一种基于测井数据约束的全波形反演方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于测井数据约束的全波形反演方法及系统，该方法包括：利用陆上地震资料建立地震剖面的初始速度场；根据已知的测井资料建立基于测井信息的测井模型；基于初始速度场和测井模型建立地震剖面的综合插值模型；对综合插值模型进行反演计算，根据计算数据与陆上地震资料的数据残差更新综合插值模型，以确定在初始速度场中低频信息缺失情况下的全波形反演模型。本发明专利技术提高了全波形反演建模的精度，降低了全波形反演对地震低频数据的依赖，完成在陆上最低可用频段资料的全波形反演流程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地质勘探
，具体地说，涉及一种基于测井数据约束的全波形反演方法及系统。
技术介绍
全波形反演作为一种高精度的建模手段成为近年来全球研究的热点，其理论基础发展已相对完善，但其实用化仍面临着许多的挑战，尤其是陆地资料限制了全波形反演的实用化进程。常规陆地资料为反射波勘探数据，缺少全波形反演所要求的低频信息，加之陆地资料品质较差且噪音干扰严重，使得有效低频信息的获取更具挑战。低频信息是全波形反演的基础，低频的缺失，在很大程度上限制了全波形反演的实用化进程。目前，解决全波形反演耦合问题主要有两种方法。一种是在数据方面通过频率扩展获取伪低频信息，但通过该方法获取的低频信息可靠性较低，在使用过程中可能造成全波形反演的错误收敛；另一种方法是在模型方面利用一些常规建模方法获得初始模型，如采用走时层析、网格层析以及拉普拉斯域波形反演等方法获得初始模型，但这样获得的初始模型往往都不能满足全波形反演对初始模型高精度的要求，尤其在复杂构造，低速异常发育的地块。因此，目前国际上全波形反演的应用还受到很大限制，还没有出现陆地资料的成功应用案例。为了克服陆地资料的局限性，其应用方向逐渐退化成初至波、反射波等特征波形的反演策略。尽管这些方法可以实现波形反演的建模，但损失了全波形反演高精度建模的优势。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供了一种基于测井数据约束的全波形反演方法及系统，用以在陆上资料缺失低频信息的情况下，提高全波形反演建模的精度。根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于测井数据约束的全波形反演方法，包括：利用陆上地震资料建立地震剖面的初始速度场；根据已知的测井资料建立基于测井信息的测井模型；基于所述初始速度场和所述测井模型建立地震剖面的综合插值模型；对所述综合插值模型进行反演计算，根据计算数据与陆上地震资料的数据残差更新所述综合插值模型，以确定在所述初始速度场中低频信息缺失情况下的全波形反演模型。根据本专利技术的一个实施例，建立所述测井模型的步骤进一步包括：任意选取地震剖面中两口井的测井信息来进行第一插值处理，以获取粗插值模型；基于地震剖面中除进行所述第一插值处理的两口井外的其他井的测井信息，对所述粗插值模型进行第二插值处理，以获取精细插值模型；对所述精细插值模型进行平滑处理，以获取所述测井模型。根据本专利技术的一个实施例，所述第二插值处理的步骤进一步包括：确定地震剖面中位置u处的已知测井速度在位置i处的高斯权重值G(i)；基于所述高斯权重值G(i)和已知的测井资料对所述粗插值模型进行处理，以获取所述精细插值模型。根据本专利技术的一个实施例，地震剖面中位置u处的测井速度在位置i处的高斯权重值G(i)为：G(i)=1σ2πexp[-(i-u)22σ2].i=1...nx,u=1...nx;]]>其中，u为已知井在地震剖面中的横坐标，i为地震剖面中的横坐标，σ2为方差，nx为横向采样点数。根据本专利技术的一个实施例，所述精细插值模型为：maccurace(i,j)=1nΣk=1nGk(i)mlogk(j)+[1-1nGk(i)]mrobust(i,j),i=1...nx,j=1...nz]]>其中，maccurace(i,j)为校正后的插值模型，为已知的第k个井的测井数据，Gk(i)为第k个井的高斯权重值，n为井数，nx为横向采样点数，nz为纵向采样点数，i为地震剖面中的横坐标，j为地震剖面中的纵坐标，mrobust(i,j)为第一插值处理后的粗插值模型。根据本专利技术的一个实施例，所述综合插值模型为：m(i,j)＝λmaccurace(i,j)+(1-λ)mbg(i,j)其中，m(i,j)为综合插值模型，mbg(i,j)为初始速度场，λ为权重系数。根据本专利技术的一个实施例，所述第一插值处理采用线性插值模型得到所述粗插值模型，所述粗插值模型为：mrobust(i,j)＝αm1(i,j)+(1-α)m2(i,j)其中，mrobust(i,j)为粗插值模型，m1(i,j)、m2(i,j)分别为两口井的测井数据，α为插值系数。根据本专利技术的一个实施例，所述平滑处理为高斯平滑处理。