CN112649844A - 基于地震振幅差的反演方法及系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种基于地震振幅差的反演方法及系统。该方法可以包括：针对时移地震前后两次的地震数据分别进行归一化处理，获得归一化新地震数据与归一化旧地震数据；计算归一化新地震数据与归一化旧地震数据的振幅差值；根据振幅差值建立关于反射系数的目标函数，计算目标函数趋于0时的反射系数；根据反射系数，针对每一道的振幅差值进行波阻抗反演，获得每一道的反演结果。本发明通过对地震振幅做差，然后对差异结果进行反演的方法，直接获得储层参数的变化信息，简化反演流程，通过对振幅差值的反演直接获得振幅差值结果的纵波阻抗反演结果。

Description

基于地震振幅差的反演方法及系统

技术领域

本发明涉及地球物理勘探领域，更具体地，涉及一种基于地震振幅差的反演方法及系统。

背景技术

地震反演技术是地震响应与储层参数之间最有效的桥梁，将地震反演技术应用到时移地震领域可以直接解决地震响应与油藏性质变化之间的关系。目前时移地震反演多采用对时移前后的地震数据分别进行反演，通过两次反演结果的差异得出储层参数的变化信息。而时移差异性反演可以直接对时移数据差异进行反演并获得储层参数的变化信息，与常规方法相比有着明显的计算效率优势，并可以简化反演流程。在该反演方法中，常用的手段则是对每次时移的地震数据进行反演，然后用反演的结果做差，对得到的差异结果进行分析。目前时移地震反演多采用对时移前后的地震数据分别进行反演，通过两次反演结果的差异得出储层参数的变化信息。现有的方法需要对每期的数据都做一次反演，计算量大。因此，有必要开发一种基于地震振幅差的反演方法及系统。

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

本发明提出了一种基于地震振幅差的反演方法及系统，其能够通过对地震振幅做差，然后对差异结果进行反演的方法，直接获得储层参数的变化信息，简化反演流程，通过对振幅差值的反演直接获得振幅差值结果的纵波阻抗反演结果。

根据本发明的一方面，提出了一种基于地震振幅差的反演方法。所述方法可以包括：针对时移地震前后两次的地震数据分别进行归一化处理，获得归一化新地震数据与归一化旧地震数据；计算所述归一化新地震数据与所述归一化旧地震数据的振幅差值；根据所述振幅差值建立关于反射系数的目标函数，计算所述目标函数趋于0时的反射系数；根据所述反射系数，针对每一道的振幅差值进行波阻抗反演，获得每一道的反演结果。

优选地，所述归一化新地震数据为：

其中，

为第t个归一化新地震数据，seis(t)_new为第t个新地震数据，seis(min)_new为新地震数据的最小值，seis(max)_new为新地震数据的最大值。

优选地，所述归一化旧地震数据为：

其中，

为第t个归一化旧地震数据，seis(t)_old为第t个旧地震数据，seis(min)_old为旧地震数据的最小值，seis(max)_old为旧地震数据的最大值。

优选地，所述目标函数为：

J＝(W(t)R(t)-seis(t)^*)^T(W(t)R(t)-seis(t)^*)+λ(R(t)^TR(t)-C) (3)

其中，J为目标函数，R(t)为反射系数，W(t)为给定子波，seis(t)^*为振幅差值，λ为阻尼系数，C为常数。

优选地，通过公式(4)进行波阻抗反演：

其中，Z_n+1为波阻抗反演，Z₀为该道第一个振幅差值，N为每个地震道数值的总个数。

根据本发明的另一方面，提出了一种基于地震振幅差的反演系统，其特征在于，该系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：针对时移地震前后两次的地震数据分别进行归一化处理，获得归一化新地震数据与归一化旧地震数据；计算所述归一化新地震数据与所述归一化旧地震数据的振幅差值；根据所述振幅差值建立关于反射系数的目标函数，计算所述目标函数趋于0时的反射系数；根据所述反射系数，针对每一道的振幅差值进行波阻抗反演，获得每一道的反演结果。

优选地，所述归一化新地震数据为：

其中，

为第t个归一化新地震数据，seis(t)_new为第t个新地震数据，seis(min)_new为新地震数据的最小值，seis(max)_new为新地震数据的最大值。

优选地，所述归一化旧地震数据为：

其中，

为第t个归一化旧地震数据，seis(t)_old为第t个旧地震数据，seis(min)_old为旧地震数据的最小值，seis(max)_old为旧地震数据的最大值。

