一种叠前地震反演方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种叠前地震反演方法及装置。所述方法包括：获取目的工区的叠前地震数据和测井数据；基于所述叠前地震数据和测井数据，确定所述目的工区的初始正演地震数据；基于所述叠前地震数据和所述初始正演地震数据，确定误差函数项；基于所述误差函数项，以及与所述目的工区的弹性参数的改变量相关联的第一特征项、第二特征项和第三特征项，构建所述目的工区的反演目标函数；基于所述反演目标函数，确定所述目的工区的弹性参数的目标值。可以提高叠前地震反演所得到的反演结果的准确度。

Prestack seismic inversion method and device

The present application example discloses a prestack seismic inversion method and apparatus. The method includes: obtaining the target area of prestack seismic data and well logging data; the prestack seismic data and logging data based on the area to determine the initial forward seismic data; the prestack seismic data and the initial forward seismic data based on the determined error function; based on the the error function, and the elastic parameters associated with the objective of the work area to change the amount of the first feature, second features and third features, the purpose of constructing the inversion objective function area; the inversion objective function based on the determination of elastic parameters of the target value of the objective area. The accuracy of the inversion results obtained by prestack seismic inversion can be improved.

【技术实现步骤摘要】
一种叠前地震反演方法及装置
本申请涉及地震勘探
，特别涉及一种叠前地震反演方法及装置。
技术介绍
将地表接收到的来自地下同一反射点的地震波数据经过动校正后进行叠加，叠加后的地震波数据可以称为叠后地震数据。叠加前的地震波数据可以称为叠前地震数据。相对于叠后地震数据，叠前地震数据保留了更多的地下地质信息。例如，与储层中某一地层位置处的纵波速度、横波速度或密度等相关的信息。正因如此，基于叠前地震数据的叠前AVO(AmplitudeVersusOffset，振幅随偏移距的变化)反演可以提供储层中目的层位的纵波速度、横波速度或密度，其反演精度对储层预测和油气藏描述有至关重要的作用。佐普利兹(Zoeppritz)方程是叠前AVO反演的理论基础。但由于其复杂性，通常将Zoeppritz方程简化后得到用于表示地震波反射系数与弹性参数之间的映射关系的Zoeppritz近似公式，基于Zoeppritz近似公式进行叠前AVO反演。弹性参数可以包括：纵波速度、横波速度和密度。现有技术中通常采用的叠前AVO反演方法的主要过程是：获取目的工区的叠前地震数据；在叠前地震数据的纵波入射角为30度以内的假设条件下，基于Zoeppritz近似公式，可以构建目的工区中目的层位的地震波反射系数与弹性参数之间的映射关系；基于叠前地震数据和映射关系，进行AVO反演处理，从而确定目的工区中目的层位的弹性参数的目标值，即纵波速度、横波速度和密度的目标值。专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：针对纵波入射角大于30度的叠前地震数据，基于Zoeppritz近似公式得到的地震波反射系数的准确度较低，可能导致最终得到的反演结果存在较大偏差，即得到目的工区中目的层位的纵波速度、横波速度和密度的准确度较低。
技术实现思路
