CN110618448B - 多波动态匹配方法及系统 - Google Patents

多波动态匹配方法及系统 Download PDF

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CN110618448B CN201810630263.9A CN201810630263A CN110618448B CN 110618448 B CN110618448 B CN 110618448B CN 201810630263 A CN201810630263 A CN 201810630263A CN 110618448 B CN110618448 B CN 110618448B
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Abstract

公开了一种多波动态匹配方法及系统。该方法包括：步骤1：输入初始纵横波速比，获得初始纵横波速比变化率；步骤2：进行时间匹配，获得纵波和匹配后的转换波；步骤3：对纵波和转换波进行反演，根据反演属性值计算基于反演的纵横波速比变化率；步骤4：将基于反演的纵横波速比变化率与初始纵横波速比变化率做差，获得纵横波速比变化率差值；步骤5：根据纵横波速比变化率差值，调整初始纵横波速比，重复步骤1‑4，直到纵横波速比变化率差值最小，将此时的转换波作为最终转换波。本发明通过动态调整纵横波速比，解决了输入波速比值与反演得到的波速比值的不一致问题，实现了纵横波的自动匹配，提高了匹配的可信度。

Description

多波动态匹配方法及系统
技术领域
本发明涉及地震勘探领域，更具体地，涉及一种多波动态匹配方法及系统。
背景技术
常规的多波地震勘探是指利用地下的反射纵波和转换横波进行油气藏勘探的一种技术手段。但是由于传播路径以及波场性质的差异，纵波和转换横波在走时、能量和相位都存在差异。因此，在多波勘探过程中，非常关键的一步既是对纵横波进行匹配。常规的匹配技术是估算地下的纵横波速比，再直接将转换波进行压缩，得到匹配结果。这种方法需要对纵横波速比进行估算，实现简单，但是误差比较大；另外一种常见的方法是利用井震标定，分别对纵波和转换波进行层位拾取，之后再根据对应层位进行匹配(付雷，田晓冬，2014.高精度三维多波层位匹配技术在大庆地区的应用.石油地球物理勘探，49(3)，572-577)。该方法相对更加准确，应用最为广泛，但是人工参与度非常高，主观性强，且层位之间无法保证匹配的准确性；更进一步，在解决走时差异之后，有些方法尝试解决纵横波能量和波形差异方面，例如通过统计纵横波的能量比例因子，再进行校正；通过整形滤波的方式，校正波形之间的差异性，以提高后续联合解释的精确度(一种纵横波匹配方法，专利号：CN200910237895)。对于后续的纵横波联合反演而言，这些匹配方法普遍存在的问题是：利用纵横波速比(不管是估算，还是利用人工拾取层位计算)进行匹配之后直接用于反演，而反演本身获得的纵横波速比信息，这两者之间通常存在前后不一致，从而影响了反演结果的可信度。因此，有必要开发一种多波动态匹配方法及系统。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提出了一种多波动态匹配方法及系统，其能够通过动态调整纵横波速比，解决了输入波速比值与反演得到的波速比值的不一致问题，实现了纵横波的自动匹配，提高了匹配的可信度。
根据本发明的一方面，提出了一种多波动态匹配方法。所述方法可以包括：步骤1：输入初始纵横波速比，进而获得初始纵横波速比变化率；步骤2：通过所述初始纵横波速比进行时间匹配，获得纵波和匹配后的转换波；步骤3：分别对所述纵波和所述转换波进行AVO反演，根据反演属性值计算基于反演的纵横波速比变化率；步骤4：将所述基于反演的纵横波速比变化率与所述初始纵横波速比变化率做差，获得纵横波速比变化率差值：步骤5：根据所述纵横波速比变化率差值，调整所述初始纵横波速比，重复步骤1-4，直到所述纵横波速比变化率差值最小，将此时的转换波作为最终转换波。
