CN109633750A - 基于测井相波阻抗与地震波形的非线性映像关系反演方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于地震反演技术领域，公开了一种波阻抗测井曲线与地震波形的非线性映射关系的测定方法；在建立不同频率测井资料与沉积微相对应关系的基础上，利用设计好的分频参数对地震数据进行分频，提取地震分频属性，产生不同频段的地震属性数据体；分频层位标定，利用波阻抗曲线的波组特征与不同频段道积分剖面对比、微调，以及拉伸、压缩处理；分频属性提取后，利用支持向量机建立地震分频属性与测井资料非线性映射关系。本发明可将测井资料垂向分辨率高、地震资料横向延伸范围广的优点结合，提高地震资料的分辨率，为在地震剖面中解释出沉积相的展布以及地下沉积体发育情况提供依据，为逼近地质真实模型提供一种新的反演技术。

Description

基于测井相波阻抗与地震波形的非线性映像关系反演方法

技术领域

本发明属于地震反演技术领域，尤其涉及一种波阻抗测井曲线与地震波形的非线性映射关系的测定方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是：相控反演是通过反演技术将沉积相体现在反演剖面中。目前的地震反演技术只是将地震剖面转化为岩石的波阻抗信息或其它物性参数，以期通过这些岩石物性参数反映沉积物岩性的不同(如将砂泥岩区分)以及展布方式，但是不能赋予这些岩性沉积相的概念，由于相同沉积相可发育相同岩性，即岩性不等于沉积相或微相，因而岩性相同其沉积相可能不同，对常规反演剖面岩性的解释具多解性。相控反演即是希望通过该反演技术不仅能够将地震剖面中隐藏的岩性信息体现出来，而且赋予其沉积相或微相的概念，才能更好的体现不同沉积相或微相的相变以及展布规律。

目前的地震反演技术都是地震主频控制反演结果，有效频带中的相对高频和相对低频的潜力没有充分利用。而相控反演依靠测井和地震资料，首先，研究不同探测频率下的振幅响应，将振幅作为独立信息引入反演，合理利用地震低，中，高频带信息，得到一个高分辨率的反演结果；然后，基于不同频率的测井资料，建立测井相模板，赋予不同频率测井资料以不同的沉积相，而此沉积相可精确划分到沉积微相；最后，在反演剖面单井中用不同颜色表示不同的沉积相(尤其是微相)，井间通过地震信息进行反演，得到不同颜色代表的不同沉积微相。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有技术中不能同时具备测井资料垂向分辨率高、地震资料横向延伸范围广。

(2)现有技术中测井和地震资料在地震剖面中解释出沉积相或微相的展布情况差；测井相在单井中可解释，但其与地震属性的对应关系以及在地震剖面中的展布存在多解。

(3)现有技术中不能为解释地下沉积体发育的情况提供可靠的依据。通常进行地震资料反演时，根据研究工区钻井数量确定反演方法。一般来说，井较少时采用稀疏脉冲反演方法，井较多时以模型反演为主。稀疏脉冲反演是在地震主频控制下得到反演结果，而地震资料有效频带中的相对高频和相对低频的潜力没有充分利用，并且子波的提取对反演结果影响很大。由于子波很难提准，它受到标定、子波计算方法、子波时、空变的影响，所以反演中所谓的一些“细节”往往是由子波的旁瓣抖动或相位的变化所引起的，而不是实际地质现象造成的。模型反演的关键是用层位，测井曲线，沉积模式建立准确合理的初始模型，才能得到好的反演结果。但层位解释因人而异，沉积模式先入为主且无法建立复杂的地层接触关系，所以容易抹杀上倾尖灭，地层超覆等地质现象，对隐蔽圈闭或油气藏的识别非常不利。

解决上述技术问题的难度和意义：

本发明依靠测井和地震资料研究振幅与频率的关系，将其作为独立信息引入反演，合理利用地震资料有效频带的低、中、高频信息，减少薄层反演的不确定性，得到一个分辨率较高的反演结果。同时它也是一种无子波提取，无初始模型的高分辨率非线性反演，可以更真实地反映砂体或储层的构型特征以及地层接触关系，与井具有更高的吻合度，更准确反映砂体厚度变化及展布关系。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种波阻抗测井曲线与地震波形的非线性映射关系的测定方法。

