CN116359990A - 一种基于变密度声波方程的深度域反演方法 - Google Patents

一种基于变密度声波方程的深度域反演方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116359990A
CN116359990A CN202310509849.0A CN202310509849A CN116359990A CN 116359990 A CN116359990 A CN 116359990A CN 202310509849 A CN202310509849 A CN 202310509849A CN 116359990 A CN116359990 A CN 116359990A
Authority
CN
China
Prior art keywords
depth domain
angle
density
domain
depth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310509849.0A
Other languages
English (en)
Inventor
刘伟刚
戎纪光
马培博
李宝莲
马茜
钟麟
任志国
刘保柱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC 54 Research Institute
Original Assignee
CETC 54 Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC 54 Research Institute filed Critical CETC 54 Research Institute
Priority to CN202310509849.0A priority Critical patent/CN116359990A/zh
Publication of CN116359990A publication Critical patent/CN116359990A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G01V1/32—Transforming one recording into another or one representation into another
    • G01V1/325—Transforming one representation into another
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G01V1/30—Analysis
    • G01V1/307—Analysis for determining seismic attributes, e.g. amplitude, instantaneous phase or frequency, reflection strength or polarity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

本发明属于反演领域，具体涉及一种基于变密度声波方程的深度域反演方法。包括等效常速度替换得到深度域子波、子波褶积反射系数获得深度域保真角道集、和深度域角道集的线性反演。具体过程为：用等效常速度方法将时间域的地震子波转换为深度域的地震子波，并褶积对应坐标变换后的反射系数获得深度域保真角道集；然后将深度域保真角道集作为输入数据集，利用有先验知识的线性反演，获得反射率随角度的变化与密度和速度扰动之间的关系。本方法充分考虑密度参数对反射系数的影响，通过精确的波场方向分解，进而得到保幅的反射系数，对实际储层资源定位和勘测有重要指导作用。

