CN111366974A - 基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演方法和装置 - Google Patents

基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演方法和装置，其中所述方法包括：获取目标储层的地震记录；对所述地震记录进行分频处理，得到不同频带的地震振幅信息；对不同频带的地震振幅信息进行稀疏脉冲反演，得到频变弹性阻抗数据体；获取频变弹性阻抗方程；将所述频变弹性阻抗数据体代入所述频变弹性阻抗方程中，提取出频变固液解耦流体因子；对所述频变固液解耦流体因子进行反演，得到所述目标储层的流体分布。本发明实施例通过构建频变固液解耦流体因子作为地震反演的指示因子，考虑了流体介质引起的地震波衰减和频散，降低了流体预测的多解性，提高了流体预测的准确性和可靠性。

Description

基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演方法和装置
技术领域
本发明涉及地质勘探技术领域，特别涉及一种基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演方法和装置。
背景技术
储层流体识别一直是油气勘探与储层评价的热点，随着勘探程度的不断加深，日益复杂的地下条件、隐蔽性强的剩余油气资源分布隐蔽性强、识别和描述难度较大的岩性地层油气藏、高额的勘探开发成本等都使得地质勘探变得很复杂。
随着勘探技术的提升，通过一些流体等效体积模量的反演可以实现储层流体识别，但是常规流体因子的反演方法缺乏对介质衰减因素的考虑，地震波在粘弹性介质中传播时，由于流体介质引起衰减，使地震波的振幅衰减、频带变窄、主频降低、相位延迟，地震资料的品质也随之变差，从而影响深层地震资料的地震解释和储层预测。
针对上述技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演方法和装置，通过构建频变固液解耦流体因子，考虑了流体介质的粘弹性和流体介质引起的地震波衰减和频散，解决了现有技术中常规流体因子缺乏介质衰减因素的考虑，在常规流体因子反演后流体识别存在多解性，流体预测准确度不高的技术问题。
一方面，提供了一种基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演方法，包括：
获取目标储层的地震记录；
对所述地震记录进行分频处理，得到不同频带的地震振幅信息；
对不同频带的地震振幅信息进行稀疏脉冲反演，得到频变弹性阻抗数据体；
获取频变弹性阻抗方程；
将所述频变弹性阻抗数据体代入所述频变弹性阻抗方程中，提取出频变固液解耦流体因子；
对所述频变固液解耦流体因子进行反演，得到所述目标储层的流体分布。
在一实施方式中，所述获取频变弹性阻抗方程，包括：
根据流体等效体积模量和介质粘弹性，构建粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子；
根据所述粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子，得到地震频变响应特征方程；
根据所述的地震频变响应特征方程，获取频变弹性阻抗方程。
在一实施方式中，所述根据流体等效体积模量和介质粘弹性，构建粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子，包括：
根据孔隙弹性理论，确定流体因子经验公式；
根据所述流体因子经验公式和临界孔隙度模型公式，确定流体等效体积模量；根据介质粘弹性和所述的流体等效体积模量，构建粘弹性介质下频率依赖的固液解耦因子。
在一实施方式中，所述流体等效体积模量为：
Figure BDA0001922971270000021
其中，Kf为流体等效体积模量，G(φ)为增益函数，φ为岩石的孔隙度，φc为临界孔隙度，f为流体因子，Ip为P波阻抗，Is为S波阻抗，ρ为密度，
Figure BDA0001922971270000022
为干岩石纵横波速度比的平方。
在一实施方式中，所述粘弹性介质下频率依赖固液解耦流体因子为：
Figure BDA0001922971270000023
其中，Kfanelastic为粘弹性介质下的频率依赖固液解耦因子，Kfelastic为弹性介质下的频率依赖固液解耦流体因子，α为纵波相速度，β为横波相速度，ρ为密度，φ为岩石的孔隙度，φc为临界孔隙度，ΔKfQ为扰动量，QP为纵波的品质因子，QS为横波的品质因子，ωr为参考频率，ω为频率，VP为参考频率ωr对应的纵波相速度，VS为参考频率ωr对应的横波相速度，
Figure BDA0001922971270000031
为干岩石纵横波速度比的平方。
在一实施方式中，所述根据粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子，得到地震频变响应特征方程，包括：
