CN114325832A - 一种裂缝参数和弹性参数同步反演方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种裂缝参数和弹性参数同步反演方法及系统,先对叠前方位地震数据进行分方位分角度叠加,得到多个角道集数据体。然后以测井资料内插的结果作为初始反演模型,初始反演模型包括待反演参数的初始值,待反演参数包括裂缝参数和弹性参数。再构建反演目标函数,并对反演目标函数进行求解,得到迭代反演方程。最后基于角道集数据体、初始反演模型和迭代反演方程进行迭代计算,直至满足预设迭代终止条件后停止迭代,得到待反演参数的反演值,进而本发明能够提供一种基于流体等效的TTI介质的裂缝参数与弹性参数弹性阻抗反演新方法,可同步反演弹性参数及裂缝参数,提高反演精度。
Description
技术领域
本发明涉及地震勘探技术领域,特别是涉及一种等效介质TTI介质裂缝参数和弹性参数弹性阻抗同步反演方法及系统。
背景技术
裂缝型油气藏与孔隙油气藏有显著的差别,其孔隙度低、渗透率大、构造复杂,并且储层内部油气分布不均一,因此对裂缝型油气藏的预测评价是一个世界性难题。裂隙及其组合关系控制着储层的渗透性分布及其各向异性,对油气资源开发井位部署及水平井井轨迹设计起着控制作用,是开发地质条件预测与评价的基础,对裂缝发育特征的准确认识决定着裂缝型储层的勘探成败。当地下岩石发育着大量定向排列的垂直或者近似垂直的裂缝时,该岩石可以等效为具有水平对称轴的横向各向同性介质(HTI,horizontaltransverse isotropic),地震波在含垂直裂缝介质中传播时,其反射振幅不仅随偏移距变化,还随测线接收方位变化(即AVOZ,AVAZ或者AVOAZ),因此,利用方位地震数据预测地下裂缝是行之有效的。
由于裂缝成因类型复杂,针对裂缝的各种预测方法和描述参数也各有侧重,常用叠后地震预测裂缝方法主要利用边缘检测、本征相干、曲率、蚂蚁体等叠后属性技术,但叠后的属性裂缝预测方法常常只能针对某一类断裂裂缝或者裂缝发育带进行预测,并且预测结果常常是不同级别、不同尺度的裂缝型储层的综合响应。而叠前各向异性裂缝预测方法常基于HTI介质,但通过岩心资料和超声波裂隙测井资料可以看出在地下介质同样存在大量的倾斜裂隙,例如地层褶皱带、盐丘的两翼和倾斜的砂岩页岩体,都可以被看作是处于倾斜状态下的裂隙体。因此研究倾斜裂隙性介质更具一般代表性意义,倾斜裂隙性介质可以使用具有倾斜对称轴的横向各向同性介质模型(TTI)来描述,但当前关于在TTI介质下利用方位地震数据直接估测裂缝弹性参数的研究较少。
针对现有裂缝预测方法存在难以真实反映地下裂缝发育特征及裂缝参数和弹性参数分步骤反演导致的反演误差大的问题,亟需一种裂缝参数和弹性参数同步反演方法及系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种裂缝参数和弹性参数同步反演方法及系统,在TTI介质下进行裂缝参数和弹性参数的同步反演,能够更真实的反映地下裂缝发育特征,并解决裂缝参数和弹性参数分步骤反演导致的反演误差大的问题,提高反演精度。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种裂缝参数和弹性参数同步反演方法,所述同步反演方法包括:
对叠前方位地震数据进行分方位分角度叠加,得到多个偏移距道集数据体;
对每一所述偏移距道集数据体进行转换,得到多个角道集数据体;
以测井资料内插的结果作为初始反演模型;所述初始反演模型包括待反演参数的初始值;所述待反演参数包括裂缝参数和弹性参数;所述裂缝参数包括裂缝密度和裂缝密度与含气饱和度的乘积;所述弹性参数包括纵波速度、横波速度和岩石密度;