Description

一种基于变密度声波方程的深度域反演方法
技术领域
本发明属于反演领域，具体涉及一种基于变密度声波方程的深度域反演方法。
背景技术
在日益紧张的大国对抗环境中，能够实现能源的自给自足能在激烈的竞争中占据一定优势。目前对地下介质的成像中，角道集因其不受波场多路径影响，物理含义清晰，是目前最可靠的成像道集。而通过角道集对地下弹性参数进行反演一直是目前研究的重点。传统的AVA（振幅随角度变化）反演技术集中在时间域，通过将深度域的数据经过深-时转化到时间域，采用较为成熟的时间域AVA反演技术获得时间域的弹性参数估计，然后再由时-深转化到深度域获得深度域的弹性参数场。在这个处理流程中，尤其是时-深转化的过程中利用的是整体平均速度或者层平均速度，相当于对弹性参数进行平滑，造成弹性参数高波数成分的损失。而在深度域直接进行AVA反演，在省去额外转化计算量的同时可以获得更为准确的弹性参数信息。而在实际地震勘察中，密度作为弱参数，反演难度较大，但在界面密度差异较大的地方如果不考虑密度参数对振幅的影响，那么得到的深度域角道集很可能是错误的，不能正确进行AVA反演，因此利用基于变密度声波方程生成的深度域角道集AVA反演地下弹性属性和弹性参数的流程，这是更合理、更符合实际地下物理意义的选择。
发明内容
本发明通过研究一种深度域的振幅随角度变化的反演流程，将时间域的地下弹性系数反演转换为深度域的弹性系数反演，通过合理的线性反演方程选择，最终得到高精度的地下弹性系数反演结果，不仅从深度域振幅随角度变化的反演的角度论证加强了抽取变密度角道集对实际地震勘探的指导意义，更进一步实现了地下准确弹性参数场的构建。
本发明采用的技术方案为：
一种基于变密度声波方程的深度域反演方法，包括以下步骤：
步骤1，用等效常速度方法将时间域的地震子波转换为深度域的地震子波，并褶积对应坐标变换后的反射系数获得深度域保真角道集；
步骤2，将深度域保真角道集作为输入数据集，利用有先验知识的线性反演，获得反射率随角度的变化与密度和速度扰动之间的关系。
其中，所述步骤1包括:
步骤1-1，在深度域，建设有
Figure SMS_1
个反射层，每层的深度和速度为：
Figure SMS_2
；
将每层的速度
Figure SMS_3
替换为常速度/>
Figure SMS_4
，则相应的层厚度替换为/>
Figure SMS_5
：
Figure SMS_6
；
则对应的垂直入射反射系数R进行坐标的变化，数值不变；
步骤1-2，将转换后的层厚度按照最小层厚度进行重新采样：
Figure SMS_7
；
式中，
Figure SMS_8
是采样后的层厚度；
步骤1-3，重新建立采样前后两个坐标系反射系数的映射关系R-R’，R’为经过坐标变换后的反射系数；并利用转换过坐标的深度域的反射系数R’与深度域子波
Figure SMS_9
褶积获得相应的保真深度域角道集S：
Figure SMS_10
。
其中，所述步骤2包括：
步骤2-1,确定流体介质中纵波的反射和透射近似，则有以下关系式：
Figure SMS_11
;
式中，随角度变化反射系数
Figure SMS_12
由保真深度域角道集S获得，/>
Figure SMS_13
是速度的变化量，/>
Figure SMS_14
是纵波速度，/>
Figure SMS_15
是密度的变化量，/>
Figure SMS_16
是介质的密度，/>
Figure SMS_17
是反射角的正切；
将关系式用截距和梯度两种属性来重新表示：
Figure SMS_18
；
式中，
Figure SMS_19
表示截距，/>
Figure SMS_20
表示梯度；
步骤2-2,针对截距和梯度两种属性来重新表示方程的解为：
Figure SMS_21
；
其中
Figure SMS_22
为：
Figure SMS_23
；
将
Figure SMS_24
的公式带入/>
Figure SMS_25
的公式中，得到弹性属性/>
Figure SMS_26
和/>
Figure SMS_27
的解为：
Figure SMS_28
；
即可得到反射率随角度的变化与密度和速度扰动之间的关系。
本方法充分考虑了密度参数对反射系数的影响，通过精确的波场方向分解，进而得到保幅的反射系数，对实际储层资源定位和勘测有重要指导作用。
附图说明
图1为本发明系统整体流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公共技术的描述，以避免不必要的混淆本发明的概念。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，都应当属于本发明的保护范围。
下面结合附图进一步阐述本发明：
一种基于变密度声波方程的深度域反演方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤1，用等效常速度方法将时间域的地震子波转换为深度域的地震子波，并褶积对应坐标变换后的反射系数获得深度域保真角道集；
所述步骤1具体包括:
步骤1-1，在深度域，建设有
Figure SMS_29
个反射层，每层的深度和速度为：
Figure SMS_30
；
将每层的速度
Figure SMS_31
替换为常速度/>
Figure SMS_32
，则相应的层厚度替换为/>
Figure SMS_33
：
Figure SMS_34
；
则对应的垂直入射反射系数R进行坐标的变化，数值不变；
步骤1-2，将转换后的层厚度按照最小层厚度进行重新采样：
Figure SMS_35
；
式中，
Figure SMS_36
是采样后的层厚度；
步骤1-3，重新建立采样前后两个坐标系反射系数的映射关系R-R’，R’为经过坐标变换后的反射系数；并利用转换过坐标的深度域的反射系数R’与深度域子波
Figure SMS_37
褶积获得相应的保真深度域角道集S：
Figure SMS_38
。
步骤2，将深度域保真角道集作为输入数据集，利用有先验知识的线性反演，获得反射率随角度的变化与密度和速度扰动之间的关系。
所述步骤2具体包括：
步骤2-1,确定流体介质中纵波的反射和透射近似，则有以下关系式：
Figure SMS_39
;
式中，随角度变化反射系数
Figure SMS_40
由保真深度域角道集S获得，/>
Figure SMS_41
是速度的变化量，/>
Figure SMS_42
是纵波速度，/>
Figure SMS_43
是密度的变化量，/>
Figure SMS_44
是介质的密度，/>
Figure SMS_45
是反射角的正切；
将关系式用截距和梯度两种属性来重新表示：
Figure SMS_46
；
式中，
Figure SMS_47
表示截距，/>
Figure SMS_48
表示梯度；
步骤2-2,针对截距和梯度两种属性来重新表示方程的解为：
Figure SMS_49
；
其中
Figure SMS_50
为：
Figure SMS_51
；
将
Figure SMS_52
的公式带入/>
Figure SMS_53
的公式中，得到弹性属性/>
Figure SMS_54
和/>
Figure SMS_55
的解为：
Figure SMS_56
；
即可得到反射率随角度的变化与密度和速度扰动之间的关系。

Claims (3)