根据粘弹性反射系数和所述的粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子，得到固液解耦公式；
根据所述的固液解耦公式，得到地震频变响应特征方程。
在一实施方式中，所述固液解耦公式为：
Figure BDA0001922971270000032
在上式中，RPP(θ)为粘弹性介质下的反射系数，θ为入射角，ΔKf为扰动量，
Figure BDA0001922971270000033
为干岩石纵横波速度比的平方，
Figure BDA0001922971270000034
为饱和岩石的纵、横波速度比的平方，Kf(ω)粘弹性介质两侧的固液解耦流体因子，fm(ω)为固体刚性参数，ρ为密度，φ为孔隙度的平均值，ΔKf(ω)为界面两侧的固液解耦流体因子，Δfm(ω)固体刚性参数的差值，Δρ为密度的差值，Δφ孔隙度的差值。
在一实施方式中，所述地震频变响应特征方程为：
Figure BDA0001922971270000035
在上式中，RPP(θ)为粘弹性介质下的反射系数，θ为入射角，
Figure BDA0001922971270000036
为干岩石纵横波速度比的平方，ωr为参考频率，ω为频率，QP为纵波的品质因子，Kf(ω)粘弹性介质两侧的固液解耦流体因子，fm(ω)为固体刚性参数，ρ为密度，φ为孔隙度的平均值，ΔKf(ω)为界面两侧的固液解耦流体因子，Δfm(ω)固体刚性参数的差值，Δρ为密度的差值，Δφ孔隙度的差值。
在一实施方式中，所述频变弹性阻抗方程为：
Figure BDA0001922971270000037
在上式中，θ为入射角，ω为频率，Δω为频率变化量，ω0为参考频率，Kf为流体等效体积模量，fm(ω)为固体刚性参数，a(θ,ω)Δω和b(θ,ω)Δω为粘弹性参数系数。
另一方面，还提供一种基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演装置，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取目标储层的地震记录；
处理单元，用于对所述地震记录进行分频处理，得到不同频带的地震振幅信息；
第一反演单元，用于对不同频带的地震振幅信息进行稀疏脉冲反演，得到频变弹性阻抗数据体；
第二获取单元，用于获取频变弹性阻抗方程；
提取单元，用于将所述频变弹性阻抗数据体代入所述频变弹性阻抗方程中，提取出频变固液解耦流体因子；
第二反演单元，用于对所述频变固液解耦流体因子进行反演，得到所述目标储层的流体分布。
在一实施方式中，所述第二获取单元包括：
构建模块，用于根据流体等效体积模量和介质粘弹性，构建粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子；
确定模块，用于根据所述粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子，得到地震频变响应特征方程；
获取模块，用于根据所述的地震频变响应特征方程，获取频变弹性阻抗方程。
在一实施方式中，所述构建模块包括：
第一确定子模块，用于根据孔隙弹性理论，确定流体因子经验公式；
第二确定子模块，用于根据所述流体因子经验公式和临界孔隙度模型公式，确定流体等效体积模量；
第一构建子模块，用于根据介质粘弹性和所述的流体等效体积模量，构建粘弹性介质下频率依赖的固液解耦因子。
在一实施方式中，所述确定模块包括：
第一获取子模块，用于根据粘弹性反射系数和所述的粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子，得到固液解耦公式；
第二获取子模块，用于根据所述的固液解耦公式，得到地震频变响应特征方程。
本发明通过构建携带有介质的粘弹性以及介质引起地震波频散和衰减信息的频变固液解耦流体因子，然后，对该频变固液解耦因子进行地层反演，从而实现对储层流体的预测。上述方案因为在地层反演的过程中，考虑了介质的粘弹性以及介质引起地震波频散和衰减信息，从而可以解决现有的流体预测过程所出现的多解性问题，达到了有效提升流体分布预测准确性的技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1是本实施例中的一种基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演方法的实施流程图；
图2是本实施例中的频变固液解耦流体因子叠前地震反演方法流程图；
图3是本实施例中的频变弹性参数近似常Q模型的频变梯度对比分析图；
图4是本实施例中不同频率对应反射系数精度分析图；
图5是本实施例中的频谱分析结果图；
图6是本实施例中的过井频变固液解耦流体因子反演结果示意图；
