中参考井的参考测井数据、所述地震数据中的入射角度信息，计算得到所述参考井的转换波弹性阻抗曲线；
阻抗模型确定模块1004，用于基于所述工区中的层位数据以及所述转换波弹性阻抗曲线，得到所述工区的初始弹性阻抗模型；
弹性阻抗反演模块1005，用于利用所述地震数据、所述初始弹性阻抗模型、所述地震数据对应的地震子波反演得到所述工区的转换波弹性阻抗；
关系系数反演模块1006，用于基于所述转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗、所述参考测井数据，反演得到表征所述井旁道转换波弹性阻抗与所述参考测井数据之间关系的关系系数；
属性数据计算模块1007，用于根据所述关系系数，结合所述转换波弹性阻抗，计算得到所述工区的地震属性数据。
在一个实施例中，所述地震数据确定模块包括：基于所述转换波数据得到多组不同入射角范围的地震数据；相应的，所述阻抗曲线计算模块包括：根据所述工区中参考井的参考测井数据、预设的入射角度，计算得到所述参考井中所述预设的入射角度的转换波弹性阻抗曲线，其中，根据所述地震数据的入射角范围确定所述预设的入射角度。
利用上述各实施例所提供的地震反演的装置实施方式，可以自动实施地震反演的方法，对工区进行储层预测，可以不需要实施人员的具体参与，可以直接输出地震属性数据，根据地震属性数据预测储层，操作简单快捷，有效提高了用户体验。
所述地震反演的装置中，对所述分角度叠加的地震数据的扩展、转换波弹性阻抗曲线计算方式的扩展、关系系数的扩展以及工区的地震属性数据的扩展可以参照前述方法的相关描述。
本申请并不局限于必须是本申请实施例所描述的情况。某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取/计算/判断等获取的实施例，仍然可以属于本申请的可选实施方案范围之内。
虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
上述实施例阐明的单元、装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
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 (8)
1.一种地震反演的方法，其特征在于，包括：
获取工区的转换波数据；
基于所述转换波数据得到所述工区中分角度叠加的地震数据；
根据所述工区中参考井的参考测井数据、所述地震数据中的入射角度信息，计算得到所述参考井的转换波弹性阻抗曲线；
基于所述工区中的层位数据以及所述转换波弹性阻抗曲线，得到所述工区的初始弹性阻抗模型；
利用所述地震数据、所述初始弹性阻抗模型、所述地震数据对应的地震子波反演得到所述工区的转换波弹性阻抗；
基于所述转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗、所述参考测井数据，反演得到表征所述井旁道转换波弹性阻抗与所述参考测井数据之间关系的关系系数；
根据所述关系系数，结合所述转换波弹性阻抗，计算得到所述工区的地震属性数据；
其中，基于所述转换波数据得到所述工区中分角度叠加的地震数据，包括：
基于所述转换波数据得到多组不同入射角范围的地震数据；
相应的，根据所述工区中参考井的参考测井数据、所述地震数据中的入射角度信息，计算得到所述参考井的转换波弹性阻抗曲线，包括：
根据所述工区中参考井的参考测井数据、预设的入射角度，计算得到所述参考井中所述预设的入射角度的转换波弹性阻抗曲线，其中，根据所述地震数据的入射角范围确定所述预设的入射角度，其中，所述参考测井数据包括：所述参考井的横波速度和密度；
其中，按照以下公式根据所述工区中参考井的参考测井数据、所述地震数据中的入射角度信息，计算得到所述参考井的转换波弹性阻抗曲线：
其中，SEIO(θ)＝ρ0 a(θ)-1β0 b(θ)-1；
a(θ)＝sinθ[-(1+2γ)+γ(3γ/2+1)sin2θ+γ4sin4θ]；
b(θ)＝2γsinθ[-2+(1+2γ)sin2θ+γ3sin4θ]；
其中，SEI(i,θ)表示所述参考井的转换波弹性阻抗曲线，θ表示所述预设的入射角度，ρ(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的密度，β(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的横波速度，ρ0表示所述参考测井数据中密度的平均值，β0表示所述参考测井数据中横波速度的平均值，γ表示地下介质的纵横波速度比，i＝1,2,…,m。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下公式基于所述转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗、所述参考测井数据，反演得到表征所述井旁道转换波弹性阻抗与所述参考测井数据之间关系的关系系数：
其中，P(i,θj)＝ln(SEI(i,θj)·SEIO(θj))＝a(θj)lnρ(i)+b(θj)lnβ(i)；
a(θj)＝sinθj[-(1+2γ)+γ(3γ/2+1)sin2θj+γ4sin4θj]；
b(θj)＝2γsinθj[-2+(1+2γ)sin2θj+γ3sin4θj]；
其中，θj表示第j个所述预设的入射角度，ρ(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的密度，β(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的横波速度，γ表示地下介质的纵横波速度比，cj表示第j个关系系数，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下公式基于所述转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗、所述参考测井数据，反演得到表征所述井旁道转换波弹性阻抗与所述参考测井数据之间关系的关系系数：
其中，P(i,θj)＝ln(SEI(i,θj)·SEIO(θj))＝a(θj)lnρ(i)+b(θj)lnβ(i)；
a(θj)＝sinθj[-(1+2γ)+γ(3γ/2+1)sin2θj+γ4sin4θj]；
