CN117910257A - Vti介质流体因子及各向异性参数反演方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法及系统，包括：基于Russell流体因子以及杨氏模量，构建基于VTI介质的反射系数方程及弹性阻抗计算方程；基于测井数据及地震数据，确定流体因子调节参数；基于测井数据，结合参数的先验信息以及基于VTI介质的反射系数方程，构建参数的去相关协方差矩阵；对测井数据进行平滑处理并沿解释层位外推，构建初始参数模型；以及，基于测井数据、对应角度的地震子波以及初始参数模型，反演获得不同角度的弹性阻抗；基于流体因子调节参数、反射系数方程、弹性阻抗计算方程、去相关协方差矩阵以及弹性阻抗，构建反演目标函数；通过对所述反演目标函数进行求解，获得待反演的参数。
Description
技术领域
本公开属于参数反演技术领域，尤其涉及一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
随着地震研究的重点由勘探逐渐向开发转移，以及由常规油气向非常规油气尤其是页岩气的转移，通过地震反演等手段来揭示地下油气藏的精细分布特征，对油气藏储层进行精雕细刻的技术也受到越来越多的关注。
页岩储层作为重要的非常规储层，近年来一直是国内外学者的研究重点，页岩储层的流体性质预测技术也在不断推进。页岩储层水平层理较发育，呈现明显的VTI(transverse isotropy with a vertical axis of symmetry)介质特征，其各向异性对地震反射特征会产生显著的影响。通过对VTI介质模型做各向异性影响分析，发现当Thomsen各向异性参数值高于0.1时，忽视各向异性的影响会给参数反演带来极大误差。建立基于各向异性介质弹性参数与地震反射特征之间的定量关系是地震反演的重要基石。对于各向异性储层，可以通过反演流体因子等参数实现储层甜点的预测。
目前的反演方法主要分为非线性反演与线性反演，基于精确方程的非线性反演虽计算精度高，但其庞大的计算量使其实际应用时，需要较多的迭代次数，反演效率低；反演过程对初始模型有着较强的依赖性，误差不好控制且易陷入局部极小值。针对以上问题，专家学者们基于精确Zoeppritz方程推导出包含弹性参数与弱各向异性参数的近似方程，在此基础上进行线性反演。虽然通过等价改写能重新表示为5个模型参数的线性表达式，但5个未知数的病态反演问题限制了方法的应用；并且，常规反演获得的参数无法直接对储层识别因子进行描述，流体因子、脆性参数等页岩储层的识别影子的间接计算会造成误差累积。
发明内容
本公开为了解决上述问题，提供了一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法及系统，所述方案考虑到各向异性的影响，将Russell流体因子和杨氏模量推广到Rüger的VTI的PP波反射系数近似方程中，舍去密度项并将弱各向异性参数替换为等效各向异性参数；推导基于VTI介质的储层反射系数近似方程和流体因子的弹性阻抗方程，进而提出基于所述近似方程的流体预测方法，实现了页岩储层流体、脆性特征与各向异性特征的准确描述。
根据本公开实施例的第一个方面，提供了一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法，包括：
基于Russell流体因子以及杨氏模量，构建基于VTI介质的反射系数方程及弹性阻抗计算方程；其中，所述反射系数方程在基于VTI的PP波反射系数近似方程，舍去密度项并将弱各向异性参数替换为等效各向异性参数；
基于测井数据及地震数据，确定流体因子调节参数；
基于测井数据，结合参数的先验信息以及基于VTI介质的反射系数方程，构建参数的去相关协方差矩阵；
对测井数据进行平滑处理并沿解释层位外推，构建初始参数模型；以及，基于测井数据、对应角度的地震子波以及初始参数模型，反演获得不同角度的弹性阻抗；
基于流体因子调节参数、反射系数方程、弹性阻抗计算方程、去相关协方差矩阵以及弹性阻抗，构建反演目标函数；
通过对所述反演目标函数进行求解，获得待反演的参数。
进一步的，所述基于VTI介质的反射系数方程，具体表示如下：