图7是本实施例中的一种基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演方法的装置结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
考虑到现有的地震反演所存在的反演后流体识别存在多解性，流体预测准确度不高的技术问题，主要是因为未考虑到介质衰减因素对流体因子的影响。为此，在本例中提供了一种基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演方法，增加了介质衰减因素对流体因子的影响，介质衰减因素的考虑可以更好的模拟地震波在复杂介质中的传播过程，充分利用地震资料中蕴含的振幅和频率异常信息，可以有效提高储层流体预测的准确性和可靠性。
基于上述情况，本发明的实施例通过构建粘弹性介质下的频率依赖的固液解耦流体因子，结合储层的地震记录中的振幅和频率异常信息，最终提取储层的频变固液解耦流体因子并通过反演来实现储层流体分布的预测。
在本发明实施例中，提供了一种基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演方法，如图1所示，上述方法可以包括如下步骤(步骤S101～步骤S106)：
步骤S101，获取目标储层的地震记录。
在地震勘探领域，一般的储层中可能藏有丰富的油气资源，为了获取目标储层中的流体分布情况，需要获取所述目标储层的井旁道地震记录，所述井旁道地震记录中包含了地震波在传播过程的一些地震数据。即，上述的地震记录可以是井旁道地震记录。
步骤S102，对所述地震记录进行分频处理，得到不同频带的地震振幅信息。
具体的，可以通过对井旁道地震记录时频分析，结合目标储层的频谱关系选择合适的优势频率。然后，通过分频处理将地震记录分解为不同频带的地震振幅信息。通过分频处理实现了地震资料的多尺度分解，可以更好地利用多尺度地震资料进行反演获取频变弹性阻抗数据体。其中，在进行分频处理的时候，可以通过小波变换分频方法进行分频。
举例而言，如图2所示，根据测井解释结果可知井在1.15～1.2s(1150ms毫秒～12000ms毫秒)位置解释为含油储层，且Seismic地震资料在该处也显示为强反射。通过对井旁道地震记录进行时频分析，横坐标为s时间，单位为ms毫秒，纵坐标为Frequency频率，单位为Hz，可知主频大概为30Hz，有效频带范围大约在20Hz-50Hz。因此，可以选取30Hz为最优参考频率，并通过CWT(Continuous Wavelet Transform，连续小波变换)实现地震数据的分频处理。进一步的，可以采用稀疏约束弹性阻抗反演策略在多频段响应的基础上获取多频段弹性阻抗。
步骤S103，对不同频带的地震振幅信息进行稀疏脉冲反演，得到频变弹性阻抗数据体。
地震资料分解后的不同频带的地震振幅信息蕴藏了地震波传播过程的异常振幅和频率信息，根据所述不同频带的地震振幅信息的稀疏脉冲反演，可以得到频变弹性阻抗数据体。该步骤为频变固液解耦流体因子的提取提供了地震数据基础。
步骤S104，获取频变弹性阻抗方程；
具体的，可以通过如下步骤建立频变弹性阻抗方程(步骤S1～步骤S4)：
步骤S1：根据流体等效体积模量和介质粘弹性，构建粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子。
首先根据孔隙弹性理论，确定流体因子经验公式：
f＝G(φ)Kf (1)
公式(1)中φ表示岩石孔隙度，f表示流体因子，岩石的孔隙度G(φ)表示增益函数，其数值表示岩石骨架矿物与孔隙度的综合作用。其中，
Figure BDA0001922971270000071
Figure BDA0001922971270000072
Km表示固体矿物基质的体积模量，Kdry表示干岩石的体积模量，Kf为流体等效体积模量。
根据上述流体因子经验公式，引入临界孔隙度模型公式，对增益函数进行解耦，得到解耦结果。该步骤根据所述的流体因子经验公式中的增益函数，对其进行解耦运算，引入临界孔隙度模型。所述临界孔隙度是介质截然不同区域的分界点。当岩石介质中的孔隙度小于临界孔隙度时，岩石自身呈现集合固结形态，而当岩石介质中的孔隙度大于临界孔隙度时，岩石呈现分散形态，分离在其他介质中。在孔隙度小于临界孔隙度情况下，临界孔隙度模型表达式如下：
Figure BDA0001922971270000073
公式(2)中φc表示临界孔隙度，Km表示固体矿物基质的体积模量，Kdry表示干岩石的体积模量，μm表示矿物基质的剪切模量，μdry表示干岩石的剪切模量。
根据临界孔隙度模型，对增益函数解耦可得表达式如下：
Figure BDA0001922971270000074
根据所述的解耦结果代入流体因子经验公式，获取作为指示因子的流体等效体积模量。该步骤根据所述的解耦结果将公式(3)代入流体因子经验公式即公式(1)，确定作为指示因子的流体等效体积模量，即：
Figure BDA0001922971270000081
其中，Kf为流体等效体积模量，G(φ)为增益函数，φ为岩石的孔隙度，φc为临界孔隙度，f为流体因子，Ip为P波阻抗，Is为S波阻抗，ρ为密度，