b(θj)＝2γsinθj[-2+(1+2γ)sin2θj+γ3sin4θj]；
其中，θj表示第j个所述预设的入射角度，ρ(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的密度，β(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的横波速度，γ表示地下介质的纵横波速度比，dj表示第j个关系系数，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工区的地震属性数据包括：所述工区的密度；
相应的，
按照以下公式根据所述关系系数，结合所述转换波弹性阻抗，计算得到所述工区的地震属性数据：
其中，
其中，ρ(i)表示所述工区中第i个采样点的密度，cj表示第j个关系系数，θj表示第j个所述预设的入射角度，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工区的地震属性数据包括：所述工区的横波速度；
相应的，
按照以下公式根据所述关系系数，结合所述转换波弹性阻抗，计算得到所述工区的地震属性数据：
其中，
其中，β(i)表示所述工区中第i个采样点的横波速度，dj表示第j个关系系数，θj表示所述预设的入射角度，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在计算得到所述工区的地震属性数据之后，
所述方法还包括：
利用所述地震属性数据，进行储层预测。
7.一种地震反演的装置，其特征在于，包括：
转换波数据获取模块，用于获取工区的转换波数据；
地震数据确定模块，用于基于所述转换波数据得到所述工区中分角度叠加的地震数据；
阻抗曲线计算模块，用于根据所述工区中参考井的参考测井数据、所述地震数据中的入射角度信息，计算得到所述参考井的转换波弹性阻抗曲线；
阻抗模型确定模块，用于基于所述工区中的层位数据以及所述转换波弹性阻抗曲线，得到所述工区的初始弹性阻抗模型；
弹性阻抗反演模块，用于利用所述地震数据、所述初始弹性阻抗模型、所述地震数据对应的地震子波反演得到所述工区的转换波弹性阻抗；
关系系数反演模块，用于基于所述转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗、所述参考测井数据，反演得到表征所述井旁道转换波弹性阻抗与所述参考测井数据之间关系的关系系数；
属性数据计算模块，用于根据所述关系系数，结合所述转换波弹性阻抗，计算得到所述工区的地震属性数据；
其中，所述地震数据确定模块包括：基于所述转换波数据得到多组不同入射角范围的地震数据；
相应的，所述阻抗曲线计算模块包括：根据所述工区中参考井的参考测井数据、预设的入射角度，计算得到所述参考井中所述预设的入射角度的转换波弹性阻抗曲线，其中，根据所述地震数据的入射角范围确定所述预设的入射角度；其中，所述参考测井数据包括：所述参考井的横波速度和密度；
其中，按照以下公式根据所述工区中参考井的参考测井数据、所述地震数据中的入射角度信息，计算得到所述参考井的转换波弹性阻抗曲线：
其中，SEIO(θ)＝ρ0 a(θ)-1β0 b(θ)-1；
a(θ)＝sinθ[-(1+2γ)+γ(3γ/2+1)sin2θ+γ4sin4θ]；
b(θ)＝2γsinθ[-2+(1+2γ)sin2θ+γ3sin4θ]；
其中，SEI(i,θ)表示所述参考井的转换波弹性阻抗曲线，θ表示所述预设的入射角度，ρ(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的密度，β(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的横波速度，ρ0表示所述参考测井数据中密度的平均值，β0表示所述参考测井数据中横波速度的平均值，γ表示地下介质的纵横波速度比，i＝1,2,…,m。
8.一种地震反演的装置，其特征在于，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现：
获取工区的转换波数据；基于所述转换波数据得到所述工区中分角度叠加的地震数据；根据所述工区中参考井的参考测井数据、所述地震数据中的入射角度信息，计算得到所述参考井的转换波弹性阻抗曲线；基于所述工区中的层位数据以及所述转换波弹性阻抗曲线，得到所述工区的初始弹性阻抗模型；利用所述地震数据、所述初始弹性阻抗模型、所述地震数据对应的地震子波反演得到所述工区的转换波弹性阻抗；基于所述转换波弹性阻抗中的井旁道转换波弹性阻抗、所述参考测井数据，反演得到表征所述井旁道转换波弹性阻抗与所述参考测井数据之间关系的关系系数；根据所述关系系数，结合所述转换波弹性阻抗，计算得到所述工区的地震属性数据；
其中，基于所述转换波数据得到所述工区中分角度叠加的地震数据，包括：
基于所述转换波数据得到多组不同入射角范围的地震数据；
相应的，根据所述工区中参考井的参考测井数据、所述地震数据中的入射角度信息，计算得到所述参考井的转换波弹性阻抗曲线，包括：
根据所述工区中参考井的参考测井数据、预设的入射角度，计算得到所述参考井中所述预设的入射角度的转换波弹性阻抗曲线，其中，根据所述地震数据的入射角范围确定所述预设的入射角度，其中，所述参考测井数据包括：所述参考井的横波速度和密度；
其中，按照以下公式根据所述工区中参考井的参考测井数据、所述地震数据中的入射角度信息，计算得到所述参考井的转换波弹性阻抗曲线：
其中，SEIO(θ)＝ρ0 a(θ)-1β0 b(θ)-1；
a(θ)＝sinθ[-(1+2γ)+γ(3γ/2+1)sin2θ+γ4sin4θ]；
b(θ)＝2γsinθ[-2+(1+2γ)sin2θ+γ3sin4θ]；
其中，SEI(i,θ)表示所述参考井的转换波弹性阻抗曲线，θ表示所述预设的入射角度，ρ(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的密度，β(i)表示所述参考测井数据中第i个采样点的横波速度，ρ0表示所述参考测井数据中密度的平均值，β0表示所述参考测井数据中横波速度的平均值，γ表示地下介质的纵横波速度比，i＝1,2,…,m。
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