优选地，所述反演属性值包括纵波属性参数和转换波属性参数，其中：所述纵波属性参数的值通过对所述纵波进行AVO反演获得；所述转换波属性参数的值通过对所述转换波进行AVO反演获得。
优选地，通过公式(1)对所述纵波进行AVO反演，获得纵波属性参数的值：
Rpp(θ)≈A+Bsin2θ+C(tan2θ-sin2θ) (1)
其中，Rpp(θ)为纵波反射系数，θ为角度，A、B、C为纵波属性参数。
优选地，通过公式(2)对所述纵波进行AVO反演，获得转换波属性参数的值：
Rps(θ)≈Dsinθ+Esin3θ (2)
其中，Rps(θ)为转换波反射系数，D、E为转换波属性参数。
优选地，所述基于反演的纵横波速比变化率通过公式(3)计算：
Figure BDA0001700343990000031
其中，
Figure BDA0001700343990000032
为基于反演的纵横波速比变化率，n为时间采样点，γ为纵横波速比，A、B、C为纵波属性参数，D、E为转换波属性参数。
优选地，所述纵横波速比通过公式(4)计算：
Figure BDA0001700343990000033
优选地，所述纵横波速比差值根据公式(5)计算：
Figure BDA0001700343990000034
其中，△F为纵横波速比变化率差值，
Figure BDA0001700343990000035
为初始纵横波速比变化率。
优选地，所述初始纵横波速比变化率根据公式(6)计算：
Figure BDA0001700343990000036
其中，n为时间采样点，γt为初始纵横波速比。
根据本发明的另一方面，提出了一种多波动态匹配系统，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现以下步骤：步骤1：输入初始纵横波速比，进而获得初始纵横波速比变化率；步骤2：通过所述初始纵横波速比进行时间匹配，获得纵波和匹配后的转换波；步骤3：分别对所述纵波和所述转换波进行AVO反演，根据反演属性值计算基于反演的纵横波速比变化率；步骤4：将所述基于反演的纵横波速比变化率与所述初始纵横波速比变化率做差，获得纵横波速比变化率差值：步骤5：根据所述纵横波速比变化率差值，调整所述初始纵横波速比，重复步骤1-4，直到所述纵横波速比变化率差值最小，将此时的转换波作为最终转换波。
优选地，所述反演属性值包括纵波属性参数和转换波属性参数，其中：所述纵波属性参数的值通过对所述纵波进行AVO反演获得；所述转换波属性参数的值通过对所述转换波进行AVO反演获得。
优选地，通过公式(1)对所述纵波进行AVO反演，获得纵波属性参数的值：
Rpp(θ)≈A+Bsin2θ+C(tan2θ-sin2θ) (1)
其中，Rpp(θ)为纵波反射系数，θ为角度，A、B、C为纵波属性参数。
优选地，通过公式(2)对所述纵波进行AVO反演，获得转换波属性参数的值：
Rps(θ)≈Dsinθ+Esin3θ (2)
其中，Rps(θ)为转换波反射系数，D、E为转换波属性参数。
优选地，所述基于反演的纵横波速比变化率通过公式(3)计算：
Figure BDA0001700343990000041
其中，
Figure BDA0001700343990000042
为基于反演的纵横波速比变化率，n为时间采样点，γ为纵横波速比，A、B、C为纵波属性参数，D、E为转换波属性参数。
优选地，所述纵横波速比通过公式(4)计算：
Figure BDA0001700343990000043
优选地，所述纵横波速比差值根据公式(5)计算：
Figure BDA0001700343990000051
其中，△F为纵横波速比变化率差值，
Figure BDA0001700343990000052
为初始纵横波速比变化率。
优选地，所述初始纵横波速比变化率根据公式(6)计算：
Figure BDA0001700343990000053
其中，n为时间采样点，γt为初始纵横波速比。
本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的多波动态匹配方法的步骤的流程图。
