CN114063163A - 一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法及系统 - Google Patents
一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于地震勘探技术领域，提供了一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法及系统，该方法通过构建单斜各向异性介质的PP波反射系数与背景弹性参数、水平裂缝参数以及倾斜裂缝特性的关系式；分析背景弹性参数的扰动、水平和倾斜裂缝参数的变化对PP波反射系数的影响；基于所述PP波反射系数构建反演水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的目标函数；基于贝叶斯原理，对所述目标函数进行反演得到水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的概率密度，将概率密度最大值所对应的水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的数值确定为反演的最终结果。
Description
技术领域
本发明属于地震勘探技术领域，尤其涉及一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演 方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
目前，现有技术存在的技术问题：目前还未有用于表征水平和倾斜裂缝所构成的单斜裂 缝型储层的纵波反射系数方程，以及相应的地震反演方法。
此外，比如公开号为CN110161562A公开了一种倾斜横向各向同性介质中的裂缝弱度反 演方法及系统、CN108627871A公开了一种TTI介质裂缝性质参数的反演方法，对于单斜介 质的地震纵波反射特征表征过于复杂，未知参数太多，无法有效实现地震的可靠表征和描述。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明提供一种裂缝型储层单斜等 效介质地震表征与反演方法及系统，其聚焦于以各向同性介质的岩石为背景信息研究具有旋 转不变性特征的水平以及倾斜裂缝的单斜各向异性裂缝型储层的有效弹性参数的建模和反 演。为了更方便进行具有单斜对称轴的裂缝型储层的地震表征，引入两个裂缝弱度参数代替 Thomsen各向异性参数来描述这两组具有旋转不变性特征的非正交裂缝。利用单斜各向异性 介质中的入射P波和反射P波，基于振幅随偏移距和方位角的变化(AVOAz)方法对具有旋 转不变性的非正交裂缝进行地震储层表征。首先利用线性滑移理论，推导出以各向同性背景 下的弹性模量、水平和倾斜裂缝的法向、切向弱度参数以及倾角为特征的有效弹性刚度矩阵。 然后推导出弹性刚度矩阵的一阶扰动以及基于地震散射原理建立的线性PP波反射系数。采用 一种具有稳定性的AVOAz反演方法来描述这两组具有旋转不变性特征的非正交裂缝。最后， 通过合成数据以及实际数据实例说明。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面提供一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法，包括如下 步骤：
将各向同性介质岩石为背景信息的水平裂缝和倾斜裂缝介质组合成等效成单斜各向异性 介质；
构建单斜各向异性介质的PP波反射系数与背景弹性参数、水平裂缝参数以及倾斜裂缝特 性的关系式；
分析背景弹性参数的扰动、水平和倾斜裂缝参数的变化对PP波反射系数的影响；
基于所述PP波反射系数构建反演水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的目标函数；
基于贝叶斯原理，对所述目标函数进行反演得到水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的概率 密度，将概率密度最大值所对应的水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的数值确定为反演的最终 结果。
本发明的第二个方面提供一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演系统，包括：
单斜各向异性介质等效模块，被配置为：将各向同性介质岩石为背景信息的水平裂缝和 倾斜裂缝介质组合成等效成单斜各向异性介质；
反演函数构建模块，被配置为：构建单斜各向异性介质的PP波反射系数与背景弹性参数、 水平裂缝参数以及倾斜裂缝特性的关系式；