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种基于测井数据约束的全波形反演系统，包括：初始速度场计算模块，利用陆上地震资料建立地震剖面的初始速度场；测井模型建立模块，根据已知的测井资料建立基于测井信息地震剖面中的测井模型；综合插值模型计算模块，基于所述初始速度场和所述测井模型建立地震剖面的综合插值模型；综合插值模型更新模块，对所述综合插值模型进行反演计算，根据计算数据与陆上地震资料的数据残差更新所述综合插值模型，以确定在所述初始速度场中低频信息缺失情况下的全波形反演模型。根据本专利技术的一个实施例，所述测井模型建立模块进一步包括：粗插值模型计算单元，任意选取地震剖面中两口井的测井信息来进行第一插值处理，以获取粗插值模型；精细插值模型计算单元，基于地震剖面中除进行所述第一插值处理的两口井外的其他井的测井信息，对所述粗插值模型进行第二插值处理，以获取精细插值模型；平滑处理单元，对所述精细插值模型进行平滑处理，以获取所述测井模型。本专利技术的有益效果：本专利技术通过综合插值建模的方法将测井数据所包含的低频信息融入到初始速度场中，提高了全波形反演建模的精度，使资料的最低可用频率与初始模型达到很好的耦合，降低了全波形反演对地震低频数据的依赖，完成在陆上最低可用频段资料的全波形反演流程。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：图1是根据本专利技术的一个实施例的方法流程图；图2是根据本专利技术的一个实施例的算法流程图；图3是根据本专利技术的一个实施例的粗插值模型示意图；图4是根据本专利技术的一个实施例的精细插值模型示意图；图5是根据本专利技术的一个实施例的综合插值模型示意图；图6是采用现有的常规建模方法反演得到的模型示意图；图7是根据本专利技术的一个实施例的反演的模型示意图；以及图8是图6和图7对应的真实地质模型示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。如图1所示为根据本专利技术的一个实施例的方法流程图，如图2所示为根据本专利技术的一个实施例的算法流程图，以下参考图1和图2来对本专利技术进行详细说明。首先，在步骤S110中，基于陆上地震资料建立地震剖面的初始速度场。初始速度场可通过以下步骤得到，首先，在步骤S1101中，通过野外地质勘探获取目标工作区的陆地资料(即陆地地震资料)。然后，在步骤S1102中，利用常规的射线层析反演方法、偏移速度分析方法或者菲涅尔带层析方法等从陆上地震资料中获得地震剖面的初始速度场。在本实施例中，优选采用射线层析成像反演方法。该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于测井数据约束的全波形反演方法，包括：利用陆上地震资料建立地震剖面的初始速度场；根据已知的测井资料建立基于测井信息的测井模型；基于所述初始速度场和所述测井模型建立地震剖面的综合插值模型；对所述综合插值模型进行反演计算，根据计算数据与陆上地震资料的数据残差更新所述综合插值模型，以确定在所述初始速度场中低频信息缺失情况下的全波形反演模型。

【技术特征摘要】
1.一种基于测井数据约束的全波形反演方法，包括：利用陆上地震资料建立地震剖面的初始速度场；根据已知的测井资料建立基于测井信息的测井模型；基于所述初始速度场和所述测井模型建立地震剖面的综合插值模型；对所述综合插值模型进行反演计算，根据计算数据与陆上地震资料的数据残差更新所述综合插值模型，以确定在所述初始速度场中低频信息缺失情况下的全波形反演模型。2.根据权利要求1所述的全波形反演方法，其特征在于，建立所述测井模型的步骤进一步包括：任意选取地震剖面中两口井的测井信息来进行第一插值处理，以获取粗插值模型；基于地震剖面中除进行所述第一插值处理的两口井外的其他井的测井信息，对所述粗插值模型进行第二插值处理，以获取精细插值模型；对所述精细插值模型进行平滑处理，以获取所述测井模型。3.根据权利要求2所述的全波形反演方法，其特征在于，所述第二插值处理的步骤进一步包括：确定地震剖面中位置u处的已知测井速度在位置i处的高斯权重值G(i)；基于所述高斯权重值G(i)和已知的测井资料对所述粗插值模型进行处理，以获取所述精细插值模型。4.根据权利要求3所述的全波形反演方法，其特征在于，地震剖面中位置u处的测井速度在位置i处的高斯权重值G(i)为：G(i)=1σ2πexp[-(i-u)22σ2],i=1···nx,u=1···nx;]]>其中，u为已知井在地震剖面中的横坐标，i为地震剖面中的横坐标，σ2为方差，nx为横向采样点数。5.根据权利要求4所述的全波形反演方法，其特征在于，所述精细插值模型为：maccurace(i,j)=1nΣk=1nGk(i)mlogk(j)+[1-1nGk(i)]mrobust(i,j),i=1···nx,j=1··&CenterDo...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡光辉，王杰，
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石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11