图2a和图2b分别示出了根据本发明的一个实施例的纵波属性参数A和转换波属性参数D的示意图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的基于反演的纵横波速比变化率与初始纵横波速比变化率的示意图。
图4示出了根据本发明的一个实施例的动态迭代后基于反演的纵横波速比变化率与初始纵横波速比变化率的示意图。
图5a和图5b示出了通过模拟得到纵波时间域的转换波和根据本发明的一个实施例得到的最终转换波的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明的多波动态匹配方法的步骤的流程图。
在该实施例中，根据本发明的多波动态匹配方法可以包括：步骤1：输入初始纵横波速比，进而获得初始纵横波速比变化率；步骤2：通过初始纵横波速比进行时间匹配，获得纵波和匹配后的转换波；步骤3：分别对纵波和转换波进行AVO反演，根据反演属性值计算基于反演的纵横波速比变化率；步骤4：将基于反演的纵横波速比变化率与初始纵横波速比变化率做差，获得纵横波速比变化率差值：步骤5：根据纵横波速比变化率差值，调整初始纵横波速比，重复步骤1-4，直到纵横波速比变化率差值最小，将此时的转换波作为最终转换波。
在一个示例中，反演属性值包括纵波属性参数和转换波属性参数，其中：纵波属性参数的值通过对纵波进行AVO反演获得；转换波属性参数的值通过对转换波进行AVO反演获得。
在一个示例中，通过公式(1)对纵波进行AVO反演，获得纵波属性参数的值：
Rpp(θ)≈A+Bsin2θ+C(tan2θ-sin2θ) (1)
其中，Rpp(θ)为纵波反射系数，θ为角度，A、B、C为纵波属性参数。
在一个示例中，通过公式(2)对纵波进行AVO反演，获得转换波属性参数的值：
Rps(θ)≈Dsinθ+Esin3θ (2)
其中，Rps(θ)为转换波反射系数，D、E为转换波属性参数。
在一个示例中，基于反演的纵横波速比变化率通过公式(3)计算：
Figure BDA0001700343990000071
其中，
Figure BDA0001700343990000072
为基于反演的纵横波速比变化率，n为时间采样点，γ为纵横波速比，A、B、C为纵波属性参数，D、E为转换波属性参数。
在一个示例中，纵横波速比通过公式(4)计算：
Figure BDA0001700343990000073
在一个示例中，纵横波速比差值根据公式(5)计算：
Figure BDA0001700343990000074
其中，△F为纵横波速比变化率差值，
Figure BDA0001700343990000075
为初始纵横波速比变化率。
在一个示例中，初始纵横波速比变化率根据公式(6)计算：
Figure BDA0001700343990000076
其中，n为时间采样点，γt为初始纵横波速比。
具体地，根据本发明的多波动态匹配方法可以包括：
步骤1：输入初始纵横波速比，进而获得初始纵横波速比变化率为公式(6)。
步骤2：通过初始纵横波速比进行时间匹配，获得纵波和匹配后的转换波。
步骤3：分别对纵波和转换波进行AVO反演，根据反演属性值计算基于反演的纵横波速比变化率，其中，反演属性值包括纵波属性参数和转换波属性参数，通过公式(1)对纵波进行AVO反演，获得纵波属性参数的值；通过公式(2)对纵波进行AVO反演，获得转换波属性参数的值，通过公式(3)计算基于反演的纵横波速比变化率，其中，纵横波速比的值通过公式(4)获得。
步骤4：将基于反演的纵横波速比变化率与初始纵横波速比变化率做差，获得纵横波速比变化率差值为公式(5)。
步骤5：根据纵横波速比变化率差值，调整初始纵横波速比，重复步骤1-4，直到纵横波速比变化率差值最小，将此时的转换波作为最终转换波。
本方法通过动态调整纵横波速比，解决了输入波速比值与反演得到的波速比值的不一致问题，实现了纵横波的自动匹配，提高了匹配的可信度。
应用示例
为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
根据本发明的多波动态匹配方法包括：
步骤1：输入初始纵横波速比，进而获得初始纵横波速比变化率为公式(6)。
步骤2：通过初始纵横波速比进行时间匹配，获得纵波和匹配后的转换波。
图2a和图2b分别示出了根据本发明的一个实施例的纵波属性参数A和转换波属性参数D的示意图。
步骤3：分别对纵波和转换波进行AVO反演，根据反演属性值计算基于反演的纵横波速比变化率，其中，反演属性值包括纵波属性参数和转换波属性参数，通过公式(1)对纵波进行AVO反演，获得纵波属性参数的值，如图2a所示；通过公式(2)对纵波进行AVO反演，获得转换波属性参数的值，如图2b所示，通过公式(3)计算基于反演的纵横波速比变化率，其中，纵横波速比的值通过公式(4)获得。
步骤4：将基于反演的纵横波速比变化率与初始纵横波速比变化率做差，获得纵横波速比变化率差值为公式(5)。
步骤5：根据纵横波速比变化率差值，调整初始纵横波速比，重复步骤1-4，直到纵横波速比变化率差值最小，将此时的转换波作为最终转换波。
图3示出了根据本发明的一个实施例的基于反演的纵横波速比变化率与初始纵横波速比变化率的示意图，两者之间存在差异。
图4示出了根据本发明的一个实施例的动态迭代后基于反演的纵横波速比变化率与初始纵横波速比变化率的示意图，两者的结果接近。
图5a和图5b示出了通过模拟得到纵波时间域的转换波和根据本发明的一个实施例得到的最终转换波的示意图，两者具有一致性。
综上所述，本发明通过动态调整纵横波速比，解决了输入波速比值与反演得到的波速比值的不一致问题，实现了纵横波的自动匹配，提高了匹配的可信度。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
根据本发明的多波动态匹配系统，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现以下步骤：步骤1：输入初始纵横波速比，进而获得初始纵横波速比变化率；步骤2：通过初始纵横波速比进行时间匹配，获得纵波和匹配后的转换波；步骤3：分别对纵波和转换波进行AVO反演，根据反演属性值计算基于反演的纵横波速比变化率；步骤4：将基于反演的纵横波速比变化率与初始纵横波速比变化率做差，获得纵横波速比变化率差值：步骤5：根据纵横波速比变化率差值，调整初始纵横波速比，重复步骤1-4，直到纵横波速比变化率差值最小，将此时的转换波作为最终转换波。
在一个示例中，反演属性值包括纵波属性参数和转换波属性参数，其中：纵波属性参数的值通过对纵波进行AVO反演获得；转换波属性参数的值通过对转换波进行AVO反演获得。
在一个示例中，通过公式(1)对纵波进行AVO反演，获得纵波属性参数的值：
Rpp(θ)≈A+Bsin2θ+C(tan2θ-sin2θ) (1)
其中，Rpp(θ)为纵波反射系数，θ为角度，A、B、C为纵波属性参数。
在一个示例中，通过公式(2)对纵波进行AVO反演，获得转换波属性参数的值：
Rps(θ)≈Dsinθ+Esin3θ (2)
其中，Rps(θ)为转换波反射系数，D、E为转换波属性参数。
在一个示例中，基于反演的纵横波速比变化率通过公式(3)计算：
Figure BDA0001700343990000101
其中，
Figure BDA0001700343990000102
为基于反演的纵横波速比变化率，n为时间采样点，γ为纵横波速比，A、B、C为纵波属性参数，D、E为转换波属性参数。
在一个示例中，纵横波速比通过公式(4)计算：
Figure BDA0001700343990000103
在一个示例中，纵横波速比差值根据公式(5)计算：
Figure BDA0001700343990000111
其中，△F为纵横波速比变化率差值，
Figure BDA0001700343990000112
为初始纵横波速比变化率。
在一个示例中，初始纵横波速比变化率根据公式(6)计算：
Figure BDA0001700343990000113
其中，n为时间采样点，γt为初始纵横波速比。
本系统动态通过调整纵横波速比，解决了输入波速比值与反演得到的波速比值的不一致问题，实现了纵横波的自动匹配，提高了匹配的可信度。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (8)