分析背景弹性参数的扰动、水平和倾斜裂缝参数的变化对PP波反射系数的影响；
基于所述PP波反射系数构建反演水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的目标函数；
反演结果输出模块，被配置为：基于贝叶斯原理，对所述目标函数进行反演得到水平裂 缝参数以及倾斜裂缝参数的概率密度，将概率密度最大值所对应的水平裂缝参数以及倾斜裂 缝参数的数值确定为反演的最终结果。
本发明的第三个方面提供一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述 所述的一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法中的步骤。
本发明的第四个方面提供一种计算机设备。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机 程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征 与反演方法中的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过构建带有纵波、横波模量、密度、水平和倾斜裂缝的法向以及切向弱度参数的初始 模型，从反演结果可以看到，水平以及倾斜裂缝的法向和切向弱度可以很好的指示出目标油 藏的位置，但是由于水平和倾斜裂缝的不同发育程度导致倾斜裂缝的法向弱度和切向弱度比 水平裂缝的指示效果要好。因此，裂缝特征参数的区域高值可以有效的指示气体饱和目标油 气藏，并且反演的水平裂缝和倾斜裂缝的法向和切向弱度参数可以通过AVOAz反演进行具 有倾斜和水平裂缝的单斜各向异性介质的天然裂缝油气藏的地震表征。比先前的反演方法更 直接的估算具有水平和倾斜裂缝的气体饱和裂缝型油气藏的背景弹性参数和裂缝特性。
本发明利用方位地震反射振幅数据提出一个新的参数化反演方法，这些参数分别是纵波 模量、横波模量、密度以及水平裂缝和倾斜裂缝的法向和切向弱度参数，可以描述复杂的单 斜各向异性介质，背景弹性参数以及裂缝特性甚至在有噪音的情况下可以合理地进行地震表 征。最后，应用到具有少许水平裂缝和大量高倾角的倾斜裂缝以及单斜对称轴的气体饱和裂 缝型油气藏实例中。在实际的数据测试中，可以看到在地震储层表征范围内，估算具有单斜 对称性油气藏的水平以及倾斜裂缝的法向和切向弱度参数可以可靠的进行地质估计。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法流程图；
图2(a)-图2(c)为背景弹性参数的扰动对PP波反射系数的影响；
图3(a)-图3(b)为水平裂缝参数的变化对PP波反射系数的影响；
图4(a)-图4(d)为法向弱度参数的变化不同倾角对PP波反射系数的影响；
图5(a)-图5(d)为切向弱度参数的变化不同倾角对PP波反射系数的影响；
图6(a)-图6(d)为无噪音的四个方位角的合成数据；
图7(a)-图7(d)为信噪比为5的四个方位角的合成数据；
图8(a)-图8(d)为信噪比为2的四个方位角的合成数据；
图9(a)-图9(g)为无噪音利用合成数据反演模型参数的相对误差；
图10(a)-图10(g)为信噪比为5时利用合成数据反演模型参数的相对误差；
图11(a)-图11(g)为信噪比为2时利用合成数据反演模型参数的相对误差；
图12(a)-图12(c)为第一方位角和三个入射角的部分角道集地震剖面；
图13(a)-图13(c)为第二方位角和三个入射角的部分角道集地震剖面；
图14(a)-图14(c)为第三方位角和三个入射角的部分角道集地震剖面；
图15(a)-图15(c)为第四方位角和三个入射角的部分角道集地震剖面；
图16(a)-图16(c)为背景弹性参数初始模型的构建；
图17(a)-图17(c)为反演的背景弹性参数；
图18(a)-图18(d)为裂缝参数初始模型的构建；
图19(a)-图19(d)为反演的裂缝参数；
图20(a)-图20(g)为井附近模型参数的相对误差。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指 明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的 相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发 明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图 包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时， 其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一