其中，χ＝16g2-32g+12+4cg2，表示干岩石的纵横波速度比的平方，为流体因子调节参数，/>Vp、Vs分别为纵波速度、横波速度，θ为入射角，/> 表示VTI介质对应的流体因子、杨氏模量、第一各向异性参数以及第二各向异性参数的均值，ΔF、ΔE、Δεr、Δδr表示流体因子、杨氏模量、第一各向异性参数以及第二各向异性参数的差值。
进一步的，所述弹性阻抗计算方程基于反射系数方程获得，具体表示如下：
其中，EI0为θ＝0°时纵波阻抗，F0、E0、εr0、δr0分别为流体因子、杨氏模量、第一各向异性参数和第二各向异性参数的平均值。
进一步的，所述基于测井数据与地震数据，确定流体因子调节参数，具体为：对目标工区测井数据进行井震标定，在此基础上提取不同角度对应的地震子波；基于测井数据及地震子波，建立对应页岩VTI介质的岩石物理模型，得到目标储层区域的干岩石的纵横波速度比，作为调节参数。
进一步的，所述构建参数的去相关协方差矩阵，具体为：采用四变量高斯分布函数作为先验分布函数，基于工区内所有测井数据，利用参数之间的岩石物理关系转换，得到相关参数；计算相关参数的均值，求取各参数的自相关系数和互相关系数，实现参数的去相关协方差矩阵的构建。
进一步的，所述基于测井数据进行平滑处理并沿解释层位外推，建立初始参数模型，具体为：利用已知测井数据及层位信息，基于建模软件进行地质层位建模；以及，根据地质层位进行测井数据横向插值，计算得到地下每个点上的参数值，实现初始参数建模。
进一步的，所述待反演参数包括流体因子、杨氏模量以及各向异性参数；所述目标函数具体表示如下：
其中，d表示地震数据，G表示地震数据与模型参数之间的关系矩阵，m表示地震数据，Cm为模型参数协方差矩阵，为噪声方差。
根据本公开实施例的第二个方面，提供了一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演系统，包括：
反射系数方程构建单元，其用于基于Russell流体因子以及杨氏模量，构建基于VTI介质的反射系数方程；其中，所述反射系数方程在基于VTI的PP波反射系数近似方程，舍去密度项并将弱各向异性参数替换为等效各向异性参数；
流体因子调节参数确定单元，其用于基于测井数据及地震数据，确定流体因子调节参数；
协方差矩阵构建单元，其用于基于测井数据，结合参数的先验信息以及基于VTI介质的反射系数方程，构建参数的去相关协方差矩阵；
弹性阻抗反演单元，其用于对测井数据进行平滑处理并沿解释层位外推，构建初始参数模型；以及，基于测井数据、对应角度的地震子波以及初始参数模型，反演获得不同角度的弹性阻抗；
目标函数构建单元，其用于基于流体因子调节参数、反射系数方程、去相关协方差矩阵以及弹性阻抗，构建反演目标函数；
参数反演单元，其用于通过对所述反演目标函数进行求解，获得待反演的参数。
根据本公开实施例的第三个方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法。
根据本公开实施例的第四个方面，提供了一种非暂态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所述的一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法。
与现有技术相比，本公开的有益效果是：
(1)本公开提供了一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法及系统，所述方案考虑到各向异性的影响，将Russell流体因子和杨氏模量推广到Rüger的VTI的PP波反射系数近似方程中，舍去密度项并将弱各向异性参数替换为等效各向异性参数；推导基于VTI介质的储层反射系数近似方程和流体因子的弹性阻抗方程，进而提出基于所述近似方程的流体预测方法，有效解决了现有的五个未知数的病态反演问题，实现了页岩储层流体、脆性特征与各向异性特征的准确描述。
(2)本公开所述方案采用基于近似方程的线性反演策略，计算效率高,反演结果稳定，反演参数目的性强,具有很好的工业生产应用价值；其次，采用建立的VTI介质新四属性参数反射系数近似方程,相比包含5个模型参数的传统VTI介质反射系数方程,该方程能有效提高反演的稳定性和精度；最后，通过四变量高斯先验分布引入模型参数之间的相关性,在降低反演不确定性的同时,提高了反演的精度。
本公开附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开实施例中所述的一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法流程图；
图2为本公开实施例中所述的测井数据示意图；
图3(a)为本公开实施例中所述的合成地震记录示意图(无噪)；
图3(b)为本公开实施例中所述的合成地震记录示意图(S/N(信噪比)＝2)；
图4(a)和图4(b)为本公开实施例中所述的模型参数反演结果示意图；
图5为本公开实施例中所述的全角度叠后地震剖面；
图6(a)为本公开实施例中所述的各个入射角对应的提取的地震子波时域图；
图6(b)为本公开实施例中所述的各个入射角对应的提取的地震子波频谱图；
图7(a)至图7(e)为本公开实施例中所述的弹性阻抗反演结果示意图；
图8(a)至图8(d)分别为本公开实施例中所述的流体因子、杨氏模量、第一各向异性参数以及第二各向异性参数反演结果；
图9为本公开实施例中所述的井旁道预测结果与测井曲线对比图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开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公开的示例性实施方式。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。
在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一：
本实施例的目的是提供一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法。
一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法，包括：
基于Russell流体因子以及杨氏模量，构建基于VTI介质的反射系数方程及弹性阻抗计算方程；其中，所述反射系数方程在基于VTI的PP波反射系数近似方程，舍去密度项并将弱各向异性参数替换为等效各向异性参数；
基于测井数据及地震数据，确定流体因子调节参数；
基于测井数据，结合参数的先验信息以及基于VTI介质的反射系数方程，构建参数的去相关协方差矩阵；
对测井数据进行平滑处理并沿解释层位外推，构建初始参数模型；以及，基于测井数据、对应角度的地震子波以及初始参数模型，反演获得不同角度的弹性阻抗；
基于流体因子调节参数、反射系数方程、弹性阻抗计算方程、去相关协方差矩阵以及弹性阻抗，构建反演目标函数；
通过对所述反演目标函数进行求解，获得待反演的参数。
在具体实施中，所述基于VTI介质的反射系数方程，具体表示如下：
其中，χ＝16g2-32g+12+4cg2，表示干岩石的纵横波速度比的平方，为流体因子调节参数，/>Vp、Vs分别为纵波速度、横波速度，θ为入射角，/> 表示VTI介质对应的流体因子、杨氏模量、第一各向异性参数以及第二各向异性参数的均值，ΔF、ΔE、Δεr、Δδr表示流体因子、杨氏模量、第一各向异性参数以及第二各向异性参数的差值。
在具体实施中，所述弹性阻抗计算方程基于反射系数方程获得，具体表示如下：
其中，EI0为θ＝0°时纵波阻抗，F0、E0、εr0、δr0分别为流体因子、杨氏模量、第一各向异性参数和第二各向异性参数的平均值。
在具体实施中，所述基于测井数据与地震数据，确定流体因子调节参数，具体为：对目标工区测井数据进行井震标定，在此基础上提取不同角度对应的地震子波；基于测井数据及地震子波，建立对应页岩VTI介质的岩石物理模型，得到目标储层区域的干岩石的纵横波速度比，作为调节参数。
在具体实施中，所述构建参数的去相关协方差矩阵，具体为：采用四变量高斯分布函数作为先验分布函数，基于工区内所有测井数据，利用参数之间的岩石物理关系转换，得到相关参数；计算相关参数的均值，求取各参数的自相关系数和互相关系数，实现参数的去相关协方差矩阵的构建。
在具体实施中，所述基于测井数据进行平滑处理并沿解释层位外推，建立初始参数模型，具体为：利用已知测井数据及层位信息，基于建模软件进行地质层位建模；以及，根据地质层位进行测井数据横向插值，计算得到地下每个点上的参数值，实现初始参数建模。
在具体实施中，所述待反演参数包括流体因子、杨氏模量以及各向异性参数；所述目标函数具体表示如下：
其中，d表示地震数据，G表示地震数据与模型参数之间的关系矩阵，m表示地震数据，Cm为模型参数协方差矩阵，为噪声方差。
具体的，为了便于理解，以下结合附图对本实施例所述方案进行详细说明：
步骤一：推导基于Russell流体因子的VTI介质反射系数方程和弹性阻抗方程
根据弱各向异性假设条件，Rüger推导了VTI介质纵波反射系数近似方程，公式如下，用iso和ani作为上标来表示各向同性项和各向异性项：
其中：Rpp为纵波反射系数；θ为入射角；Z＝ρVp；G＝ρVs 2；表示介质对应参数的均值，Δ表示上下两层之间的差值，Vp、Vs、ρ分别为纵波速度、横波速度、密度，ε、δ分别为Thomsen各向异性参数。
Russell等[7]提出的流体因子为：
F＝(ρVp)2-c(ρVs)2 (3)
其中，表示干岩石的纵横波速度比的平方。杨氏模量与储层脆性具有良好的相关性，将杨氏模量放到方程中，可以实现地质甜点与工程甜点的同时预测。杨氏模量可用纵横波速度表示为：
考虑到各向异性参数均远远小于1，为了各向异性参数反演更稳定，将其改写为等效各向异性参数形式：
其中，εr、δr表示等效各向异性参数，表示对应参数的均值。
参照Downton的理论，替换各向异性参数为等效各向异性参数，去除密度项后，推导可得如下基于Russell流体因子的VTI介质反射系数方程：
其中，χ＝16g2-32g+12+4cg2，表示介质对应参数的均值，ΔF、ΔE、Δρ、Δεr、Δδr表示差值。通过反演等效各向异性参数，间接得到各向异性参数。
根据Connoll对弹性阻抗的定义，公式(6)可写为：
其中，EI0为θ＝0°时纵波阻抗，F0、E0、εr0、δr0为对应参数的平均值，其中：
步骤二：基于测井数据与地震数据，确定流体因子调节参数；
对目标工区测井数据进行井震标定，在此基础上提取不同角度对应的地震子波。选定某工区A井，基于其测井数据，建立对应页岩VTI介质的岩石物理模型，得到目标储层区域的干岩石的纵横波速度比，作为调节参数c。
步骤三：基于测井数据，统计参数的先验信息，结合反射系数方程，构建参数的去相关协方差矩阵；
采用四变量高斯分布函数作为先验分布函数，基于工区内所有测井数据，利用参数之间的岩石物理关系(3)(4)(5)转换，得到参数；统计参数的均值，求取各参数的自相关系数和互相关系数，构建参数去相关协方差矩阵，实现待反演参数去相关并提高横向连续性。
步骤四：基于测井数据进行平滑处理并沿解释层位外推，建立初始参数模型；
利用已知测井数据及层位信息，通过软件JASON完成地质层位建模；根据地质层位进行测井数据横向插值，计算得到地下每个点上的新属性参数值，完成初始参数建模，得到反演的初始模型。
步骤五：反演得到弹性阻抗
基于测井数据、对应角度的地震子波与初始模型，利用软件JASON反演得到不同角度的弹性阻抗，为后续参数提取做准备。
步骤六：结合流体因子调节参数、反射系数方程以及去相关协方差矩阵，基于Bayesian原理求得目标函数；
基于Bayesian原理、先验信息和正演算子构建最大后验概率意义下的反演目标函数，通过求目标函数关于新属性参数的导数，并求解目标函数的极小值等价于令其导数等于零，获得最优新属性参数模型。
根据褶积模型，不同入射角的合成地震记录可通过子波与反射系数褶积得到，公式如下：
S(θ)＝W(θ)*Rpp(θ) (9)
d＝Gm (10)
其中，S(θ)表示不同入射角的地震道集，W(θ)表示不同入射角的地震子波，d表示地震数据，G表示地震数据与模型参数之间的关系矩阵，m表示地震数据。
为了将弹性阻抗方程线性化，对各向异性弹性阻抗计算方程两边取对数：
其中，θi表示不同入射角，EI(θi)表示对应入射角的弹性阻抗。通过简化，公式(11)可表示为：
EE＝G′m′ (12)
其中，
基于贝叶斯定理，即
p(m|d)∝p(m)p(d|m)(14)
其中，p(m|d)为在已知地震数据的前提下模型参数的后验概率分布函数，p(m)为模型参数的先验概率分布函数，p(d|m)为在已知模型参数数据的前提下地震数据的似然函数。假设噪音服从高斯分布，则似然函数可表示为
其中，为噪声的协方差矩阵，/>为噪声方差，N是已知地震数据采样点个数。同时假设待反演模型参数服从高斯分布，则
其中，Cm为模型参数协方差矩阵。由(14)(15)(16)可得
根据贝叶斯理论，在求解反演问题时，通常选择p(m|d)取最大值时对应的参数值作为反演的最优解。假设噪声服从高斯分布且地震数据中的噪声相互独立，则CD＝σe 2I，I为单位矩阵。对公式(17)求最大值即求解目标函数J(m)最小值对应的解，目标函数如下：
对公式(18)求最小值，即求目标函数对模型参数的一阶导取值为0时对应的参数值，即：
由公式(19)解得模型参数解为：
在此基础上，将EE＝G′m′代入到d＝Gm中，得到
基于式(21)从反演得到的弹性阻抗中提取出目标参数。
步骤七：根据新属性参数模型，反演页岩储层位置目标参数及识别流体分布特征。
选取某页岩气工区的井数据和实际地震资料进行基于VTI介质的各向异性弹性阻抗的Russell流体因子F、杨氏模量E、和各向异性参数δ和ε提取方法试算研究。
如图1所示,本实施例所述方案提供了基于VTI介质弹性阻抗反演的页岩储层流体因子估计方法,以满足地震叠前反演对VTI页岩储层流体和各向异性特征的预测。本实施例所述的方法主要技术关键点为以下三个:
(1)VTI介质新四属性参数反射系数近似方程的推导；
(2)目标函数的构建；
(3)流体因子和各向异性参数预测。
主要包括如下步骤:
步骤(1),对目标工区井数据进行井震标定，在此基础上提取不同角度对应的地震子波。基于其测井数据，得到流体因子调节参数。
步骤(2),推导VTI介质新四属性参数的反射系数方程及弹性阻抗方程。
步骤(3),根据步骤(2)的结果,使用测井数据统计模型参数的先验信息,包括参数的均值,以及四参数相关的协方差矩阵。
步骤(4),使用测井数据进行平滑处理并沿解释层位外推,建立初始新属性参数模型。
步骤(5),基于测井数据、对应角度的地震子波与初始模型，利用软件JASON反演得到不同角度的弹性阻抗。
步骤(6),基于Bayesian原理、先验信息和正演算子构建最大后验概率意义下的反演目标函数，通过求目标函数关于新属性参数的导数，并求解目标函数的极小值等价于令其导数等于零，获得最优新属性参数模型,评估页岩储层位置及强各向异性发育段。
在本实施例中,在步骤(1)中,基于地震数据提取角度依赖的子波:基于测井数据和VTI介质反射系数方程正演模拟地震角道集,并结合实际井旁地震数据确定流体因子调节参数。具体详细叙述如下:
1)本实施例所述方案假设反演之前地震子波已知,因而,需要基于实际的地震叠前道集和测井数据采取统计方法提取子波,子波在传播过程中受地层的影响会发生波形或频率变化,提取依赖于入射角度的地震子波能有效提高振幅匹配程度。
2)实际的地震振幅往往是相对值,采用VTI介质反射系数方程正演模拟的地震数据振幅与实际振幅存在一定数值差异。以测井数据为输入模型利用VTI介质反射系数方程正演模拟角度域的PP波道集,与实际井旁角度域地震道集对比,计算流体因子调节参数,并应用于所提取的地震子波,达到模拟记录与实际记录的振幅匹配。
在本实施例中,为了验证基于VTI介质弹性阻抗反演的页岩储层流体因子估计方法应用效果，下面以四川页岩某研究区实际叠前反演过程为例,进行分析。图2为工区测井曲线信息,包括计算求得的流体因子、杨氏模量、密度和各向异性参数。测井数据用于计算新属性参数、反演初始模型、正则化模型参数协方差以及新属性参数间交会关系。图3(a)和图3(b)为合成地震记录图,从图可以看出在2250-2300ms的位置具有强反射轴。图4(a)和图4(b)为基于工区某井数据正演得到的合成地震记录反演得到的参数反演结果,从图4可以看出流体因子、杨氏模量、和各向异性参数与测井曲线有较好对应,证实了方法的有效性。图5为工区页岩储层叠加剖面，页岩储层位于H1层位之上。选取5个角度分别为6°、12°、18°、24°、30°。提取地震子波，如图6(a)至图6(b)所示，随着入射角增大，子波频带降低。
图7(a)至图7(e)所示为反演得到的弹性阻抗剖面。图8(a)至图8(d)为流体因子、杨氏模量、第一各向异性参数(即参数ε)和第二各向异性参数(即参数δ)四个参数的反演结果图。反演结果与测井曲线吻合较好，清晰地显示了储层范围。反演的流体因子、杨氏模量在储层位置均表现为相对低值，反演的各向异性参数在储层位置表现为相对高值，表明储层位置层理较为丰富，与地质认识一致。提取井旁道的反演结果与测井曲线进行对比，如图9。井旁道反演得到的流体因子、杨氏模量以及各向异性参数均与测井曲线有着较为合理的匹配，验证了提出的方法在实际应用中的可行性。
综上,本实施例中,通过以上具体步骤的处理,实现了VTI介质页岩储层流体因子和各向异性参数预测及评估的难题。基于VTI介质弹性阻抗反演的页岩储层流体因子估计方法具有其他VTI介质反演方法不可比拟的优势,其具体优势和特点表现在以下几个方面:
第一、地震叠前VTI介质弹性阻抗反演基于Zoeppritz方近似方程,相对于基于精确Zoeppritz方程和波动方程的非线性反演而言,基于近似方程的线性反演计算效率高,反演结果稳定，反演参数目的性强,具有很好的工业生产应用价值。
第二、建立的VTI介质新四属性参数反射系数近似方程,相比包含5个模型参数的传统VTI介质反射系数方程,该方程能有效提高反演的稳定性和精度。
第三、通过四变量高斯先验分布引入模型参数之间的相关性,在降低反演不确定性的同时,提高了反演的精度。
第四、实现储层流体、脆性和各向异性特征分布的预测及评价。
实施例二：
本实施例的目的是提供一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演系统。
一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演系统，包括：
反射系数方程构建单元，其用于基于Russell流体因子以及杨氏模量，构建基于VTI介质的反射系数方程；其中，所述反射系数方程在基于VTI的PP波反射系数近似方程，舍去密度项并将弱各向异性参数替换为等效各向异性参数；
流体因子调节参数确定单元，其用于基于测井数据及地震数据，确定流体因子调节参数；
协方差矩阵构建单元，其用于基于测井数据，结合参数的先验信息以及基于VTI介质的反射系数方程，构建参数的去相关协方差矩阵；
弹性阻抗反演单元，其用于对测井数据进行平滑处理并沿解释层位外推，构建初始参数模型；以及，基于测井数据、对应角度的地震子波以及初始参数模型，反演获得不同角度的弹性阻抗；
目标函数构建单元，其用于基于流体因子调节参数、反射系数方程、去相关协方差矩阵以及弹性阻抗，构建反演目标函数；
参数反演单元，其用于通过对所述反演目标函数进行求解，获得待反演的参数。
进一步的，本实施例所述系统与实施例一所述方法相对应，其具体细节在实施例一中已经进行了详细说明，故此处不再赘述。
在更多实施例中，还提供：
一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成实施例二中所述的方法。为了简洁，在此不再赘述。
应理解，本实施例中，处理器可以是中央处理单元CPU，处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器DSP、专用集成电路ASIC，现成可编程门阵列FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据、存储器的一部分还可以包括非易失性随机存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成实施例二中所述的方法。
实施例二中的方法可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本实施例描述的各示例的单元即算法步骤，能够以电子硬件或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法，其特征在于，包括：
基于Russell流体因子以及杨氏模量，构建基于VTI介质的反射系数方程及弹性阻抗计算方程；其中，所述反射系数方程在基于VTI的PP波反射系数近似方程，舍去密度项并将弱各向异性参数替换为等效各向异性参数；
基于测井数据及地震数据，确定流体因子调节参数；
基于测井数据，结合参数的先验信息以及基于VTI介质的反射系数方程，构建参数的去相关协方差矩阵；
对测井数据进行平滑处理并沿解释层位外推，构建初始参数模型；以及，基于测井数据、对应角度的地震子波以及初始参数模型，反演获得不同角度的弹性阻抗；
基于流体因子调节参数、反射系数方程、弹性阻抗计算方程、去相关协方差矩阵以及弹性阻抗，构建反演目标函数；
通过对所述反演目标函数进行求解，获得待反演的参数。
2.如权利要求1所述的一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法，其特征在于，所述基于VTI介质的反射系数方程，具体表示如下：
其中，χ＝16g2-32g+12+4cg2，表示干岩石的纵横波速度比的平方，为流体因子调节参数，/>Vp、Vs分别为纵波速度、横波速度，θ为入射角，/> 表示VTI介质对应的流体因子、杨氏模量、第一各向异性参数以及第二各向异性参数的均值，ΔF、ΔE、Δεr、Δδr表示流体因子、杨氏模量、第一各向异性参数以及第二各向异性参数的差值。
3.如权利要求1所述的一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法，其特征在于，所述弹性阻抗计算方程基于反射系数方程获得，具体表示如下：
其中，EI0为θ＝0°时纵波阻抗，F0、E0、εr0、δr0分别为流体因子、杨氏模量、第一各向异性参数和第二各向异性参数的平均值。
4.如权利要求1所述的一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法，其特征在于，所述基于测井数据与地震数据，确定流体因子调节参数，具体为：对目标工区测井数据进行井震标定，在此基础上提取不同角度对应的地震子波；基于测井数据及地震子波，建立对应页岩VTI介质的岩石物理模型，得到目标储层区域的干岩石的纵横波速度比，作为调节参数。
5.如权利要求1所述的一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法，其特征在于，所述构建参数的去相关协方差矩阵，具体为：采用四变量高斯分布函数作为先验分布函数，基于工区内所有测井数据，利用参数之间的岩石物理关系转换，得到相关参数；计算相关参数的均值，求取各参数的自相关系数和互相关系数，实现参数的去相关协方差矩阵的构建。
6.如权利要求1所述的一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法，其特征在于，所述基于测井数据进行平滑处理并沿解释层位外推，建立初始参数模型，具体为：利用已知测井数据及层位信息，基于建模软件进行地质层位建模；以及，根据地质层位进行测井数据横向插值，计算得到地下每个点上的参数值，实现初始参数建模。
7.如权利要求1所述的一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法，其特征在于，所述待反演参数包括流体因子、杨氏模量以及各向异性参数；所述目标函数具体表示如下：
其中，d表示地震数据，G表示地震数据与模型参数之间的关系矩阵，m表示地震数据，Cm为模型参数协方差矩阵，δe为噪声方差。
8.一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演系统，其特征在于，包括：
反射系数方程构建单元，其用于基于Russell流体因子以及杨氏模量，构建基于VTI介质的反射系数方程；其中，所述反射系数方程在基于VTI的PP波反射系数近似方程，舍去密度项并将弱各向异性参数替换为等效各向异性参数；
流体因子调节参数确定单元，其用于基于测井数据及地震数据，确定流体因子调节参数；
协方差矩阵构建单元，其用于基于测井数据，结合参数的先验信息以及基于VTI介质的反射系数方程，构建参数的去相关协方差矩阵；
弹性阻抗反演单元，其用于对测井数据进行平滑处理并沿解释层位外推，构建初始参数模型；以及，基于测井数据、对应角度的地震子波以及初始参数模型，反演获得不同角度的弹性阻抗；
目标函数构建单元，其用于基于流体因子调节参数、反射系数方程、去相关协方差矩阵以及弹性阻抗，构建反演目标函数；
参数反演单元，其用于通过对所述反演目标函数进行求解，获得待反演的参数。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储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任一项所述的一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法。
10.一种非暂态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任一项所述的一种VTI介质流体因子及各向异性参数反演方法。
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