Figure BDA0001922971270000082
为干岩石纵横波速度比的平方。该步骤将流体等效体积模量直接作为流体识别的指示因子，剔除了岩石骨架效应，解决了类似于Gassmann常规流体因子识别储层流体时会受到孔隙度的影响。
结合流体介质的粘弹性情况，采用Futtermann近似常Q模型，引入纵波复速度和横波复速度公式。该步骤根据流体介质的粘弹性情况，采用Futtermann近似常数Q模型，引入纵波复速度和横波复速度公式，即：
Figure BDA0001922971270000083
Figure BDA0001922971270000084
公式(5)和公式(6)分别为纵波复速度和横波复速度，其中，α、β分别为纵波相速度和横波相速度，VP和VS分别为参考频率ωr对应的纵波相速度和横波相速度，QP和QS分别为纵波和横波的品质因子。
在使用Futtermann近似常Q模型的基础上，模拟拉梅参数λ、剪切模量μ、纵波速度Vp、横波速度Vs、频变固液解耦流体因子Kf、体积模量K、杨氏模量E、泊松比σ各个弹性参数在非弹性介质中随频率的变化情况，为了明确弹性参数随频率的变化梯度大小，如图3所示，将各个弹性参数的归一化弹性参数的频变程度对比分析，从而对比各类弹性参数随频率变化的敏感性。可见，频变固液解耦流体因子在粘弹性介质中的频散程度在众多弹性参数中最大，从而最后验证频变固液解耦流体因子做为指示因子的可靠性。
根据所述的纵横波复速度公式，代入所述的流体等效体积模量，构建基于粘弹性介质的频率依赖固液解耦流体因子。该步骤根据所述的纵横波复速度公式，将公式(5)和公式(6)代入到流体等效体积模量公式即公式(4)中可得：
Figure BDA0001922971270000091
其中，Kfanelastic为粘弹性介质下的频率依赖固液解耦因子，Kfelastic为弹性介质下的频率依赖固液解耦流体因子，α为纵波相速度，β为横波相速度，ρ为密度，φ为岩石的孔隙度，φc为临界孔隙度，ΔKfQ为扰动量，QP为纵波的品质因子，QS为横波的品质因子，ωr为参考频率，ω为频率，VP为参考频率ωr对应的纵波相速度，VS为参考频率ωr对应的横波相速度，
Figure BDA0001922971270000092
为干岩石纵横波速度比的平方。
步骤S2：根据所述粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子，得到地震频变响应特征方程。
根据AVO(Amplitude variation with offset，振幅随偏移距的变化)理论，推导出粘弹性反射系数方程：
Figure BDA0001922971270000093
其中，fanela，μ和ρ分别表示Gassmann流体项，剪切模量和密度，
Figure BDA0001922971270000094
为饱和岩石的纵、横波速度比的平方。
根据所述的粘弹性发射系数方程，将频变固液解耦流体因子即公式(7)代入公式(8)，进行响应变化。将剪切模量μ替换成干岩石剪切模量μdry，对G(φ)增益函数进一步解耦。
根据所述的响应变化，将剪切模量替换成干岩石剪切模量，代入临界孔隙度模型公式，设定固体刚性新参数，得到固液解耦公式。该步骤根据所述的响应结果，将剪切模量μ替换成干岩石剪切模量μdry并将临界孔隙度模型公式
Figure BDA0001922971270000095
代入，公式进一步展开后再代入
Figure BDA0001922971270000096
实现对G(φ)增益函数进一步解耦，设定一个称为固体刚性的新参数即fm＝φμ，最终得到固液解耦公式即：
Figure BDA0001922971270000101
在上式中，RPP(θ)为粘弹性介质下的反射系数，θ为入射角，ΔKf为扰动量，
Figure BDA0001922971270000102
为干岩石纵横波速度比的平方，
Figure BDA0001922971270000103
为饱和岩石的纵横波速度比的平方，Kf(ω)，fm(ω)，ρ和φ分别为粘弹性介质两侧的固液解耦流体因子，固体刚性参数，密度和孔隙度的平均值，ΔKf(ω)，Δfm(ω)，Δρ和Δφ则分别为界面两侧的固液解耦流体因子，固体刚性参数，密度和孔隙度的差值。
根据所述的固液解耦公式，代入Futtermann近似常Q模型，考虑介质粘弹性情况，假设干岩石纵横波速度比不受衰减影响，得到复数形式的固液解耦公式。所述公式如下，即：
Figure BDA0001922971270000104
根据所述的复数形式的固液解耦公式，忽略粘弹性纵波反射系数的虚部项，得到粘弹性介质下固液解耦流体因子叠前地震频变响应特征方程。所述地震频变响应方程表达式如下，即：
Figure BDA0001922971270000105
在上式中，RPP(θ)为粘弹性介质下的反射系数，θ为入射角，
Figure BDA0001922971270000106