如图1所示，本实施例一提供了一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法，包 括如下步骤：
步骤一：将各向同性介质岩石为背景信息的单组水平排列裂缝和单组倾斜排列裂缝介质 组合成等效成单斜各向异性介质；
步骤二：构建单斜各向异性介质的PP波反射系数与背景弹性参数、水平裂缝参数以及倾 斜裂缝参数的关系式；
步骤三：分析背景弹性参数的扰动、水平和倾斜裂缝特性的变化对PP波反射系数的影响；
步骤四：基于所述PP波反射系数构建反演水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的目标函数；
步骤五：基于贝叶斯原理，对所述目标函数进行反演得到水平裂缝参数以及倾斜裂缝参 数的概率密度，将概率密度最大值所对应的水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的数值确定为反 演的最终结果。
步骤一中，具体包括：
(1)水平排列裂缝的VTI介质的刚度矩阵的计算过程为：
根据线性滑移理论，在不连续的边界条件下，油气藏的裂缝可以被看做弱度平面模型。 因此，由一组具有旋转不变性的水平排列的裂缝的VTI介质的刚度矩阵可以表示为：
其中，
其中，λb和μb是各向同性岩石的拉梅常数，Mb是纵波模量，Mb＝λb+2μb， χb＝λb/Mb，
和
是水平裂缝的法向和切向裂缝弱度参数。
进一步地，水平裂缝的法向裂缝弱度参数为：
水平裂缝的切向裂缝弱度参数为：
式中，
和
表示各向同性岩石中的水平裂缝加入的非负法向和切向柔度参数。
其中，倾斜裂缝的TTI介质的刚度矩阵的计算过程为：
(2)一组具有旋转不变性的倾斜裂缝的TTI介质的刚度矩阵可以表示为：
其中，
式中，
式中，θ0是倾斜裂缝的倾角，
和
表示倾斜裂缝的法向和切向弱度参数，λb和μb是各向同性岩石的拉梅常数，Mb＝λb+2μb是纵波模量，χb＝λb/Mb。
在弱各向异性的情况下，我们假设水平裂缝和倾斜裂缝的相互影响是比较弱的，在处理 单斜各向异性介质的刚度分量时可以忽略。
(3)根据水平排列的裂缝的VTI介质的刚度矩阵以及倾斜裂缝的TTI介质的刚度矩阵 得到单斜各向异性介质的刚度矩阵，单斜各向异性介质的刚度矩阵表示为：
其中，
根据一节扰动理论，我们假设弹性模量背景的界面上微小扰动和微小的差异可以忽略， 即忽略
和
则单斜各向异性介质的刚度矩阵表达式为：
步骤二中，构建单斜各向异性介质的PP波反射系数与背景弹性参数、水平裂缝参数以及 倾斜裂缝参数的关系式的过程为：
其中，背景弹性参数包括纵波模量、横波模量以及密度。
水平裂缝参数包括水平裂缝的法向弱度参数和切向弱度参数；
倾斜裂缝参数包括倾斜裂缝的法向弱度参数和切向弱度参数。
(1)根据Shaw和Sen，单斜各向异性介质的PP波反射系数表达式为：
其中，
η21＝η12,η31＝η13,η32＝η23,η51＝-η15,η52＝-η25,η53＝-η35,η64＝-η46.
式中，ρb和Δρ分别表示各向同性岩石中的密度和扰动，θ和
分别表示入射角和方位角。
(2)将公式(5)代入公式(6)中，得到岩石界面上下两种单斜各向异性介质的线性PP波反射系数：
式中，
式中，θ和
分别表示入射角和方位角，θ0是倾斜裂缝的倾角，ρb和Δρ分别表示各向同 性岩石中的密度和扰动，
和
是水平裂缝的法向和切向裂缝弱度参数，
和 
表示倾斜裂缝的法向和切向弱度参数，
表示纵波模量的反射系数，
表示横波模量的反射系数，
表示密度的 反射系数，Mb表示背景的纵波模量。
步骤三：分析背景弹性参数的扰动、水平和倾斜裂缝特性的变化对PP波反射系数的影响。
为了验证入射角、方位角、倾斜角对反射系数的影响，构建二层地层模型，上层是没有 任何裂缝参数的各向同性介质层；下层与倾角、方位角有关系，如表1所示，倾斜裂缝密度 在I、II号地层和II、IV号地层中分别是0.05和0.15，水平裂缝密度在I、II号地层和III、IV 号地层中分别是0.05和0.15。倾角分别是0°、30°、60°、90°，上下层裂缝法线均设置为0。
表1两层地层模型的物理特性
分析裂缝性质以及倾角对PP波反射系数的影响。其中，法向和切向裂缝弱度参数
和 
计算方式见公式(2a)和(2b)。
与方位角以及倾角有关的PP波反射系数随入射角、方位角、倾角和裂缝性质的变化过程 为：
当倾角为0°的时候，PP波反射系数具有方位依赖性，发育的水平裂缝和倾斜裂缝仅对入 射角的地震反射幅值产生影响，即裂缝密度越大，地震响应越强。可以知道水平裂缝对反射 振幅的方位响应没有影响，只有在倾斜裂缝中PP波反射振幅对方位角变化起作用。
除此之外，当裂缝介质存在倾斜角时，PP波反射系数具有方位依赖性，但当倾斜角小于 30°时方位响应是微弱的；当倾斜角高于60°时方位响应是有明显影响的；当倾斜角高于90° 时方位响应影响是非常强烈的。
因此，倾角对PP波反射振幅有很强的影响，并且当估算复杂裂缝介质中的裂缝特性时要 考虑到倾角的影响。
分析背景弹性参数的扰动、水平和倾斜裂缝特性对PP波反射系数的影响。
从图2(a)-图2(c)中，可以知道纵波模量在所有入射角范围内(大部分低于45°)对纵波 反射系数有影响，横波模量只在远入射角或者远偏移距对PP波反射系数有影响。但是，远入 射角的信息对成功反演密度反射率起到了很重要的作用，因为近入射角对PP波的反射系数的 敏感性更强。
从图3(a)-图3(b)中，可以看到水平裂缝的参数对PP波反射系数的影响是要弱于背景弹 性参数的。
同时，当入射角在45°以下时，水平裂缝法向弱度的变化几乎对全入射角范围内PP波反 射系数的贡献几乎相同，但水平裂缝切向弱度的变化仅对远入射角的PP波反射系数有贡献。
图4(a)-图4(d)和图5(a)-图5(d)中，可以看到倾角对随着法向和切向裂缝弱度参数变化的 PP波反射系数的影响。图4(a)-图4(d)可以看到当倾角小于30°时，倾斜裂缝法向弱度的变化 几乎对入射角全范围的PP波反射系数有贡献，倾角大于60°时，远入射角信息对PP波反射 系数的贡献增大。倾角对倾斜裂缝切向弱度的PP波反射系数有明显影响，倾斜裂缝切向弱度 的变化几乎对近、远入射角PP波反射系数都有贡献。
步骤四：基于所述PP波反射系数构建反演水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的目标函数， 具体包括：
采用单斜各向异性介质中的入射P波和反射P波，基于振幅随偏移距和方位角的变化方 法对具有旋转不变性的非正交裂缝进行地震储层表征。
将等式(7)可以改写成如下模型：
DMNK×1＝GMNK×7Km7K×1, (8)
其中，
其中，
式中，
是方位角
的子波矩阵，M代表入射角，N代表方位角，K代表采样 点，T表示矩阵的转置,符号diag[·]表示对角矩阵。
步骤五：基于贝叶斯原理，对所述目标函数进行反演得到水平裂缝参数以及倾斜裂缝参 数的概率密度，将概率密度最大值的位置所对应的水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的数值确 定为反演的最终结果。
在贝叶斯框架下等式(8)中的模型参数的后验概率密度函数p(m|D)可以用先验概率密 度函数p(m)和似然函数p(D|m)联合求解。
式中，∝表示成正比。
将柯西函数作为先验概率密度函数、高斯函数作为似然函数，由此后验概率密度函数为：
式中，
表示2范数,
和
表示模型参数和地震噪音的方差。
加入低频模型正则化代入到等式(10),可以得到目标函数为：
式中，ξm表示正则化系数,m0表示模型参数m的初始模型。
最后，利用迭代加权最小二乘法解决等式(11)并且地层特性的模型参数。
为了检验单斜各向异性介质中新推导的PP波反射系数以及新方法反演的可行性，利用合 成数据得到反射系数与35Hz雷克子波褶积，估算背景弹性模量以及水平和倾斜裂缝中的单 斜各向异性介质的裂缝特性。图6(a)-图6(d)的方位角分别为0°、60°、120°、180°和入射角 从0°-30°变化的没有噪音的合成数据。图7(a)-图7(d)和图8(a)-图8(d)分别是加入噪音信噪比 分别为5和2的合成数据。然后进行表征单斜各向异性介质特性的地震反演。
经过无噪音情况下弹性和裂缝参数的反演结果，发现背景弹性参数的反演结果比较好， 法向弱度和切向弱度对PP波反射系数的贡献小于背景纵波和横波模量以及密度对PP波反射 系数的贡献，因此水平裂缝的法向弱度和切向弱度的反演效果较差。但由于使用了方位信息， 倾斜裂缝的法向弱度和切向弱度的估计结果与真实值是比较符合的。进一步对找到相类似的 信噪比分别为5、2的反演结果。但是由于PP波反射系数对小角度入射比较敏感导致有噪音 的密度反演结果更差。同时，由于只取了裂缝弱度参数小范围的值使得水平和倾斜裂缝的法 向弱度和切向弱度参数的反演结果不稳定。虽然在有噪音的情况下有误差的存在，但反演的 背景弹性参数、水平以及倾斜裂缝特征参数都满足应用范围。图9(a)-图9(g)、图10(a)-图10(g) 和图11(a)-图11(g)，其中相对误差(RE)呈现为具有零期望值和相对受控的标准偏差的高斯 分布。
下面以案例说明.
案例一：采用中国四川盆地获得的真实数据来进一步验证该反演方法的可行性和稳定性。 根据岩心观测和地层显微成像仪(FMI)的分析结果，我们知道目标体是一个气体饱和裂缝 性储层，并且发育有很多近乎垂直的倾角为80°的裂缝，有一小部分为不同倾斜角的近乎水平 的裂缝。
因此，可以将目标裂缝油藏等效成一个具有水平和高倾斜度裂缝的单斜各向异性介质。
图12(a)-图12(c)、图13(a)-图13(c)、图14(a)-图14(c)和图15(a)-图15(c)显示了经过处理 后的地震数据集，处理流程包括：
1.读取和编辑数据；
2.数据格式转换；
3.数据道编辑和正则化；
4.噪音压制；
5.球面散度校正；
6.近地表一致性振幅校正；
7.反褶积；
8.道集数据叠加；
9.各向同性速度分析；
10.静校正；
11.倾角校正；
12.随方位角和偏移距变化的道集的剩余静校正；
13.第二次速度分析；
14.第二次近地表一致性振幅校正和剩余静校正；
15.共偏移距矢量合并；
16.各向异性偏移速度分析；
17.部分静校正；
18.时间域转换；
19.方位角道集地震数据的生成。
最后，将原始地震数据分为不同方位角叠加，包括四个方位角(分别为22.5°、67.5°、112.5° 和157.5°)和三个入射角(分别为15°、22°和29°)。目标油藏处在CDP为2479号的2.38s 到2.4s之间。
首先构建带有纵波、横波模量、密度、水平和倾斜裂缝的法向以及切向弱度参数的初始 模型，然后实现具有单斜对称轴的气体饱和裂缝型油气藏的背景弹性参数和裂缝特性的 AVOAz反演。图16(a)-图16(c)分别展示了构建的背景纵波、横波模量以及密度的初始模型， 图17(a)-图17(c)分别展示了估算的背景弹性参数。从反演结果可以知道，估算的纵波、横波 模量在目标油藏中显示了高值，但是不明显。除此之外，估计的密度也没有有效的估计油藏 的位置。
图18(a)-图18(d)展示了法向弱度和切向弱度的初始模型，图19(a)-图19(d)展示了反演的 裂缝参数。从反演结果可以看到，水平以及倾斜裂缝的法向和切向弱度可以很好的指示出目 标油藏的位置，但是由于水平和倾斜裂缝的不同发育程度导致倾斜裂缝的法向弱度和切向弱 度比水平裂缝的指示效果要好。因此，裂缝特征参数的区域高值可以有效的指示气体饱和目 标油气藏，并且反演的水平裂缝和倾斜裂缝的法向和切向弱度参数可以通过AVOAz反演进 行具有倾斜和水平裂缝的单斜各向异性介质的天然裂缝油气藏的地震表征。
为了进一步验证反演的模型参数，通过比较井位置的真实值和估计值的比较，可以看到 虽然估算的裂缝特性相对于图20(a)-图20(g)所示的背景弹性参数的估算相对误差较大，但估 算的模型参数在应用范围内与真实测井数据基本一致。因此，推导的新公式和反演方法可以 给我们提供比先前的公式更直接的估算具有水平和倾斜裂缝的气体饱和裂缝型油气藏的背景 弹性参数和裂缝特性的一种方法。
实施例二
本实施例提供了一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演系统，包括：
单斜各向异性介质等效模块，被配置为：将各向同性介质岩石为背景信息的水平裂缝和 倾斜裂缝介质组合成等效成单斜各向异性介质；
反演函数构建模块，被配置为：构建单斜各向异性介质的PP波反射系数与背景弹性参数、 水平裂缝参数以及倾斜裂缝特性的关系式；
分析背景弹性参数的扰动、水平和倾斜裂缝参数的变化对PP波反射系数的影响；
基于所述PP波反射系数构建反演水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的目标函数；
反演结果输出模块，被配置为：基于贝叶斯原理，对所述目标函数进行反演得到水平裂 缝参数以及倾斜裂缝参数的概率密度，将概率密度最大值所对应的水平裂缝参数以及倾斜裂 缝参数的数值确定为反演的最终结果。
实施例三
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执 行时实现如上述所述的一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法中的步骤。
实施例四
本实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器 上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的一种裂缝型储层单斜等 效介质地震表征与反演方法中的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。 因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而 且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括 但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或 方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方 框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计 算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使 得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流 程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工 作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制 造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定 的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或 其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编 程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多 个方框中指定的功能的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计 算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程 序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、 只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory， RAM)等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员 来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等 同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法，其特征在于，包括如下步骤：
将各向同性介质岩石为背景信息的水平裂缝和倾斜裂缝介质组合成等效成单斜各向异性介质；
构建单斜各向异性介质的PP波反射系数与背景弹性参数、水平裂缝参数以及倾斜裂缝特性的关系式；
分析背景弹性参数的扰动、水平和倾斜裂缝参数的变化对PP波反射系数的影响；
基于所述PP波反射系数构建反演水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的目标函数；
基于贝叶斯原理，对所述目标函数进行反演得到水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的概率密度，将概率密度最大值所对应的水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的数值确定为反演的最终结果。
2.如权利要求1所述的一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法，其特征在于，单斜各向异性介质的等效过程包括：
根据水平排列的裂缝的VTI介质的刚度矩阵以及倾斜裂缝的TTI介质的刚度矩阵得到单斜各向异性介质的刚度矩阵。
3.如权利要求1所述的一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法，其特征在于，所述单斜各向异性介质的PP波反射系数与背景弹性参数、水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的关系式为：
其中，
式中，θ和
分别表示入射角和方位角，θ0是倾斜裂缝的倾角，
表示纵波模量的反射系数，
表示横波模量的反射系数，
表示密度的反射系数，Mb表示背景的纵波模量，ρb表示各向同性岩石中的密度，χb＝λb/Mb，λb和μb是各向同性岩石的拉梅常数。
4.如权利要求1所述的一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法，其特征在于，将柯西函数作为先验概率密度函数，采用高斯函数作为似然函数，通过先验概率密度函数和似然函数联合得到后验概率密度函数，将低频模型正则化与后验概率密度函数相结合，利用迭代重加权最小二乘算法来求解，得到地层特性的模型参数，即反演结果。
5.如权利要求1所述的一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法，其特征在于，所述基于所述PP波反射系数构建反演水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的目标函数为：采用单斜各向异性介质中的入射P波和反射P波，基于振幅随偏移距和方位角的变化方法对具有旋转不变性的非正交裂缝进行地震储层表征。
6.如权利要求1所述的一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法，其特征在于，所述背景弹性参数包括纵波模量、横波模量以及密度；
所述水平裂缝参数包括水平裂缝的法向弱度参数和切向弱度参数；
所述倾斜裂缝参数包括倾斜裂缝的法向弱度参数和切向弱度参数。
7.如权利要求1所述的一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法，其特征在于，倾斜裂缝特性与裂缝倾斜角的关系包括：
当倾斜角为0°时，PP波反射系数具有方位依赖性，发育的水平裂缝和倾斜裂缝仅对入射角的地震反射幅值产生影响，即裂缝密度越大，地震响应越强；
当倾斜角大于0°时，PP波反射系数具有方位依赖性，当倾斜角小于第一阈值时方位响应微弱；当倾斜角高于第二阈值时方位响应明显影响；当倾斜角高于第三阈值时方位响应影响非常强烈的。
8.一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演系统，包括：
单斜各向异性介质等效模块，被配置为：将各向同性介质岩石为背景信息的水平裂缝和倾斜裂缝介质组合成等效成单斜各向异性介质；
反演函数构建模块，被配置为：构建单斜各向异性介质的PP波反射系数与背景弹性参数、水平裂缝参数以及倾斜裂缝特性的关系式；
分析背景弹性参数的扰动、水平和倾斜裂缝参数的变化对PP波反射系数的影响；
基于所述PP波反射系数构建反演水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的目标函数；
反演结果输出模块，被配置为：基于贝叶斯原理，对所述目标函数进行反演得到水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的概率密度，将概率密度最大值所对应的水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的数值确定为反演的最终结果。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法中的步骤。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法中的步骤。
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