1.一种多波动态匹配方法，其特征在于，包括：
步骤1：输入初始纵横波速比，进而获得初始纵横波速比变化率；
步骤2：通过所述初始纵横波速比进行时间匹配，获得纵波和匹配后的转换波；
步骤3：分别对所述纵波和所述转换波进行AVO反演，根据反演属性值计算基于反演的纵横波速比变化率；
步骤4：将所述基于反演的纵横波速比变化率与所述初始纵横波速比变化率做差，获得纵横波速比变化率差值：
步骤5：根据所述纵横波速比变化率差值，调整所述初始纵横波速比，重复步骤1-4，直到所述纵横波速比变化率差值最小，将此时的转换波作为最终转换波；
其中，所述基于反演的纵横波速比变化率通过公式(3)计算：
Figure FDA0002813990420000011
其中，
Figure FDA0002813990420000012
为基于反演的纵横波速比变化率，n为时间采样点，γ为纵横波速比，A、B为纵波属性参数，D为转换波属性参数；
其中，所述初始纵横波速比变化率根据公式(6)计算：
Figure FDA0002813990420000013
其中，n为时间采样点，γt为初始纵横波速比。
2.根据权利要求1所述的多波动态匹配方法，其中，所述反演属性值包括纵波属性参数和转换波属性参数，其中，
所述纵波属性参数的值通过对所述纵波进行AVO反演获得；
所述转换波属性参数的值通过对所述转换波进行AVO反演获得。
3.根据权利要求2所述的多波动态匹配方法，其中，通过公式(1)对所述纵波进行AVO反演，获得纵波属性参数的值：
Rpp(θ)≈A+Bsin2θ+C(tan2θ-sin2θ) (1)
其中，Rpp(θ)为纵波反射系数，θ为角度，A、B、C为纵波属性参数。
4.根据权利要求2所述的多波动态匹配方法，其中，通过公式(2)对所述纵波进行AVO反演，获得转换波属性参数的值：
Rps(θ)≈Dsinθ+Esin3θ (2)
其中，Rps(θ)为转换波反射系数，D、E为转换波属性参数，θ为角度。
5.根据权利要求1所述的多波动态匹配方法，其中，所述纵横波速比通过公式(4)计算：
Figure FDA0002813990420000021
6.根据权利要求1所述的多波动态匹配方法，其中，所述纵横波速比差值根据公式(5)计算：
Figure FDA0002813990420000022
其中，△F为纵横波速比变化率差值，
Figure FDA0002813990420000023
为初始纵横波速比变化率。
7.一种多波动态匹配系统，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现以下步骤：
步骤1：输入初始纵横波速比，进而获得初始纵横波速比变化率；
步骤2：通过所述初始纵横波速比进行时间匹配，获得纵波和匹配后的转换波；
步骤3：分别对所述纵波和所述转换波进行AVO反演，根据反演属性值计算基于反演的纵横波速比变化率；
步骤4：将所述基于反演的纵横波速比变化率与所述初始纵横波速比变化率做差，获得纵横波速比变化率差值：
步骤5：根据所述纵横波速比变化率差值，调整所述初始纵横波速比，重复步骤1-4，直到所述纵横波速比变化率差值最小，将此时的转换波作为最终转换波；
其中，所述基于反演的纵横波速比变化率通过公式(3)计算：
Figure FDA0002813990420000031
其中，
Figure FDA0002813990420000032
为基于反演的纵横波速比变化率，n为时间采样点，γ为纵横波速比，A、B为纵波属性参数，D为转换波属性参数；
其中，所述初始纵横波速比变化率根据公式(6)计算：
Figure FDA0002813990420000033
其中，n为时间采样点，γt为初始纵横波速比。
8.根据权利要求7所述的多波动态匹配系统，其中，所述反演属性值包括纵波属性参数和转换波属性参数，其中，
所述纵波属性参数的值通过对所述纵波进行AVO反演获得；
所述转换波属性参数的值通过对所述转换波进行AVO反演获得。
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