为干岩石纵横波速度比的平方，ωr为参考频率，ω为频率，QP为纵波的品质因子，Kf(ω)，fm(ω)，ρ和φ分别表示粘弹性介质两侧的固液解耦流体因子，固体刚性参数，密度和孔隙度的平均值，ΔKf(ω)，Δfm(ω)，Δρ和Δφ则分别表示界面两侧的固液解耦流体因子，固体刚性参数，密度和孔隙度的差值。
为了验证地震频变响应特征方程的精度，验证粘弹性介质中该方法可行性。选取非参考频率位置，分析固液解耦流体因子的反射特征近似式精度，并进行对比分析。如图4所示，当Qp1＝10,Qs1＝∞；Qp2＝∞,Qs2＝∞时不同频率对应的反射系数精度分析，图中展示的是分别在频率ω＝5Hz、ω＝35Hz和ω＝65Hz位置对应的角度反射系数，图中可见，基于固液解耦流体因子的近似公式不管在低于参考频率ωr，还是在高于参考频率ωr的范围，均可以较好的吻合Rpp-aki近似公式和精确Zoeppritz方程。
步骤S3：根据所述的地震频变响应特征方程，获取频变弹性阻抗方程。
根据所述的固液解耦流体因子地震频变响应特征方程，将其即公式(11)代入Connolly理论方程，简化得到频变弹性阻抗方程即：
Figure BDA0001922971270000111
其中，
Figure BDA0001922971270000112
Figure BDA0001922971270000113
Figure BDA0001922971270000114
Figure BDA0001922971270000115
根据所述的频变弹性阻抗方程，将方程中的任意频率ω0附近的频变弹性阻抗减去参考频率ω0附近的频变弹性阻抗，将其相对变化量用对数形式表示即：
Figure BDA0001922971270000116
根据上述的对数形式频变弹性阻抗方程，对方程两边取积分并指数化，将积分常数取为0，得到固液解耦流体因子频变弹性阻抗方程。所述方程表达式如下，即：
Figure BDA0001922971270000117
在上式中，θ为入射角，ω为频率，Δω为频率变化量，ω0为参考频率，Kf为流体等效体积模量，fm(ω)为固体刚性参数，a(θ,ω)Δω和b(θ,ω)Δω粘弹性参数系数。公式(13)明确了弹性阻抗与入射角、频率、Kf以及fm之间的数量关系，明确弹性阻抗与频率依赖的固液解耦流体因子之间的相互特征，从而为最后的频变固液解耦流体因子的提取提供了理论保障。
步骤S105，将所述频变弹性阻抗数据体代入所述频变弹性阻抗方程，提取出频变固液解耦流体因子。
由于之前所求取的频变弹性阻抗方程是非线性方程，求取复杂。为了更好地在实际资料中的应用，可以获得线性公式：
Figure BDA0001922971270000121
通过上式即可提取我们所需的频变弹性参数。为了获取两个粘弹性频变参数，我们需要提供足够的不同频率不同角度的弹性阻抗数据，假设有N个入射角度，M个频率信息，可构建如下方程组：
根据所述的线性公式，选取不同角度不同频率的弹性阻抗数据，构建阻抗方程组。该步骤利用不同入射角度不同频率情况下的弹性阻抗数据，假设有N个入射角度，M个频率信息，可构建如下阻抗方程组：
Figure BDA0001922971270000122
当所选取的入射角度与频率不变时，所求弹性参数
Figure BDA0001922971270000123
和lnIμ之前的系数在各个采样点处同样都是不变的。
根据上述阻抗方程组，结合频变弹性阻抗数据体，利用井旁道频变阻抗反演结果和测井数据，构建阻抗矩阵，求解矩阵得到频变粘弹性参数系数。其中所述的阻抗矩阵如下：
Figure BDA0001922971270000131
求解矩阵，得到频变粘弹性参数系数a(θ,ω)Δω和b(θ,ω)Δω；
根据所述的频变粘弹性参数系数，生成多个入射角度多个频率情况下的系数矩阵。该步骤根据频变粘弹性参数系数，基于之前假设有N个入射角度以及M个频率的信息，所得变粘弹性参数系数a(θ,ω)Δω和b(θ,ω)Δω同样存在N个入射角度以及M个频率情况下的值，从而构建M*N的系数矩阵即：
Figure BDA0001922971270000132
根据所述的系数矩阵，将其代入阻抗方程组，通过求解可得目标储层的频变固液解耦流体因子。
步骤S106，对所述频变固液解耦流体因子进行反演，得到所述目标储层的流体分布。
举例而言，如图5所示，利用不同角度的叠前地震数据，经过连续小波变换的方法分频处理得到不同频段的地震响应数据，以稀疏脉冲约束反演上述的不同频段的地震响应数据，获得阻抗数据体，将上述阻抗数据体代入已建立的频变弹性阻抗方程，提取出频变固液解耦流体因子，通过反演上述的频变固液解耦流体因子，从而实现储层流体的识别和预测。
举例而言，如图6所示是过井频变固液解耦流体因子反演结果。图中曲线表示实际测井曲线，块状指示位置为油藏发育位置，Trace number是指地震波道数，Time是指时间。从测井资料与反演结果可知，频变固液解耦流体因子在油藏发育位置显示为异常能量高值，频变固液解耦流体因子与测井结果保持较高的一致性。
在本发明中考虑介质衰减对流体识别的影响，通过挖掘地震资料中所隐含的振幅和频率信息，消除了常规流体因子反演预测中出现的流体识别假象，从而提高了储层流体预测的准确性。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演装置，如下面的实施例所述。由于用于基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演装置解决问题的原理与用于基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演方法相似，因此用于基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演装置的实施可以参见用于基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演方法的实施，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7是本发明实施例的用于基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演的一种结构框图，如图7所示，可以包括：第一获取单元701、处理单元702、第一反演单元703、第二获取单元704、提取单元705和第二反演单元706，下面对该结构进行说明：
第一获取单元701，用于获取目标储层的地震记录；
处理单元702，用于对所述地震记录进行分频处理，得到不同频带的地震振幅信息；
第一反演单元703，用于对不同频带的地震振幅信息进行稀疏脉冲反演，得到频变弹性阻抗数据体；
第二获取单元704，用于获取频变弹性阻抗方程；
提取单元705，用于根据所述频变弹性阻抗方程，结合所述频变弹性阻抗数据体，提取频变固液解耦流体因子；
第二反演单元706，用于对所述频变固液解耦流体因子进行反演，得到所述目标储层的流体分布。
在一实施方式中，上述第二获取单元704可以包括：构建模块，用于根据流体等效体积模量和介质粘弹性，构建粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子；确定模块，用于根据所述粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子，得到地震频变响应特征方程；获取模块，用于根据所述的地震频变响应特征方程，获取频变弹性阻抗方程。
在一实施方式中，上述构建模块可以包括：第一确定子模块，用于根据孔隙弹性理论，确定流体因子经验公式；第二确定子模块，用于根据所述流体因子经验公式和临界孔隙度模型公式，确定流体等效体积模量；第一构建子模块，用于根据介质粘弹性和所述的流体等效体积模量，构建粘弹性介质下频率依赖的固液解耦因子。
在一实施方式中，上述确定模块可以包括：第一获取子模块，用于根据粘弹性反射系数和所述的粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子，得到固液解耦公式；第二获取子模块，用于根据所述的固液解耦公式，得到地震频变响应特征方程。
本发明中的频变固液解耦流体因子与常规流体因子相比，考虑了介质的衰减因素，深度挖掘了地震资料中的振幅与频率信息，从而使得反演更为稳定准确，降低储层油气预测的多解性，提高地下储层油气预测的准确性。
本申请实施方式还提供了一种基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演的电子设备，所述电子设备具体可以包括输入设备、处理器、存储器。所述电子设备可以用于执行以下步骤：
获取目标储层的地震记录；
对所述地震记录进行分频处理，得到不同频带的地震振幅信息；
对不同频带的地震振幅信息进行稀疏脉冲反演，得到频变弹性阻抗数据体；
获取频变弹性阻抗方程；
将所述频变弹性阻抗数据体代入所述频变弹性阻抗方程中，提取出频变固液解耦流体因子；
对所述频变固液解耦流体因子进行反演，得到所述目标储层的流体分布。
在本实施方式中，所述输入设备具体可以是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。所述输入设备可以包括键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、语音输入装置等；输入设备用于把原始数据和处理这些数的程序输入到计算机中。所述输入设备还可以获取接收其他模块、单元、设备传输过来的数据。所述处理器可以按任何适当的方式实现。例如，处理器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式等等。所述存储器具体可以是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。所述存储器可以包括多个层次，在数字系统中，只要能保存二进制数据的都可以是存储器；在集成电路中，一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器，如RAM、FIFO等；在系统中，具有实物形式的存储设备也叫存储器，如内存条、TF卡等。