本申请实施例的目的是提供一种叠前地震反演方法及装置，以提高叠前AVO反演所得到的反演结果的准确度。为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种叠前地震反演方法及装置是这样实现的：一种叠前地震反演方法，包括：获取目的工区的叠前地震数据和测井数据；基于所述叠前地震数据和测井数据，确定所述目的工区的初始正演地震数据；基于所述叠前地震数据和所述初始正演地震数据，确定误差函数项；基于所述误差函数项，以及与所述目的工区的弹性参数的改变量相关联的第一特征项、第二特征项和第三特征项，构建所述目的工区的反演目标函数；第一特征项用于调整所述反演目标函数的矩阵条件数；第二特征项用于控制所述弹性参数的改变量的范围；第三特征项用于对所述弹性参数的值进行平滑处理；基于所述反演目标函数，确定所述目的工区的弹性参数的目标值。优选方案中，所述基于叠前地震数据和测井数据，确定所述目的工区的初始正演地震数据，包括：基于所述叠前地震数据，确定所述目的工区的地震子波数据；基于所述测井数据，确定所述目的工区中各个层位的弹性参数的初始值；根据预设纵波入射角和所述各个层位的弹性参数的初始值，确定所述目的工区中各个层位的地震波反射系数的初始值；对所述地震子波数据和所述地震波反射系数的初始值进行正演处理，得到所述目的工区的初始正演地震数据。优选方案中，所述预设纵波入射角为0度～65度。优选方案中，所述基于叠前地震数据，确定所述目的工区的地震子波数据，包括：获取所述叠前地震数据中的井旁道地震数据和所述目的工区中各个层位对应的钻井位置处的地震波反射系数；利用所述叠前地震数据中的井旁道地震数据和所述各个层位对应的钻井位置处的地震波反射系数，确定所述目的工区的地震子波数据。优选方案中，所述利用叠前地震数据中的井旁道地震数据和各个层位对应的钻井位置处的地震波反射系数，确定所述目的工区的地震子波数据，包括：分别对所述井旁道地震数据和所述钻井位置处的地震波反射系数进行傅里叶变换，分别得到所述井旁道地震数据的振幅谱和相位谱，以及所述钻井位置处的地震波反射系数的振幅谱和相位谱；利用所述井旁道地震数据的振幅谱除以所述钻井位置处的地震波反射系数的振幅谱，得到所述地震波子波数据的振幅谱；利用所述井旁道地震数据的相位谱减去所述钻井位置处的地震波反射系数的相位谱，得到所述地震波子波数据的相位谱；对所述地震子波数据的振幅谱和相位谱进行傅里叶反变换，得到所述地震波子波数据。优选方案中，所述根据预设纵波入射角和各个层位的弹性参数的初始值，确定所述目的工区中各个层位的地震波反射系数的初始值，包括：建立所述地震波反射系数与所述预设纵波入射角、弹性参数之间的映射关系；根据预设纵波入射角和各个层位的弹性参数的初始值，以及所述建立的地震波反射系数与预设纵波入射角和弹性参数之间的映射关系，确定所述地震波反射系数的初始值。优选方案中，采用下述公式构建所述目的工区的反演目标函数：公式中，ψ(Δm)表示所述反演目标函数，fi表示所述叠前地震数据中第i个角道集对应的误差函数项，Δm表示所述弹性参数的改变量，A1i表示所述叠前地震数据中第i个角道集对应的第一特征项，A2i表示所述叠前地震数据中第i个角道集对应的第二特征项，A3i表示所述叠前地震数据中第i个角道集对应的第三特征项，p表示所述叠前地震数据中角道集的个数。优选方案中，所述基于反演目标函数，确定所述目的工区的弹性参数的目标值，包括：获取所述目的工区的弹性参数的初始值；基于所述目的工区的弹性参数的初始值，确定所述目的工区的弹性参数迭代值；基于所述弹性参数迭代值，对所述反演目标函数进行一阶偏导处理，得到所述反演目标函数的梯度值；判断所述梯度值是否满足预设条件，若满足所述预设条件，将所述弹性参数迭代值作为所述目的工区的弹性参数的目标值。优选方案中，采用下述公式表示所述预设条件：||g||＜ε公式中，g表示所述梯度值，ε表示预设第三常数。优选方案中，基于所述弹性参数迭代值，对所述反演目标函数进行一阶偏导处理，还得到所述目的工区的弹性参数的改变量；若判断结果为不满足所述预设条件，所述方法还包括：基于预设迭代步长、所述弹性参数迭代值和所述弹性参数的改变量，计算得到新的弹性参数迭代值；基于所述新的弹性参数迭代值，对所述反演目标函数进行一阶编导处理，得到所述反演目标函数的新的梯度值。优选方案中，采用下述公式计算得到所述新的弹性参数迭代值：mk+1＝mk+αΔmk公式中，mk+1表示第k+1次反演处理时弹性参数迭代值，即所述新的弹性参数迭代值，mk表示第k次反演处理时弹性参数迭代值，Δmk表示第k次反演处理时的弹性参数的改变量，α表示预设迭代步长。