构建反演目标函数,并对所述反演目标函数进行求解,得到迭代反演方程;
基于所述角道集数据体、所述初始反演模型和所述迭代反演方程进行迭代计算,直至满足预设迭代终止条件后停止迭代,得到待反演参数的反演值。
一种裂缝参数和弹性参数同步反演系统,所述同步反演系统包括:
叠加模块,用于对叠前方位地震数据进行分方位分角度叠加,得到多个偏移距道集数据体;
转换模块,用于对每一所述偏移距道集数据体进行转换,得到多个角道集数据体;
初始反演模块构建模块,用于以测井资料内插的结果作为初始反演模型;所述初始反演模型包括待反演参数的初始值;所述待反演参数包括裂缝参数和弹性参数;所述裂缝参数包括裂缝密度和裂缝密度与含气饱和度的乘积;所述弹性参数包括纵波速度、横波速度和岩石密度;
迭代反演方程计算模块,用于构建反演目标函数,并对所述反演目标函数进行求解,得到迭代反演方程;
反演模块,用于基于所述角道集数据体、所述初始反演模型和所述迭代反演方程进行迭代计算,直至满足预设迭代终止条件后停止迭代,得到待反演参数的反演值。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明用于提供一种裂缝参数和弹性参数同步反演方法及系统,先对叠前方位地震数据进行分方位分角度叠加,得到多个偏移距道集数据体,并对每一偏移距道集数据体进行转换,得到多个角道集数据体。然后以测井资料内插的结果作为初始反演模型,初始反演模型包括待反演参数的初始值,待反演参数包括裂缝参数和弹性参数。再构建反演目标函数,并对反演目标函数进行求解,得到迭代反演方程。最后基于角道集数据体、初始反演模型和迭代反演方程进行迭代计算,直至满足预设迭代终止条件后停止迭代,得到待反演参数的反演值,进而本发明能够提供一种基于流体等效的TTI介质的裂缝参数与弹性参数弹性阻抗反演新方法,可同步反演弹性参数及裂缝参数,提高反演精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1所提供的同步反演方法的方法流程图;
图2为本发明实施例1所提供的弹性参数反演结果;
图3为本发明实施例1所提供的裂缝参数反演结果;
图4为本发明实施例1所提供的目标层面裂缝密度反演及相干检测对比图;
图5为本发明实施例2所提供的同步反演系统的系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种裂缝参数和弹性参数同步反演方法及系统,在TTI介质下进行裂缝参数和弹性参数的同步反演,能够更真实的反映地下裂缝发育特征,并解决裂缝参数和弹性参数分步骤反演导致的反演误差大的问题,提高反演精度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1:
本实施例用于提供一种裂缝参数和弹性参数同步反演方法,如图1所示,所述同步反演方法包括:
S1:对叠前方位地震数据进行分方位分角度叠加,得到多个偏移距道集数据体;
S1可以包括:
(1)由于不同区域的地应力差异较大,将导致裂缝的主发育方向存在差异,故本实施例先利用区域成像测井结果或者裂缝调查结果确定裂缝的主发育方向,作为叠前地震资料(即叠前方位地震数据)分方位叠加时的划分标准。
(2)以主发育方向作为分方位叠加的起始方位角,依据叠前方位地震数据的方位范围确定第一方位角区间;
叠前方位地震数据一般是全方位数据,假设主发育方向为0度方向,叠前方位地震数据的方位范围为180度,则第一方位角区间即为0-180度。
(3)将第一方位角区间平均划分为多个第二方位角区间,对叠前方位地震数据进行分方位中心叠加,得到多个分方位叠加道集数据体;每一第二方位角区间对应一分方位叠加道集数据体;