1.一种基于变密度声波方程的深度域反演方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，用等效常速度方法将时间域的地震子波转换为深度域的地震子波，并褶积对应坐标变换后的反射系数获得深度域保真角道集；
步骤2，将深度域保真角道集作为输入数据集，利用有先验知识的线性反演，获得反射率随角度的变化与密度和速度扰动之间的关系。
2.根据权利要求1所述的一种基于变密度声波方程的深度域反演方法，其特征在于，所述步骤1包括:
步骤1-1，在深度域，建设有
Figure QLYQS_1
个反射层，每层的深度和速度为：
Figure QLYQS_2
；
将每层的速度
Figure QLYQS_3
替换为常速度/>
Figure QLYQS_4
，则相应的层厚度替换为/>
Figure QLYQS_5
：
Figure QLYQS_6
；
则对应的垂直入射反射系数R进行坐标的变化，数值不变；
步骤1-2，将转换后的层厚度按照最小层厚度进行重新采样：
Figure QLYQS_7
；
式中，
Figure QLYQS_8
是采样后的层厚度；
步骤1-3，重新建立采样前后两个坐标系反射系数的映射关系R-R’，R’为经过坐标变换后的反射系数；并利用转换过坐标的深度域的反射系数R’与深度域子波
Figure QLYQS_9
褶积获得相应的保真深度域角道集S：
Figure QLYQS_10
。
3.根据权利要求2所述的一种基于声波方程的角度域成像方法，其特征在于，所述步骤2包括：
步骤2-1,确定流体介质中纵波的反射和透射近似，则有以下关系式：
Figure QLYQS_11
;
式中，随角度变化反射系数
Figure QLYQS_12
由保真深度域角道集S获得，/>
Figure QLYQS_13
是速度的变化量，/>
Figure QLYQS_14
是纵波速度，/>
Figure QLYQS_15
是密度的变化量，/>
Figure QLYQS_16
是介质的密度，/>
Figure QLYQS_17
是反射角的正切；
将关系式用截距和梯度两种属性来重新表示：
Figure QLYQS_18
；
式中，
Figure QLYQS_19
表示截距，/>
Figure QLYQS_20
表示梯度；
步骤2-2,针对截距和梯度两种属性来重新表示方程的解为：
Figure QLYQS_21
；
其中
Figure QLYQS_22
为：
Figure QLYQS_23
；
将
Figure QLYQS_24
的公式带入/>
Figure QLYQS_25
的公式中，得到弹性属性/>
Figure QLYQS_26
和/>
Figure QLYQS_27
的解为：
Figure QLYQS_28
；
即可得到反射率随角度的变化与密度和速度扰动之间的关系。
CN202310509849.0A 2023-05-08 2023-05-08 一种基于变密度声波方程的深度域反演方法 Pending CN116359990A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310509849.0A CN116359990A (zh) 2023-05-08 2023-05-08 一种基于变密度声波方程的深度域反演方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310509849.0A CN116359990A (zh) 2023-05-08 2023-05-08 一种基于变密度声波方程的深度域反演方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116359990A true CN116359990A (zh) 2023-06-30

Family

ID=86909961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310509849.0A Pending CN116359990A (zh) 2023-05-08 2023-05-08 一种基于变密度声波方程的深度域反演方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116359990A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116819602A (zh) * 2023-07-12 2023-09-29 中国矿业大学 一种深度学习优化的变密度声波方程全波形反演方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116819602A (zh) * 2023-07-12 2023-09-29 中国矿业大学 一种深度学习优化的变密度声波方程全波形反演方法
CN116819602B (zh) * 2023-07-12 2024-02-09 中国矿业大学 一种深度学习优化的变密度声波方程全波形反演方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104820218B (zh) 一种基于频域自相关的浅海海底单参数反演方法
CN108957403B (zh) 一种基于广义互相关的高斯拟合包络时延估计方法及系统
CN116359990A (zh) 一种基于变密度声波方程的深度域反演方法
CN103308941B (zh) 一种基于任意广角波动方程的成像方法及装置
CN109190640A (zh) 一种基于大数据的浮游生物的拦截式采集方法及采集系统
CN105116445A (zh) 一种水陆检波器地震数据合并处理的方法及装置
CN110146923B (zh) 一种高效的高精度深度域地震子波提取方法
CN103852785A (zh) 地层各向异性的评价方法
CN110353729B (zh) 一种基于双向长短期记忆网络的声波渡越时间检测方法
CN110097608B (zh) 修正路径追踪描述的连续波超声层析成像重建方法
Liu et al. Improved real-time denoising method based on lifting wavelet transform
CN105676292A (zh) 一种基于二维曲波变换的三维地震数据去噪方法
CN116520418A (zh) 一种弹性波角度域共成像点道集高效提取方法
CN109633744B (zh) 地震子波的提取方法、装置、设备及存储介质
CN116203634A (zh) 一种基于低秩约束的鬼波去除方法
CN104777514A (zh) 一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法
CN106054247B (zh) 基于转换波地震数据求取高精度反射系数的方法
CN114942472A (zh) 一种基于上行射线追踪策略的偏移成像方法及其设备
CN108195932A (zh) 一种飞行器管路损伤超声导波定量评估方法
Li et al. Optimal Lq norm regularization for sparse reflectivity inversion
CN109490964B (zh) 一种改进的高精度avo弹性参数快速反演方法
CN109031260B (zh) 一种基于分数傅里叶调制率分析的lfm信号时延测量方法
CN112649876A (zh) 建立地震偏移速度模型的方法和装置
CN110488348B (zh) 深度域地震数据的拓频处理方法、装置及存储介质
CN112394393B (zh) 一种crp道集数据体重构的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination