全组合最优化层吸收系数计算方法技术

本发明专利技术属于油气勘探地震资料处理领域中利用VSP直达波资料进行地层吸收系数计算方法。本发明专利技术的技术方案是将任意两级检波器间的吸收系数称为级间吸收系数，其中相邻两级检波器间的吸收系数称为层吸收系数。通过公式推导建立起任意两级检波器间的级间吸收系数与待求的高分辨率的层吸收系数间的关系，并利用推导出的级间吸收系数与层吸收系数间的关系建立线性超定方程组，通过解方程利用优化方法计算出准确合理的地层层吸收系数。该方法有着其他技术不具备的优势：该方法通过求解线性超定方程组计算地层层吸收系数，计算的结果更为准确稳定；该方法计算得到的层吸收系数在保证准确稳定的基础上，同时具有更高的纵向分辨率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油气勘探地震资料处理领域，特别是利用VSP直达波资料进行地层吸收系数计算方法。现有技术吸收系数α(absorptioncoefficient)和品质因子Q(qualityfactor，Q值)是描述地层吸收衰减特性的两个最基本的参数，两者间存在公式1的关系：α＝π/Q公式1根据观测到的零偏VSP直达波资料进行吸收系数或品质因子估算的常用方法有振幅比法、频谱比值法、质心频移法和上升时间法等。这些方法通常利用任意两级检波器所接收到的VSP直达波的差异，利用时间域或频率域的方法，计算两级检波器间的吸收系数。这种求解思路通常存在求解的吸收系数精度与其纵向分辨率不能同时兼顾的矛盾，即当两级检波器间跨度较大时，它们所接收到的VSP直达波的差异较为明显，因此计算得到的吸收系数精度较高，但其纵向分辨率较低；相反当两级检波器间跨度较小时，计算得到的吸收系数具有较高的纵向分辨率，但是其精度较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现行吸收系数计算方法存在的吸收系数精度与分辨率不能同时满足的矛盾，提出了一种高分辨率、高精度的全组合最优化层吸收系数计算方法。本专利技术的技术方案是将任意两级检波器间的吸收系数称为级间吸收系数，其中相邻两级检波器间的吸收系数称为层吸收系数。可以看出层吸收系数为本专利技术利用VSP直达波资料可以求取到的最高纵向分辨率的吸收系数。通过公式推导建立起任意两级检波器间的级间吸收系数与待求的高分辨率的层吸收系数间的关系，并利用推导出的级间吸收系数与层吸收系数间的关系建立线性超定方程组，通过解方程利用优化方法计算出准确合理的地层层吸收系数。本专利技术的全组合最优化层吸收系数计算方法是：假设VSP观测系统中检波器位于深度为Zk位置处(其中k＝1,2,….N)，其初至旅行时为Tk，第K级检波器与与第K+1级检波器间的层吸收系数为αk。本专利技术具体技术方案：(1)获取每一级检波器对应的VSP直达波，同时拾取每一级检波器对应的初至旅行时Tk。(2)利用常规方法计算任意两级检波器间的级间吸收系数Akm。(3)建立级间吸收系数Akm与层吸收系数αj之间的关系Akm=Σj=k+1mαj(Tj+1-Tj)/(Tm-Tk)k≤j<m]]>公式2其中Akm为第K级和第M级检波器间的级间吸收系数，αj为第j级与第j+1级检波器间的层吸收系数。根据2式可以建立包含N(N-1)/2个方程和N-1个未知数的线性超定方程组，写成矩阵形式如下式所示：B*α＝A公式3其中B=B(1,2,1)000..0B(1,3,1)B(2,3,1)00..0............B(1,N,1)B(2,N,1)B(3,N,1)B(4,N,1)..B(N-1,N,1)0B(2,3,2)00..00B(2,4,2)B(3,4,2)0..0............0B(2,N,2)B(3,N,2)B(4,N,2)..B(N-1,N,2)0000..B(N-1,N-1)]]>其中B(i,j,k)＝(Ti+1-Ti)/(Tk-Tj)1≤i＜N,1≤i＜N,1＜i≤Nα=α1α2..αN-1]]>A=A12A13..A1NA23A24..A2N..A(N-1)N]]>(4)解步骤3中建立的线性超定方程组，计算出高精度高分辨率的层吸收系数α。专利技术效果全组合最优化层吸收系数计算方法，可以计算出地层的层吸收系数，该方法有着其他技术不具备的优势，其具体优势和特点表现在以下两个方面：第一：该方法通过求解线性超定方程组计算地层层吸收系数，计算的结果更为准确稳定。第二：该方法计算得到的层吸收系数在保证准确稳定的基础上，同时具有更高的纵向分辨率附图说明图1本专利技术处理流程。图2所有检波器对间的级间吸收系数。图3计算得到的层吸收系数。标注1为浅层疏松带高吸收衰减区域，标注2为深层含油气高吸收衰减区域，标注3为气层。具体实施方式。本次利用XX油田XX区零偏VSP资料直达波计算地层的层吸收系数，以验证本方法的效果，具体流程见图1。(1)获取每一级检波器对应的VSP直达波，同时拾取每一级检波器对应的初至旅行时Tk。(2)利用频谱比值法计算任意两级检波器间的级间吸收系数Akm，如图2所示。(3)根据步骤3建立线性超定方程组B*α＝A其中B=B(1,2,1)000..0B(1,3,1)B(2,3,1)00..0............B(1,N,1)B(2,N,1)B(3,N,1)B(4,N,1)..B(N-1,N,1)0B(2,3,2)00..00B(2,4,2)B(3,4,2)0..0............0B(2,N,2)B(3,N,2)B(4,N,2)..B(N-1,N,2)0000..B(N-1,N-1)]]>其中B(i,j,k)＝(Ti+1-Ti)/(Tk-Tj)1≤i＜N,1≤i＜N,1＜i≤Nα=α1α2..αN-1]]>A=A12A13..A1NA23A24..A2N..A(N-1)N]]>(4)解步骤3中建立的线性超定方程组，计算出高精度高分辨率的层吸收系数α(如图3所示)。在图3中标注1和2处显示为高衰减区域，主要原因是标注1处为浅层疏松带高吸收衰减区域，而标注2处则是因为含油气后地层的吸收衰减特性明显增强造成的，同时标注3处的气层也对应着明显的高吸收衰减响应。计算得到的层吸收系数与地层地质条件和含油气性吻合良好，进而验证了本专利技术方法的准确性和优越性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全组合最优化层吸收系数计算方法，其特征是将任意两级检波器间的吸收系数设为级间吸收系数，其中相邻两级检波器间的吸收系数设为层吸收系数，通过公式推导建立起任意两级检波器间的级间吸收系数与待求的高分辨率的层吸收系数间的关系，并利用推导出的级间吸收系数与层吸收系数间的关系建立线性超定方程组，通过解方程利用优化方法计算出准确合理的地层层吸收系数。

【技术特征摘要】
1.一种全组合最优化层吸收系数计算方法，其特征是将任意两级检波器间
的吸收系数设为级间吸收系数，其中相邻两级检波器间的吸收系数设为层吸收
系数，通过公式推导建立起任意两级检波器间的级间吸收系数与待求的高分辨
率的层吸收系数间的关系，并利用推导出的级间吸收系数与层吸收系数间的关
系建立线性超定方程组，通过解方程利用优化方法计算出准确合理的地层层吸
收系数。
2.根据权利要求1所述的全组合最优化层吸收系数计算方法，其特征是：
设VSP观测系统中检波器位于深度为Zk位置处，其中k＝1,2,….N，其初至
旅行时为Tk，第K级检波器与第K+1级检波器间的层吸收系数为αk；
其实施步骤：
(1)获取每一级检波器对应的VSP直达波，同时拾取每一级检波器对应的
初至旅行时Tk；
(2)利用常规方法计算任意两级检波器间的级间吸收系数Akm；
(3)建立级间吸收系数Akm与层吸收系数αj之间的关系
Akm=Σj=k+1mαj(Tj+1-Tj)/(Tm-Tk)k≤j<m]]>公式2<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩杰，陈雨茂，王延光，郑静静，李民龙，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11