优选地，所述目标函数为：

J＝(W(t)R(t)-seis(t)^*)^T(W(t)R(t)-seis(t)^*)+λ(R(t)^TR(t)-C) (3)

其中，J为目标函数，R(t)为反射系数，W(t)为给定子波，seis(t)^*为振幅差值，λ为阻尼系数，C为常数。

优选地，通过公式(4)进行波阻抗反演：

其中，Z_n+1为波阻抗反演，Z₀为该道第一个振幅差值，N为每个地震道数值的总个数。

本发明的方法和装置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基于地震振幅差的反演方法的步骤的流程图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的归一化旧地震数据的示意图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的归一化新地震数据的示意图。

图4示出了根据本发明的一个实施例的振幅差值的示意图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的反演结果的示意图。

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基于地震振幅差的反演方法的步骤的流程图。

在该实施例中，根据本发明的基于地震振幅差的反演方法可以包括：步骤101，针对时移地震前后两次的地震数据分别进行归一化处理，获得归一化新地震数据与归一化旧地震数据；步骤102，计算归一化新地震数据与归一化旧地震数据的振幅差值；步骤103，根据振幅差值建立关于反射系数的目标函数，计算目标函数趋于0时的反射系数；以及步骤104，根据反射系数，针对每一道的振幅差值进行波阻抗反演，获得每一道的反演结果。

在一个示例中，归一化新地震数据为：

其中，

为第t个归一化新地震数据，seis(t)_new为第t个新地震数据，seis(min)_new为新地震数据的最小值，seis(max)_new为新地震数据的最大值。

在一个示例中，归一化旧地震数据为：

其中，

为第t个归一化旧地震数据，seis(t)_old为第t个旧地震数据，seis(min)_old为旧地震数据的最小值，seis(max)_old为旧地震数据的最大值。

在一个示例中，目标函数为：

J＝(W(t)R(t)-seis(t)^*)^T(W(t)R(t)-seis(t)^*)+λ(R(t)^TR(t)-C) (3)

其中，J为目标函数，R(t)为反射系数，W(t)为给定子波，seis(t)^*为振幅差值，λ为阻尼系数，C为常数。

在一个示例中，通过公式(4)进行波阻抗反演：

其中，Z_n+1为波阻抗反演，Z₀为该道第一个振幅差值，N为每个地震道数值的总个数。

具体地，根据本发明的基于地震振幅差的反演方法可以包括：

针对时移地震前后两次的地震数据分别进行归一化处理，获得归一化新地震数据为公式(1)，归一化旧地震数据为公式(2)。

计算归一化新地震数据与归一化旧地震数据的振幅差值，根据振幅差值建立关于反射系数的目标函数为公式(3)，计算目标函数趋于0时的反射系数，根据反射系数，针对每一道的振幅差值，通过公式(4)进行波阻抗反演，获得每一道的反演结果。

本方法通过对地震振幅做差，然后对差异结果进行反演的方法，直接获得储层参数的变化信息，简化反演流程，通过对振幅差值的反演直接获得振幅差值结果的纵波阻抗反演结果。

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。

图2示出了根据本发明的一个实施例的归一化旧地震数据的示意图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的归一化新地震数据的示意图。

针对时移地震前后两次的地震数据分别进行归一化处理，获得归一化新地震数据为公式(1)，如图2所示，归一化旧地震数据为公式(2)，如图3所示。

计算归一化新地震数据与归一化旧地震数据的振幅差值，如图4所示，根据振幅差值建立关于反射系数的目标函数为公式(3)，计算目标函数趋于0时的反射系数，根据反射系数，针对每一道的振幅差值，通过公式(4)进行波阻抗反演，获得每一道的反演结果，如图5所示。

综上所述，本发明通过对地震振幅做差，然后对差异结果进行反演的方法，直接获得储层参数的变化信息，简化反演流程，通过对振幅差值的反演直接获得振幅差值结果的纵波阻抗反演结果。

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。

根据本发明的实施例，提供了一种基于地震振幅差的反演系统，其特征在于，该系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：针对时移地震前后两次的地震数据分别进行归一化处理，获得归一化新地震数据与归一化旧地震数据；计算归一化新地震数据与归一化旧地震数据的振幅差值；根据振幅差值建立关于反射系数的目标函数，计算目标函数趋于0时的反射系数；根据反射系数，针对每一道的振幅差值进行波阻抗反演，获得每一道的反演结果。

在一个示例中，归一化新地震数据为：

其中，

为第t个归一化新地震数据，seis(t)_new为第t个新地震数据，seis(min)_new为新地震数据的最小值，seis(max)_new为新地震数据的最大值。

