CN111427086B - 利用纵横波振幅频率分量预测地层最大衰减参数的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用纵横波振幅频率分量预测地层最大衰减参数的方法,包括:S1、以地层的最大衰减参数表征出随频率变化的纵波和横波反射系数近似表达式,以纵波和横波反射系数近似表达式为基础,建立纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗的表达式;S2、将提取的纵波和横波的反射振幅频率分量,分别代入纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗的表达式,得到预测的纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗;S3、以初始模型为约束,利用纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗联合反演得到地层最大衰减参数。与现有技术相比,本发明不仅可用于计算地层的最大衰减参数,进行地震波传播过程中衰减补偿,同时也可以用于识别含油气储层。
Description
技术领域
本发明涉及地球物理勘探技术领域,尤其是涉及一种利用纵横波振幅频率分量预测地层最大衰减参数的方法。
背景技术
当地震波在地下介质中传播的时候,地下介质的粘滞性和非均匀性将会引起地震波的能量被介质吸收,同时不同频率的地震波以不同的速度传播。地层非完全弹性引起的衰减已成为研究的重点,而且这种衰减通常用地层逆品质因子(1/Q)值来描述。
研究表明,地下介质的品质因子Q值与其内部结构(孔隙度、渗透率等)及充填流体性质(饱和度、粘度等)等密切相关。同时,在反映介质的渗透率及流体粘度性质上,地震波的衰减特性要比地震波速度变化特性更明显。因此,研究地震波的吸收衰减进而预测地层的衰减参数,不仅有利于地震数据的吸收衰减补偿,同时能够通过地层Q值识别油气藏位置,进而预测油气藏充填流体特征。
现有技术当前大都利用信号分解方法,得到各频率成分的能量随时间的变化。由于高频信号比低频信号衰减快,因此可以利用高频与低频信号变换的差异提取品质因子。预测品质因子的方法包括:谱比法,质心频率移动法以及基于地震波频谱变化的方法。譬如,Li等(Li Y,Zheng X,Zhang Y.High-frequency anomalies in carbonate reservoircharacterization using spectral decomposition.Geophysics,2011,76(3):V47-V57.)通过地震信号频谱分析预测碳酸盐岩的高频衰减特征。以上方法都是针对地震波传播过程中的变化来求取Q值,主要利用地震信号自身的时间和频率变化特征,并未将油气储层的岩石物理性质和地震信号变化结合起来,而且忽略了叠前地震振幅所蕴藏的随角度和频率同时变化的有效信息。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种利用纵横波振幅频率分量预测地层最大衰减参数的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种利用纵横波振幅频率分量预测地层最大衰减参数的方法,包括:
S1、以地层的最大衰减参数表征出随频率变化的纵波和横波反射系数近似表达式,以纵波和横波反射系数近似表达式为基础,建立纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗的表达式;
S2、将提取的纵波和横波的反射振幅频率分量,分别代入纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗的表达式,得到预测的纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗;
S3、以初始模型为约束,利用纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗联合反演得到地层最大衰减参数。
优选的,所述S1中纵波和横波反射系数近似表达式由粘弹性介质中的地震纵波传播速度和横波传播速度得到。
优选的,所述纵波和横波反射系数近似表达式包括:
纵波-纵波反射系数近似式:
纵波-转换横波反射系数近似式:
其中,f为频率,M为纵波模量,μ为横波模量,ρ为密度,QPm为地层最大衰减参数,θP为纵波入射角,与θP有关的各参数具体为:
aμ(θP)=-2γsin2θP
其中,γ为横纵波模量比值,
其中,fr为参考频率。
优选的,所述纵波非弹性阻抗的表达式为:
所述横波非弹性阻抗的表达式为:
其中,t为时间,M(t)、μ(t)、ρ(t)分别为纵波模量、横波模量及密度的时间采样点。
优选的,所述S2具体包括:采集不同角度、不同频率的纵波和横波反射振幅,输入纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗的表达式中,利用最小二乘反演算法得到预测的纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗。
优选的,所述纵波非弹性阻抗、横波非弹性阻抗和待反演的地层最大衰减参数之间的关系为:
d=G(m)
其中,
m=[M μ ρ 1/QPm]T
优选的,所述S3中通过牛顿迭代法求解所述d=G(m)的未知数变量m得到地层最大衰减参数,m的解为:
m=m0+ζΔm,
其中,m0为利用测井数据和岩石物理分析得到的纵波模量、横波模量、密度和最大衰减参数的初始模型,ζ为迭代步长,Δm为模型更新值。
优选的,所述模型更新值为:
Δm=-(YYT)-1Y
与现有技术相比,本发明首先提出了线性化的包含地层最大衰减参数值的频变的纵波和横波反射系数近似公式,进而开展利用纵波和横波反射振幅频率分量联合反演预测地层最大衰减值的方法,不仅可以充分利用多波多分量地震资料包含的丰富的有效信息,而且对地层最大衰减参数值的预测精度会有较好地提高,具有较高的鲁棒性,对油气储层的预测以及孔隙流体类型的识别具有十分重要的意义。
附图说明
图1为本发明的方法流程图;
图2为本发明应用于含噪声合成数据得到的反演值与真实值之间的对比,其中(a)为信噪比为5的情况,(b)为信噪比为2的情况;
图4为抽取图3反演结果当中的过井道反演结果和测井数据对比。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本申请提出一种利用纵横波振幅频率分量预测地层最大衰减参数的方法,为地震波传播过程模拟的衰减补偿提供品质因子Q值,同时为地下油气储层的预测和流体识别提供衰减参数依据。该方法包括:
S1、以地层的最大衰减参数表征出随频率变化的纵波和横波反射系数近似表达式,以纵波和横波反射系数近似表达式为基础,建立纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗的表达式;
S2、将提取的纵波和横波的反射振幅频率分量,分别代入纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗的表达式,得到预测的纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗;
S3、以初始模型为约束,利用纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗联合反演得到地层最大衰减参数。
步骤S1中建立了地震纵波和横波速度与最大衰减参数的关系,用于直接模拟衰减参数变化对频变地震波速度的影响。纵波和横波反射系数近似表达式由粘弹性介质中的地震纵波传播速度和横波传播速度得到。
其中,α为参考频率下的纵波速度,QP(f为频变的纵波衰减参数,f为频率,fr为参考频率。
频变的纵波衰减参数QP(f可以表示为最大衰减值的函数:
其中,QPm为地层最大衰减参数。
将公式(2)代入公式(1)可以改写纵波速度(舍去虚数项,仅保留实部):
基于已经表征的地震纵波和横波速度表达式,通过求解粘弹性介质的扩展的Zoeppritz方程求解,进而获得纵波和横波反射系数近似表达式,为模拟衰减对地震纵波和横波反射振幅影响奠定了理论基础,具体如下:
纵波-纵波反射系数近似式:
纵波-转换横波反射系数近似式:
其中,M为纵波模量,μ为横波模量,ρ为密度,θP为纵波入射角,与θP有关的各参数具体为:
aμ(θP)=-2γsin2θP
其中,γ为横纵波模量比值,
其中,fr为参考频率。
纵波非弹性阻抗的表达式为:
横波非弹性阻抗的表达式为:
其中,t为时间,M(t)、μ(t)、ρ(t)分别为纵波模量、横波模量及密度的时间采样点。
步骤S2具体包括:采集不同角度、不同频率的纵波和横波反射振幅,输入纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗的表达式中,利用最小二乘反演算法得到预测的纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗。得到的纵波非弹性阻抗、横波非弹性阻抗和待反演的地层最大衰减参数之间的关系为:
d=G(m) (10)
其中,
m=[M μ ρ 1/QPm]T (12)
步骤S3中通过牛顿迭代法求解d=G(m)得到地层最大衰减参数,未知数变量m的解为:
m=m0+ζΔm (13)
其中,m0为利用测井数据和岩石物理分析得到的纵波模量、横波模量、密度和最大衰减参数的初始模型,ζ为迭代步长,Δm为模型更新值,其表示为:
Δm=-(YYT)-1Y (14)
实施例
为了验证本方法在预测地层最大衰减参数值的可靠性,将本方法分别应用于合成地震数据和实际采集地震数据处理分析。
图2中(a)和(b)分别为将本方法应用于含随机噪声的合成地震数据(信噪比为5和2)时,反演得到的模型真实值和预测值的对比。可以看出,即使在信噪比为2时,该方法得到的反演结果和真实值之间仍能较好吻合。
图3为将该方法应用实际地震数据得到的纵波模量、横波模量、密度和最大衰减值的反演结果。图4为抽取反演结果当中的过井道和真实测井数据的对比。可以看出,利用本方法纵横波联合反演得到的参数值与测井信息之间能够较好匹配。
图2~图4的数据处理效果验证了本方法中纵横波联合反演方法预测最大衰减值的可行性与有效性,具有较大的应用潜力。
Claims (5)
1.一种利用纵横波振幅频率分量预测地层最大衰减参数的方法,其特征在于,包括:
S1、以地层的最大衰减参数表征出随频率变化的纵波和横波反射系数近似表达式,以纵波和横波反射系数近似表达式为基础,建立纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗的表达式,
S2、将提取的纵波和横波的反射振幅频率分量,分别代入纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗的表达式,得到预测的纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗,
S3、以初始模型为约束,利用纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗联合反演得到地层最大衰减参数;
所述S1中纵波和横波反射系数近似表达式由粘弹性介质中的地震纵波传播速度和横波传播速度得到;
所述纵波和横波反射系数近似表达式包括:
纵波-纵波反射系数近似式:
纵波-转换横波反射系数近似式:
其中,f为频率,M为纵波模量,μ为横波模量,ρ为密度,QPm为地层最大衰减参数,θP为纵波入射角,与θP有关的各参数具体为:
aμ(θP)=-2γsin2θP
其中,γ为横纵波模量比值,
其中,fr为参考频率;
所述纵波非弹性阻抗的表达式为:
所述横波非弹性阻抗的表达式为:
其中,t为时间,M(t)、μ(t)、ρ(t)分别为纵波模量、横波模量及密度的时间采样点。
2.根据权利要求1所述的一种利用纵横波振幅频率分量预测地层最大衰减参数的方法,其特征在于,所述S2具体包括:采集不同角度、不同频率的纵波和横波反射振幅,输入纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗的表达式中,利用最小二乘反演算法得到预测的纵波非弹性阻抗和横波非弹性阻抗。
4.根据权利要求3所述的一种利用纵横波振幅频率分量预测地层最大衰减参数的方法,其特征在于,所述S3中通过牛顿迭代法求解所述d=G(m)的未知数变量m得到地层最大衰减参数,m的解为:
m=m0+ζΔm
其中,m0为利用测井数据和岩石物理分析得到的纵波模量、横波模量、密度和最大衰减参数的初始模型,ζ为迭代步长,Δm为模型更新值。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN102288994A (zh) * | 2011-07-01 | 2011-12-21 | 中国海洋石油总公司 | Radon谱约束下高维地震数据规则化方法 |
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Family Cites Families (2)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN102288994A (zh) * | 2011-07-01 | 2011-12-21 | 中国海洋石油总公司 | Radon谱约束下高维地震数据规则化方法 |
CN106249294A (zh) * | 2015-06-12 | 2016-12-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种储层烃类检测方法 |
Non-Patent Citations (1)
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冀中坳陷深潜山及潜山内幕地震采集关键技术及应用;陈敬国,等;《中国石油勘探》;20191130;第24卷(第6期);807-814 * |
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