具体的,对于每一第二方位角区间,将叠前方位地震数据在第二方位角区间内的数据在第二方位角区间的中心进行叠加,即可得到该第二方位角区间对应的分方位叠加道集数据体。举例而言,可以按照30度为间隔,将0-180度的第一方位角区间均分为6个第二方位角区间。对于0-30度这一第二方位角区间,将叠前方位地震数据在0-30度方位内的数据在15度方位上进行叠加,即可得到0-30度这一第二方位角区间对应的分方位叠加道集数据体。
(4)将入射角范围平均划分为多个角度区间,对每一分方位叠加道集数据体进行分角度中心叠加,得到多个偏移距道集数据体;每一角度区间对应一偏移距道集数据体;角度区间的个数与待反演参数的个数相同。
具体的,根据待反演的裂缝参数和弹性参数的个数对分方位叠加道集数据进行分角度叠加。本实施例的待反演参数为5个,则将入射角范围共分为5个角度区间。对于任一角度区间,将分方位叠加道集数据体在该角度区间的数据在该角度区间的中心进行叠加,即可得到该角度区间对应的偏移距道集数据体,偏移距道集数据体的个数等于第二方位角区间的个数与角度区间的个数的乘积,偏移距道集数据体即为分方位分角度叠加后的地震道集数据,其可为叠前地震反演裂缝参数和弹性参数提供基础数据。举例而言,入射角范围可为0-45度,则可分为0-9度、10-18度、19-27度、28-36度、37-45度。对于0-9度这一角度区间,将分方位叠加道集数据体在0-9度内的数据在4.5度方向进行叠加,即可得到0-9度这一角度区间对应的偏移距道集数据体。
S2:对每一所述偏移距道集数据体进行转换,得到多个角道集数据体;
叠前地震反演需要将偏移距道集数据体转换为角道集数据体,在此可利用基于多层介质的快速近似方法-Walden方法实现偏移距与入射角的转换,即对于每一偏移距道集数据体,利用Walden方法将偏移距道集数据体的偏移距转换为入射角,得到偏移距道集数据体对应的角道集数据体,进而得到多个角道集数据体,从而提取角道集数据。
Walden方法的具体计算表达式如下:
式(1)中,θp为入射角;Vint为地层的层速度;Vrms为地层的均方根速度;x为偏移距;T0为双程旅行时。
S3:以测井资料内插的结果作为初始反演模型;所述初始反演模型包括待反演参数的初始值;所述待反演参数包括裂缝参数和弹性参数;所述裂缝参数包括裂缝密度和裂缝密度与含气饱和度的乘积;所述弹性参数包括纵波速度、横波速度和岩石密度;
S4:构建反演目标函数,并对所述反演目标函数进行求解,得到迭代反演方程;
S4中,构建反演目标函数可以包括:
(1)利用Hudson理论对TTI介质qP波入射的拟zoeppritz方程进行裂缝等效处理,得到TTI介质P波入射近似的反射系数公式。
TTI介质P波入射近似的反射系数公式如下:
式(2)中,Rpp为反射系数;Δρ为上下层介质的密度差;为上下层介质的密度平均值;Δvs为上下层介质的SV波速度差;为上下层介质的垂直TI介质各向同性面的PP波速度平均值;Δvp为上下层介质的垂直TI介质各向同性面的PP波速度差;为上下层介质的SV波速度平均值;Δvs0为上下层介质的初始SV波速度差;为上下层介质的初始SV波速度平均值;U3为第一裂隙状态参数;e为裂缝密度;θ为裂隙倾角,其可利用成像测井确定;g为各向同性背景介质的横纵波速度比;U1为第二裂隙状态参数。
式(3)中,vs为纵波速度;vp为横波速度;μ和λ均为各向同性背景介质的弹性模量。
(2)为了研究各向异性对地震波传播特征的影响,Thomsen提出了弱各向异性的理论,并提出了用来表征各向异性影响的参数。故根据Thomsen针对横向各向同性介质定义的各向异性参数,并考虑弱各向异性假设,对TTI介质P波入射近似的反射系数公式(即式(2))进行裂隙直接表征参数改造,得到基于裂缝参数表示的P波反射系数表达式。
P波反射系数表达式如下:
式(4)中,k为纵横波速度比的平方,一般设为常数0.5。
对于干裂隙:
式(5)中,Sw为含水饱和度。
对于内含非黏滞性流体的裂隙:
(3)U3的取值和储层裂缝的含水饱和度有直接关系,故基于多孔介质理论对P波反射系数表达式(即式(4))进行转换,可以得到用含水饱和度表示的适用于不同流体饱和条件下的裂缝等效TTI介质裂缝与弹性参数表示的PP反射系数表达式。
PP反射系数表达式如下:
利用步骤(1)-(3)即可完成裂缝等效下的TTI介质反射纵波系数推导。
(4)沿用Connolly推导弹性阻抗的思路,对PP反射系数表达式(即式(7))进行积分化,即可以推导得出不同流体饱和条件下的裂缝等效TTI介质的PP波弹性阻抗表达式,完成裂缝等效TTI介质裂缝与弹性参数弹性阻抗表达式推导。
该倾斜等效介质TTI介质的PP波弹性阻抗表达式直观的建立了弹性阻抗与弹性参数、裂缝密度、裂隙倾角、裂隙填充物状态等裂缝参数之间的关系。PP波弹性阻抗表达式如下:
(5)基于贝叶斯框架对PP波弹性阻抗表达式(即式(8))进行转换,得到反演目标函数,利用贝叶斯框架能够构建稳健的裂缝等效TTI介质裂缝与弹性多参数的弹性阻抗反演方程。
具体的,步骤(5)包括:
(A)对PP波弹性阻抗表达式两边同时取自然对数,得到角道集数据体和待反演参数之间的第一关系表达式。
第一关系表达式如下:
令a(θp)=1+tan2θp,b(θp)=-8ksin2θp,c(θp)=(1-4ksin2θp),
m(θp)=U1[sin2θ(1-gsin2θ)+gsin2θp+tan2θpcos2θ(1-gcos2θ)],
lnEI(θp)=a(θp)lnvp+b(θp)lnvs+c(θp)lnρ+m(θp)e+n(θp)eSg; (12)
在同一入射角度下,对同一采样点的岩石物理参数来说,反射系数项的系数仅仅与入射角度有关,因此可以得到:
lnEI(t,θp)=a(θp)lnvp(t)+b(θp)lnvs(t)+c(θp)lnρ(t)+m(θp)e(t)+n(θp)(eSg(t)); (13)
给出如下定义:
LE=lnEI(t,θp); (14)
Lvp=lnvp(t); (15)
Lvs=lnvs(t); (16)
Lρ=lnρ(t); (17)
Le=e(t); (18)
假设角道集数据体的个数为m,且每一角道集数据体(即一实际地震道)包含n个采样点,将式(14)-(19)代入式(13)可以得到如下形式:
(B)基于褶积模型对第一关系表达式(即式(20))进行转换,得到角道集数据体和待反演参数之间的第二关系表达式。
式(27)中,di(i=1,2,…,m)为一n×1维的列向量,表示一实际地震道,即表示一角道集数据体;W为子波矩阵。
式(27)可以表示为如下的更为紧凑的形式:
d=Gr; (28)
(C)基于贝叶斯反演理论对第二关系表达式(即式(28))进行处理,得到待反演参数的密度分布表达式;
基于贝叶斯反演理论,假设噪声服从期望为0,方差为Cn的高斯分布:
式(29)中,Cn表示模型参数的协方差矩阵。
在实际应用中,往往假设噪声是相互独立不相关的,因此上述的高斯分布也是相互独立的均匀分布,则有
在贝叶斯框架下,建立待反演参数的密度分布表达式,如下:
式(31)中,σn为噪音标准差。
(D)在最大后验概率的约束准则下,对密度分布表达式(即式(31))进行转换,得到反演目标函数。
反演目标函数如下:
S4中,对反演目标函数进行求解,得到迭代反演方程可以包括:
从模型参数的后验概率分布获得模型参数预测值的一种方法是直接求最大后验概率解,故求取反演目标函数J(r)对待反演参数r的一阶偏导,并令一阶偏导为零,得到待反演参数r的最大后验概率解,最大后验概率解即为迭代反演方程。
Δr=[GTG+λI]-1GTd; (33)
也可表示为:ri=ri-1+[GTG+λI]-1GTd; (34)
S5:基于所述角道集数据体、所述初始反演模型和所述迭代反演方程进行迭代计算,直至满足预设迭代终止条件后停止迭代,得到待反演参数的反演值。
S5可以包括:
(1)以角道集数据体和初始反演模型作为输入,利用迭代反演方程计算待反演参数的预测值;
(2)判断是否满足预设迭代终止条件;当实际数据与模型数据的方差小于10-6时,迭代终止。
(3)若满足,则以预测值作为待反演参数的反演值,结束迭代;
(4)若不满足,则以预测值作为初始反演模型,返回“以角道集数据体和初始反演模型作为输入”的步骤,继续迭代。
本实施例先得到分方位分角度叠加后的角道集数据体,并基于裂缝岩石物理、流体替代理论和地震弹性反演构建裂缝等效TTI介质下裂缝参数与弹性参数弹性阻抗的迭代反演方程,在此基础上开展裂缝等效的TTI介质裂缝与弹性参数同步反演,求解得到纵横波速度、岩石密度、裂缝密度及裂缝密度与含气饱和度的乘积,最终完成TTI介质的裂缝参数与弹性参数同步反演,所反演得到的参数可以用于裂缝型储层预测与评价。本实施例的同步反演方法可以更好的符合地下裂缝发育规律,同时避免现有的分步计算弹性参数和裂缝参数的转换误差,而且综合利用岩石物理模型、测井及方位地震数据可以大大提高地下裂缝储层预测的精度。
以下,通过具体数据对本实施例的同步反演方法进行进一步的说明:
图2为在西部某碳酸盐储层工区利用本实施例提出的同步反演方法计算弹性参数(纵横波速度和岩石密度)的反演结果,可以看出弹性参数反演结果的分辨率相对较高,能够较为清楚的区分储层和围岩界限,反演结果显示含气层段的弹性参数范围分布为:纵波速度为4200~4300m/s,横波速度为2100~2300m/s,岩石密度为2400~2550Kg/m-3,但是,含水层及含气层段的弹性参数性质存在一定程度的重合,二者间弹性参数差异较小,仅仅通过弹性参数反演结果,能识别出部分储层,导致解释结果多解性较强。
图3为在西部某碳酸盐储层工区利用本实施例提出的同步反演方法计算裂缝参数(裂缝密度和裂缝密度与含气饱和度的乘积)的反演结果,可以看出含气层段与含水层段的裂缝度差异较小,但是明显高于围岩,围岩主要由泥岩组成。然而,含气层段与含水层段的含水饱和度与裂缝密度差异较大,含气储层相比较于含水层段具有较低的含水饱和度与裂缝密度乘积,这与油气水的地下基本特征相一致。
图4为在西部某碳酸盐储层工区利用本实施例提出的同步反演方法计算得到的目标层面裂缝密度反演及相干检测对比图,通过比较可以发现背斜核部多条断裂贯穿,相干特征明显,相干体能有效识别贯穿背斜核部断裂的特征,叠后相干能够有效刻画大的断裂构造背景,对断裂轮廓之外的裂缝信息识别能力相对弱。本实施例提出的裂缝预测方法利用了地震资料方位、偏移距信息,分辨率更高,对微裂缝等小尺度断裂刻画效果显著。
实施例2:
本实施例用于提供一种裂缝参数和弹性参数同步反演系统,如图5所示,所述同步反演系统包括:
叠加模块M1,用于对叠前方位地震数据进行分方位分角度叠加,得到多个偏移距道集数据体;
转换模块M2,用于对每一所述偏移距道集数据体进行转换,得到多个角道集数据体;
初始反演模块构建模块M3,用于以测井资料内插的结果作为初始反演模型;所述初始反演模型包括待反演参数的初始值;所述待反演参数包括裂缝参数和弹性参数;所述裂缝参数包括裂缝密度和裂缝密度与含气饱和度的乘积;所述弹性参数包括纵波速度、横波速度和岩石密度;