在一个示例中，归一化旧地震数据为：

其中，

为第t个归一化旧地震数据，seis(t)_old为第t个旧地震数据，seis(min)_old为旧地震数据的最小值，seis(max)_old为旧地震数据的最大值。

在一个示例中，目标函数为：

J＝(W(t)R(t)-seis(t)^*)^T(W(t)R(t)-seis(t)^*)+λ(R(t)^TR(t)-C) (3)

其中，J为目标函数，R(t)为反射系数，W(t)为给定子波，seis(t)^*为振幅差值，λ为阻尼系数，C为常数。

在一个示例中，通过公式(4)进行波阻抗反演：

其中，Z_n+1为波阻抗反演，Z₀为该道第一个振幅差值，N为每个地震道数值的总个数。

本系统通过对地震振幅做差，然后对差异结果进行反演的方法，直接获得储层参数的变化信息，简化反演流程，通过对振幅差值的反演直接获得振幅差值结果的纵波阻抗反演结果。

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。

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 (10)

1.一种基于地震振幅差的反演方法，其特征在于，包括：

针对时移地震前后两次的地震数据分别进行归一化处理，获得归一化新地震数据与归一化旧地震数据；

计算所述归一化新地震数据与所述归一化旧地震数据的振幅差值；

根据所述振幅差值建立关于反射系数的目标函数，计算所述目标函数趋于0时的反射系数；

根据所述反射系数，针对每一道的振幅差值进行波阻抗反演，获得每一道的反演结果。

2.根据权利要求1所述的基于地震振幅差的反演方法，其中，所述归一化新地震数据为：

其中，

为第t个归一化新地震数据，seis(t)_new为第t个新地震数据，seis(min)_new为新地震数据的最小值，seis(max)_new为新地震数据的最大值。

3.根据权利要求1所述的基于地震振幅差的反演方法，其中，所述归一化旧地震数据为：

其中，

为第t个归一化旧地震数据，seis(t)_old为第t个旧地震数据，seis(min)_old为旧地震数据的最小值，seis(max)_old为旧地震数据的最大值。

4.根据权利要求1所述的基于地震振幅差的反演方法，其中，所述目标函数为：

J＝(W(t)R(t)-seis(t)^*)^T(W(t)R(t)-seis(t)^*)+λ(R(t)^TR(t)-C) (3)

其中，J为目标函数，R(t)为反射系数，W(t)为给定子波，seis(t)^*为振幅差值，λ为阻尼系数，C为常数。

5.根据权利要求1所述的基于地震振幅差的反演方法，其中，通过公式(4)进行波阻抗反演：

其中，Z_n+1为波阻抗反演，Z₀为该道第一个振幅差值，N为每个地震道数值的总个数。

6.一种基于地震振幅差的反演系统，其特征在于，该系统包括：

存储器，存储有计算机可执行指令；

处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：

针对时移地震前后两次的地震数据分别进行归一化处理，获得归一化新地震数据与归一化旧地震数据；

计算所述归一化新地震数据与所述归一化旧地震数据的振幅差值；

根据所述振幅差值建立关于反射系数的目标函数，计算所述目标函数趋于0时的反射系数；

根据所述反射系数，针对每一道的振幅差值进行波阻抗反演，获得每一道的反演结果。

7.根据权利要求6所述的基于地震振幅差的反演系统，其中，所述归一化新地震数据为：

其中，

为第t个归一化新地震数据，seis(t)_new为第t个新地震数据，seis(min)_new为新地震数据的最小值，seis(max)_new为新地震数据的最大值。

8.根据权利要求6所述的基于地震振幅差的反演系统，其中，所述归一化旧地震数据为：

其中，

为第t个归一化旧地震数据，seis(t)_old为第t个旧地震数据，seis(min)_old为旧地震数据的最小值，seis(max)_old为旧地震数据的最大值。

9.根据权利要求6所述的基于地震振幅差的反演系统，其中，所述目标函数为：

J＝(W(t)R(t)-seis(t)^*)^T(W(t)R(t)-seis(t)^*)+λ(R(t)^TR(t)-C) (3)

其中，J为目标函数，R(t)为反射系数，W(t)为给定子波，seis(t)^*为振幅差值，λ为阻尼系数，C为常数。

10.根据权利要求6所述的基于地震振幅差的反演系统，其中，通过公式(4)进行波阻抗反演：

其中，Z_n+1为波阻抗反演，Z₀为该道第一个振幅差值，N为每个地震道数值的总个数。

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