本发明是这样实现的，一种波阻抗测井曲线与地震波形的非线性映射关系的测定方法，所述波阻抗测井曲线与地震波形的非线性映射关系的测定方法包括：

步骤一：地震分频属性提取，利用设计好的分频参数对地震数据进行分频，产生不同频段的数据体；

(1)在地震剖面上追踪目的层段的顶底界面。

(2)随机抽取多条地震道进行频谱分析，掌握地震频带宽度、低频、主频、高截频等情况，设计分频参数。

(3)分频属性提取。利用设计好的分频参数对地震数据进行分频，产生不同频段的数据体。

步骤二：分频层位标定，利用波阻抗曲线的波组特征与不同频段道积分剖面对比、微调，以及拉伸、压缩处理；

(1)在地震剖面上做合成记录进行初标定；

(2)对三维地震体进行道积分处理，得到过井道积分剖面；

(3)利用波阻抗曲线的波组特征与不同频段道积分剖面对比、微调，必要时进行合理的拉伸、压缩

步骤三：建立地震分频属性与测井资料非线性映射关系，分频属性提取后，利用支持向量机(SVM)建立地震分频属性与测井资料非线性映射关系；

(1)建立低频模型。利用井的波阻抗曲线和解释层位得到低频模型。

(2)利用支持向量机建立分频属性和目标之间的非线性关系。可进行多次学习，直道对反演结果满意为止。

步骤四：建立不同频率测井资料与沉积微相对应关系(测井相模板)；

(1)通过岩心观察与测井资料岩性解释确定沉积微相类型；

(2)不同沉积微相段对应的测井曲线具有不同的频率特征，建立各沉积微相与各频率测井曲线的对应关系模板。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明的井波阻抗曲线与地震波形的非线性映射关系的测定方法，可将测井资料垂向分辨率高、地震资料横向延伸范围广的优点结合，提高测井和地震资料在地震剖面中解释出沉积相(微相)的展布，可为解释地下沉积体发育情况提供更为可靠的地质依据，为逼近地质真实提供一种新的反演技术。

附图说明

图1是本发明实施例提供的井波阻抗曲线与地震波形的非线性映射关系的测定方法流程图。

图2是本发明实施例提供的测井相模板示意图。

图3是本发明实施例提供的常规反演结果示意图。

图4是本发明实施例提供的相控反演结果示意图。

图5是本发明实施例提供的振幅与厚度在不同频率时的调谐曲线图。

图6是本发明实施例提供的不同时间厚度下振幅随频率变化的关系图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明进行详细的说明；

如图1所示，本发明实施例提供的井波阻抗曲线与地震波形的非线性映射关系的测定方法包括以下步骤：

S101：地震分频属性提取，利用设计好的分频参数对地震数据进行分频，产生不同频段的数据体；

S102：分频层位标定，利用波阻抗曲线的波组特征与不同频段道积分剖面对比、微调，以及拉伸、压缩处理；

S103：分频属性提取后，利用支持向量机(SVM)建立地震分频属性与测井资料非线性映射关系；

S104：建立不同频率测井资料与沉积微相对应关系(测井相模板)。

步骤S101中，本发明提供的地震分频属性提取具体步骤：

(1)在地震剖面上追踪目的层段的顶底界面；

(2)随机抽取多条地震道进行频谱分析，掌握地震频带宽度、低频、主频、高截频等情况，设计分频参数；

(3)分频属性提取，利用设计好的分频参数对地震数据进行分频，产生不同频段的数据体。

步骤S102中，本发明提供的分频层位标定的具体方法为：

(1)在地震剖面上做合成记录进行初标定；

(2)对三维地震体进行道积分处理，得到过井道积分剖面；

(3)利用波阻抗曲线的波组特征与不同频段道积分剖面对比、微调，必要时进行拉伸、压缩处理。

步骤S103中，本发明提供的分频属性提取后，利用支持向量机(SVM)建立地震分频属性与测井资料非线性映射关系，具体包括：

(1)建立低频模型，利用井的波阻抗曲线和解释层位得到低频模型；

(2)利用支持向量机，建立分频属性和目标之间的非线性关系，可进行多次学习，直道对反演结果满意为止。

如图2所示，本发明实施例提供的测井相模板示意图。

如图3所示，本发明实施例提供的常规反演结果示意图。

如图4所示，本发明实施例提供的相控反演结果示意图。

相控反演与常规反演相比，当使用相同的色棒时，井间对薄层分辨率提高。

下面结合具体实施例对本发明进行进一步的说明；

实施例1；

1)振幅随频率变化关系

如图5-图6所示，对于一个楔状模型，用不同主频的雷克子波与其褶积，得到一系列合成地震剖面，从而得到振幅与厚度在不同频率时的调谐曲线，见图5。对图5进行转换，就可以得到在不同时间厚度下振幅随频率变化的关系，见图6；

某一地震波形是波阻抗(AI)和时间厚度(H)的函数，也就是说，反演时仅根据振幅同时求解AI和H，即已知一个参数求解两个未知数，结果是多解的；振幅随频率变化关系向我们展示了一个重要规律：同一地层在不同的主频频率子波下会展现不同的振幅特征。

如图6所示，此关系非常复杂，很难用一个显示函数表示，需用支持向量机(SVM)非线性影射的方法在测井和地震子波分解剖面上找到这种关系，利用振幅随频率变化信息进行反演。

2)向量机(SVM)实现

SVM是一种类似神经网络的计算方法，可以作为模式分类和非线性回归，它是三个参数控制的学习方法，克服神经网络所存在的诸如局部最优，过度学习，网络不稳定等问题，是统计学习和人工智能中非常先进的算法；在分频反演过程中，由于加入振幅随频率变化关系，有效地降低了反演的自由度。

分频反演首先要对地震资料的频宽进行分析，掌握资料的有效频带范围，根据有效频带范围设计合适的尺度进行分频，产生不同频段的数据体，从而达到分频的目的。对于分频后的数据体，利用支持向量机(SVM)的方法计算出不同厚度下振幅与频率之间的关系，将振幅随频率变化关系引入反演，从而建立起测井波阻抗曲线与地震波形间的非线性映射关系，得到反演结果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种波阻抗测井曲线与地震波形的非线性映射关系的测定方法，其特征在于，所述波阻抗测井曲线与地震波形的非线性映射关系的测定方法：

步骤一：利用分频参数对地震数据进行分频，产生不同频段的数据体，实现地震分频属性提取；

步骤二：利用波阻抗曲线的波组特征与不同频段道积分剖面对比、微调，以及拉伸、压缩处理，实现分频层位标定；

步骤三：分频属性提取后，利用支持向量机建立地震分频属性与测井资料非线性映射关系；

步骤四：建立不同频率测井资料与沉积微相对应关系。

2.如权利要求1所述的波阻抗测井曲线与地震波形的非线性映射关系的测定方法，其特征在于，所述步骤一中分频层位标定的具体方法为：

(1)在地震剖面上做合成记录进行初标定；

(2)对三维地震体进行道积分处理，得到过井道积分剖面；

(3)利用波阻抗曲线的波组特征与不同频段道积分剖面对比、微调，必要时进行拉伸、压缩处理。

3.如权利要求1所述的波阻抗测井曲线与地震波形的非线性映射关系的测定方法，其特征在于，所述步骤二中，地震分频属性提取具体步骤：

(1)在地震剖面上追踪目的层段的顶底界面；

(2)随机抽取多条地震道进行频谱分析，掌握地震频带宽度、低频、主频、高截频等情况，设计分频参数；

(3)分频属性提取，利用设计好的分频参数对地震数据进行分频，产生不同频段的数据体。

4.如权利要求1所述的井波阻抗曲线与地震波形的非线性映射关系的测定方法，其特征在于，所述步骤三中，分频属性提取后，利用支持向量机建立地震分频属性与测井资料非线性映射关系，具体包括：

(1)建立低频模型，利用井的波阻抗曲线和解释层位得到低频模型；

(2)利用支持向量机，建立分频属性和目标之间的非线性关系，可进行多次学习，直道对反演结果满意为止。