在本实施方式中，该电子设备具体实现的功能和效果，可以与其它实施方式对照解释，在此不再赘述。
本申请实施方式中还提供了一种基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演的计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序指令，在所述计算机程序指令被执行时实现：获取目标储层的地震记录；对所述地震记录进行分频处理，得到不同频带的地震振幅信息；对不同频带的地震振幅信息进行稀疏脉冲反演，得到频变弹性阻抗数据体；获取频变弹性阻抗方程；将所述频变弹性阻抗数据体代入所述频变弹性阻抗方程中，提取出频变固液解耦流体因子；对所述频变固液解耦流体因子进行反演，得到所述目标储层的流体分布。
在本实施方式中，上述存储介质包括但不限于随机存取存储器(Random AccessMemory,RAM)、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、缓存(Cache)、硬盘(Hard DiskDrive,HDD)或者存储卡(Memory Card)。所述存储器可以用于存储计算机程序指令。网络通信单元可以是依照通信协议规定的标准设置的，用于进行网络连接通信的接口。
在本实施方式中，该计算机存储介质存储的程序指令具体实现的功能和效果，可以与其它实施方式对照解释，在此不再赘述。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本申请的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。
以上所述仅为本说明书的实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。

Claims (15)

1.一种基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演方法，其特征在于，包括：
获取目标储层的地震记录；
对所述地震记录进行分频处理，得到不同频带的地震振幅信息；
对不同频带的地震振幅信息进行稀疏脉冲反演，得到频变弹性阻抗数据体；
获取频变弹性阻抗方程；
将所述频变弹性阻抗数据体代入所述频变弹性阻抗方程中，提取出频变固液解耦流体因子；
对所述频变固液解耦流体因子进行反演，得到所述目标储层的流体分布。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取频变弹性阻抗方程，包括：
根据流体等效体积模量和介质粘弹性，构建粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子；
根据所述粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子，得到地震频变响应特征方程；
根据所述的地震频变响应特征方程，获取频变弹性阻抗方程。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据流体等效体积模量和介质粘弹性，构建粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子，包括：
根据孔隙弹性理论，确定流体因子经验公式；
根据所述流体因子经验公式和临界孔隙度模型公式，确定流体等效体积模量；
根据介质粘弹性和所述的流体等效体积模量，构建粘弹性介质下频率依赖的固液解耦因子。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述流体等效体积模量为：
Figure FDA0001922971260000011
其中，Kf为流体等效体积模量，G(φ)为增益函数，φ为岩石的孔隙度，φc为临界孔隙度，f为流体因子，Ip为P波阻抗，Is为S波阻抗，ρ为密度，
Figure FDA0001922971260000012
为干岩石纵横波速度比的平方。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述粘弹性介质下频率依赖固液解耦流体因子为：
Figure FDA0001922971260000021
其中，Kfanelastic为粘弹性介质下的频率依赖固液解耦因子，Kfelastic为弹性介质下的频率依赖固液解耦流体因子，α为纵波相速度，β为横波相速度，ρ为密度，φ为岩石的孔隙度，φc为临界孔隙度，ΔKfQ为扰动量，QP为纵波的品质因子，QS为横波的品质因子，ωr为参考频率，ω为频率，VP为参考频率ωr对应的纵波相速度，VS为参考频率ωr对应的横波相速度，