一种叠前地震反演装置，所述装置包括：正演地震数据确定模块、误差函数项确定模块、反演目标函数构建模块和弹性参数目标值确定模块；其中，所述正演地震数据确定模块，用于获取目的工区的叠前地震数据和测井数据；基于所述叠前地震数据和所述测井数据，确定所述目的工区的初始正演地震数据；所述误差函数项确定模块，用于基于所述叠前地震数据和所述初始正演地震数据，确定误差函数项；所述反演目标函数构建模块，用于基于所述误差函数项，以及与所述目的工区的弹性参数的改变量相关联的第一特征项、第二特征项和第三特征项，构建所述目的工区的反演目标函数；第一特征项用于调整所述反演目标函数的矩阵条件数；第二特征项用于控制所述弹性参数的改变量的范围；第三特征项用于对所述弹性参数的值进行平滑处理；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叠前地震反演方法，其特征在于，包括：获取目的工区的叠前地震数据和测井数据；基于所述叠前地震数据和测井数据，确定所述目的工区的初始正演地震数据；基于所述叠前地震数据和所述初始正演地震数据，确定误差函数项；基于所述误差函数项，以及与所述目的工区的弹性参数的改变量相关联的第一特征项、第二特征项和第三特征项，构建所述目的工区的反演目标函数；第一特征项用于调整所述反演目标函数的矩阵条件数；第二特征项用于控制所述弹性参数的改变量的范围；第三特征项用于对所述弹性参数的值进行平滑处理；基于所述反演目标函数，确定所述目的工区的弹性参数的目标值。

【技术特征摘要】
1.一种叠前地震反演方法，其特征在于，包括：获取目的工区的叠前地震数据和测井数据；基于所述叠前地震数据和测井数据，确定所述目的工区的初始正演地震数据；基于所述叠前地震数据和所述初始正演地震数据，确定误差函数项；基于所述误差函数项，以及与所述目的工区的弹性参数的改变量相关联的第一特征项、第二特征项和第三特征项，构建所述目的工区的反演目标函数；第一特征项用于调整所述反演目标函数的矩阵条件数；第二特征项用于控制所述弹性参数的改变量的范围；第三特征项用于对所述弹性参数的值进行平滑处理；基于所述反演目标函数，确定所述目的工区的弹性参数的目标值。2.根据权利要求1所述的一种叠前地震反演方法，其特征在于，所述基于叠前地震数据和测井数据，确定所述目的工区的初始正演地震数据，包括：基于所述叠前地震数据，确定所述目的工区的地震子波数据；基于所述测井数据，确定所述目的工区中各个层位的弹性参数的初始值；根据预设纵波入射角和所述各个层位的弹性参数的初始值，确定所述目的工区中各个层位的地震波反射系数的初始值；对所述地震子波数据和所述地震波反射系数的初始值进行正演处理，得到所述目的工区的初始正演地震数据。3.根据权利要求2所述的一种叠前地震反演方法，其特征在于，所述预设纵波入射角为0度～65度。4.根据权利要求2所述的一种叠前地震反演方法，其特征在于，所述基于叠前地震数据，确定所述目的工区的地震子波数据，包括：获取所述叠前地震数据中的井旁道地震数据和所述目的工区中各个层位对应的钻井位置处的地震波反射系数；利用所述叠前地震数据中的井旁道地震数据和所述各个层位对应的钻井位置处的地震波反射系数，确定所述目的工区的地震子波数据。5.根据权利要求4所述的一种叠前地震反演方法，其特征在于，所述利用叠前地震数据中的井旁道地震数据和各个层位对应的钻井位置处的地震波反射系数，确定所述目的工区的地震子波数据，包括：分别对所述井旁道地震数据和所述钻井位置处的地震波反射系数进行傅里叶变换，分别得到所述井旁道地震数据的振幅谱和相位谱，以及所述钻井位置处的地震波反射系数的振幅谱和相位谱；利用所述井旁道地震数据的振幅谱除以所述钻井位置处的地震波反射系数的振幅谱，得到所述地震波子波数据的振幅谱；利用所述井旁道地震数据的相位谱减去所述钻井位置处的地震波反射系数的相位谱，得到所述地震波子波数据的相位谱；对所述地震子波数据的振幅谱和相位谱进行傅里叶反变换，得到所述地震波子波数据。6.根据权利要求2所述的一种叠前地震反演方法，其特征在于，所述根据预设纵波入射角和各个层位的弹性参数的初始值，确定所述目的工区中各个层位的地震波反射系数的初始值，包括：建立所述地震波反射系数与所述预设纵波入射角、弹性参数之间的映射关系；根据预设纵波入射角和各个层位的弹性参数的初始值，以及所述建立的地震波反射系数与预设纵波入射角和弹性参数之间的映射关系，确定所述地震波反射系数的初始值。7.根据权利要求1所述的一种叠前地震反演方法，其特征在于，采用下述公式构建所述目的工区的反演目标函数：公式中，ψ(Δm)表示所述反演目标函数，fi表示所述叠前地震数据中第i个角道集对应的误差函数项，Δm表示所述弹性参数的改变量，A1i表示所述叠前地...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈双全，李向阳，支丽霞，宋宝山，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11