迭代反演方程计算模块M4,用于构建反演目标函数,并对所述反演目标函数进行求解,得到迭代反演方程;
反演模块M5,用于基于所述角道集数据体、所述初始反演模型和所述迭代反演方程进行迭代计算,直至满足预设迭代终止条件后停止迭代,得到待反演参数的反演值。
具体的,叠加模块M1可以包括:
主发育方向确定单元,用于利用区域成像测井结果或者裂缝调查结果确定裂缝的主发育方向;
第一方位角区间确定单元,用于以所述主发育方向作为起始方位角,依据所述叠前方位地震数据的方位范围确定第一方位角区间;
分方位叠加单元,用于将所述第一方位角区间平均划分为多个第二方位角区间,对所述叠前方位地震数据进行分方位中心叠加,得到多个分方位叠加道集数据体;每一所述第二方位角区间对应一所述分方位叠加道集数据体;
角度叠加单元,用于将入射角范围平均划分为多个角度区间,对每一所述分方位叠加道集数据体进行分角度中心叠加,得到多个偏移距道集数据体;每一所述角度区间对应一所述偏移距道集数据体;所述角度区间的个数与所述待反演参数的个数相同。
本说明书中每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种裂缝参数和弹性参数同步反演方法,其特征在于,所述同步反演方法包括:
对叠前方位地震数据进行分方位分角度叠加,得到多个偏移距道集数据体;
对每一所述偏移距道集数据体进行转换,得到多个角道集数据体;
以测井资料内插的结果作为初始反演模型;所述初始反演模型包括待反演参数的初始值;所述待反演参数包括裂缝参数和弹性参数;所述裂缝参数包括裂缝密度和裂缝密度与含气饱和度的乘积;所述弹性参数包括纵波速度、横波速度和岩石密度;
构建反演目标函数,并对所述反演目标函数进行求解,得到迭代反演方程;
基于所述角道集数据体、所述初始反演模型和所述迭代反演方程进行迭代计算,直至满足预设迭代终止条件后停止迭代,得到待反演参数的反演值。
2.根据权利要求1所述的同步反演方法,其特征在于,所述对叠前方位地震数据进行分方位分角度叠加,得到多个偏移距道集数据体具体包括:
利用区域成像测井结果或者裂缝调查结果确定裂缝的主发育方向;
以所述主发育方向作为起始方位角,依据所述叠前方位地震数据的方位范围确定第一方位角区间;
将所述第一方位角区间平均划分为多个第二方位角区间,对所述叠前方位地震数据进行分方位中心叠加,得到多个分方位叠加道集数据体;每一所述第二方位角区间对应一所述分方位叠加道集数据体;
将入射角范围平均划分为多个角度区间,对每一所述分方位叠加道集数据体进行分角度中心叠加,得到多个偏移距道集数据体;每一所述角度区间对应一所述偏移距道集数据体;所述角度区间的个数与所述待反演参数的个数相同。
3.根据权利要求1所述的同步反演方法,其特征在于,所述对每一所述偏移距道集数据体进行转换具体包括:
对于每一所述偏移距道集数据体,利用Walden方法将所述偏移距道集数据体的偏移距转换为入射角,得到所述偏移距道集数据体对应的角道集数据体。
4.根据权利要求1所述的同步反演方法,其特征在于,所述构建反演目标函数具体包括:
利用Hudson理论对TTI介质qP波入射的拟zoeppritz方程进行裂缝等效处理,得到TTI介质P波入射近似的反射系数公式;
根据针对横向各向同性介质定义的各向异性参数和弱各向异性假设,对所述TTI介质P波入射近似的反射系数公式进行裂隙直接表征参数改造,得到P波反射系数表达式;
基于多孔介质理论对所述P波反射系数表达式进行转换,得到PP反射系数表达式;
对所述PP反射系数表达式进行积分化,得到PP波弹性阻抗表达式;
基于贝叶斯框架对所述PP波弹性阻抗表达式进行转换,得到反演目标函数。
5.根据权利要求4所述的同步反演方法,其特征在于,所述基于贝叶斯框架对所述PP波弹性阻抗表达式进行转换,得到反演目标函数具体包括:
对所述PP波弹性阻抗表达式两边同时取自然对数,得到所述角道集数据体和所述待反演参数之间的第一关系表达式;
基于褶积模型对所述第一关系表达式进行转换,得到所述角道集数据体和所述待反演参数之间的第二关系表达式;
基于贝叶斯反演理论对所述第二关系表达式进行处理,得到所述待反演参数的密度分布表达式;
在最大后验概率的约束准则下,对所述密度分布表达式进行转换,得到反演目标函数。
6.根据权利要求1所述的同步反演方法,其特征在于,所述对所述反演目标函数进行求解,得到迭代反演方程具体包括:
求取所述反演目标函数对所述待反演参数的一阶偏导,并令所述一阶偏导为零,得到所述待反演参数的最大后验概率解;所述最大后验概率解即为所述迭代反演方程。
7.根据权利要求1所述的同步反演方法,其特征在于,所述基于所述角道集数据体、所述初始反演模型和所述迭代反演方程进行迭代计算,直至满足预设迭代终止条件后停止迭代,得到待反演参数的反演值具体包括:
以所述角道集数据体和所述初始反演模型作为输入,利用所述迭代反演方程计算所述待反演参数的预测值;
判断是否满足预设迭代终止条件;
若满足,则以所述预测值作为所述待反演参数的反演值,结束迭代;
若不满足,则以所述预测值作为所述初始反演模型,返回“以所述角道集数据体和所述初始反演模型作为输入”的步骤,继续迭代。
8.根据权利要求7所述的同步反演方法,其特征在于,所述迭代反演方程包括:
ri=ri-1+[GTG+λI]-1GTd;
其中,ri为第i-1次迭代时所述待反演参数的预测值;ri-1为第i-1次迭代时的所述初始反演模型;G为正演模型算子;λ为比例系数;I为单位阵;d为地震道矩阵;所述地震道矩阵由多个所述角道集数据体组成。
9.一种裂缝参数和弹性参数同步反演系统,其特征在于,所述同步反演系统包括:
叠加模块,用于对叠前方位地震数据进行分方位分角度叠加,得到多个偏移距道集数据体;
转换模块,用于对每一所述偏移距道集数据体进行转换,得到多个角道集数据体;
初始反演模块构建模块,用于以测井资料内插的结果作为初始反演模型;所述初始反演模型包括待反演参数的初始值;所述待反演参数包括裂缝参数和弹性参数;所述裂缝参数包括裂缝密度和裂缝密度与含气饱和度的乘积;所述弹性参数包括纵波速度、横波速度和岩石密度;
迭代反演方程计算模块,用于构建反演目标函数,并对所述反演目标函数进行求解,得到迭代反演方程;
反演模块,用于基于所述角道集数据体、所述初始反演模型和所述迭代反演方程进行迭代计算,直至满足预设迭代终止条件后停止迭代,得到待反演参数的反演值。
10.根据权利要求9所述的同步反演系统,其特征在于,所述叠加模块具体包括:
主发育方向确定单元,用于利用区域成像测井结果或者裂缝调查结果确定裂缝的主发育方向;
第一方位角区间确定单元,用于以所述主发育方向作为起始方位角,依据所述叠前方位地震数据的方位范围确定第一方位角区间;
分方位叠加单元,用于将所述第一方位角区间平均划分为多个第二方位角区间,对所述叠前方位地震数据进行分方位中心叠加,得到多个分方位叠加道集数据体;每一所述第二方位角区间对应一所述分方位叠加道集数据体;
角度叠加单元,用于将入射角范围平均划分为多个角度区间,对每一所述分方位叠加道集数据体进行分角度中心叠加,得到多个偏移距道集数据体;每一所述角度区间对应一所述偏移距道集数据体;所述角度区间的个数与所述待反演参数的个数相同。
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