Figure FDA0001922971260000022
为干岩石纵横波速度比的平方。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子，得到地震频变响应特征方程，包括：
根据粘弹性反射系数和所述的粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子，得到固液解耦公式；
根据所述的固液解耦公式，得到地震频变响应特征方程。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述固液解耦公式为：
Figure FDA0001922971260000023
其中，RPP(θ)为粘弹性介质下的反射系数，θ为入射角，ΔKf为扰动量，
Figure FDA0001922971260000024
为干岩石纵横波速度比的平方，
Figure FDA0001922971260000025
为饱和岩石的纵横波速度比的平方，Kf(ω)粘弹性介质两侧的固液解耦流体因子，fm(ω)为固体刚性参数，ρ为密度，φ为孔隙度的平均值，ΔKf(ω)为界面两侧的固液解耦流体因子，Δfm(ω)固体刚性参数的差值，Δρ为密度的差值，Δφ孔隙度的差值。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述地震频变响应特征方程为：
Figure FDA0001922971260000031
其中，RPP(θ)为粘弹性介质下的反射系数，θ为入射角，
Figure FDA0001922971260000032
为干岩石纵横波速度比的平方，ωr为参考频率，ω为频率，QP为纵波的品质因子，Kf(ω)粘弹性介质两侧的固液解耦流体因子，fm(ω)为固体刚性参数，ρ为密度，φ为孔隙度的平均值，ΔKf(ω)为粘弹性介质两侧的固液解耦流体因子的差值，Δfm(ω)固体刚性参数的差值，Δρ为密度的差值，Δφ孔隙度的差值。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述频变弹性阻抗方程为：
Figure FDA0001922971260000033
其中，θ为入射角，ω为频率，Δω为频率变化量，ω0为参考频率，Kf为流体等效体积模量，fm(ω)为固体刚性参数，a(θ,ω)Δω和b(θ,ω)Δω为粘弹性参数系数。
10.一种基于频变固液解耦流体因子的叠前地震反演装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取目标储层的地震记录；
处理单元，用于对所述地震记录进行分频处理，得到不同频带的地震振幅信息；
第一反演单元，用于对不同频带的地震振幅信息进行稀疏脉冲反演，得到频变弹性阻抗数据体；
第二获取单元，用于获取频变弹性阻抗方程；
提取单元，用于将所述频变弹性阻抗数据体代入所述频变弹性阻抗方程，提取出频变固液解耦流体因子；
第二反演单元，用于对所述频变固液解耦流体因子进行反演，得到所述目标储层的流体分布。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二获取单元包括：
构建模块，用于根据流体等效体积模量和介质粘弹性，构建粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子；
确定模块，用于根据所述粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子，得到地震频变响应特征方程；
获取模块，用于根据所述的地震频变响应特征方程，获取频变弹性阻抗方程。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述构建模块包括：
第一确定子模块，用于根据孔隙弹性理论，确定流体因子经验公式；
第二确定子模块，用于根据所述流体因子经验公式和临界孔隙度模型公式，确定流体等效体积模量；
第一构建子模块，用于根据介质粘弹性和所述的流体等效体积模量，构建粘弹性介质下频率依赖的固液解耦因子。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：
第一获取子模块，用于根据粘弹性反射系数和所述的粘弹性介质下频率依赖的固液解耦流体因子，得到固液解耦公式；
第二获取子模块，用于根据所述的固液解耦公式，得到地震频变响应特征方程。
14.一种电子设备，包括显示屏、处理器以及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权利要求1至9中任一项所述方法的步骤。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被执行时实现权利要求1至9中任一项所述方法的步骤。
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