一种同时提高解析式稳定性和精度的射线弹性参数反演方法
【专利摘要】本发明预测和油气检测中同时提高解析式稳定性和精度的射线弹性参数反演方法，通过提取子波，用纵波速度、地层密度制作合成地震记录，确定地震剖面上地震反射层位；在地震反射层位的约束下，由测井数据分别建立三个射线弹性阻抗模型，滤波得到低频模型；由三个入射角的叠加剖面递推反演得到三个相对弹性阻抗剖面；在已知井的射线弹性阻抗约束下，将射线弹性阻抗低频模型和对应入射角的相对弹性阻抗剖面相加获得三个角度的射线弹性阻抗剖面；并由此反演得到纵横波速度比、纵波阻抗、横波阻抗，然后求出其他储层弹性参数。本发明略去射线弹性阻抗公式的高次项，提高了解析式稳定性，提高了入射角大于25°的弹性反演的精度。
【专利说明】一种同时提高解析式稳定性和精度的射线弹性参数反演方 法
【技术领域】
[0001] 本发明属于油气田勘探、开发过程中的储层预测和油气检测技术，是一种同时提 高解析式稳定性和精度的射线弹性参数反演方法
【背景技术】
[0002] 目前叠前弹性反演较多采用的是Connolly(1999)提出的基于Zoeppritz方程近 似的、与角度有关的弹性阻抗反演方法（ElasticInversion，简称EI反演），该方法假设 整个地震剖面不同深度上纵、横波速度比为常数，不符合实际；假设地震波在地层中按照常 入射角度传播；随着纵波入射角度的增大，EI反演的误差逐渐增大；在实际应用中弹性阻 抗（EI)的幅值随入射角度变化很大，用的归一化方法难以控制（Whitcombe，2002;马劲风， 2003)，幅值的变化易导致岩性和流体识别的错误。王仰华（2003)和马劲风（2004)分别公 开了一种射线路径弹性阻抗反演方法，将弹性阻抗表示为纵波阻抗和纵横波速度比的函数 关系式，射线弹性阻抗不需要假设纵横波速度比为常数，也无需进行入射角归一化处理，但 在求解弹性参数时，解析式不稳定，抗噪能力差，因此限制了射线弹性阻抗的实际应用。刘 力辉等（2011)对射线弹性阻抗方法进行二项式展开，将射线弹性阻抗表达成纵波阻抗和 横波阻抗的函数，通过误差推导和试验分析，在小入射角度(小于25° )的情况下，与射线弹 性阻抗方法相比，刘力辉的近似射线弹性阻抗方法在稳定性和抗噪能力方面有所改善，但 是在入射角大于25°时，与射线弹性阻抗误差大于5%，而且随着入射角的增大误差越来越 大。而对于入射角大于25°的弹性反演，这种方法不能有效区分储层物性特征。上述射线 弹性阻抗反演具有诸多优势，但都存在解析式不稳定的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明目的是提供一种提高解析式稳定性和抗噪能力，同时提高入射角大于25° 的弹性反演的精度，满足有些地区需要入射角大于25°弹性反演的同时提高解析式稳定性 和精度的射线弹性参数反演方法。
[0004] 本发明通过以下步骤实现：
[0005] 1)在探区采集地震资料，处理得到地震剖面；
[0006] 2)在探区井中激发地震纵波和横波，得到纵波速度、横波速度数据；
[0007] 3)在探区测井得到地层密度；
[0008] 4)选择标准地震子波或者从井旁地震剖面提取子波，用纵波速度、地层密度合成 地震记录；
[0009] 所述的标准地震子波是雷克子波或克劳德子波.
[0010] 5)用合成地震记录对步骤1)地震剖面进行层位标定，确定目的层段，并拾取地震 反射层位；
[0011] 6)采用下式计算随入射角变化的射线弹性阻抗合成记录模型，确定射线弹性阻抗 随入射角变化的类型；
【权利要求】
1. 一种同时提高解析式稳定性和精度的射线弹性参数反演方法，特点是通过以下步骤 实现： 1) 在探区采集地震资料，处理得到地震剖面； 2) 在探区井中激发地震纵波和横波，得到纵波速度、横波速度数据； 3) 在探区测井得到地层密度； 4) 选择标准地震子波或者从井旁地震剖面提取子波，用纵波速度、地层密度合成地震 记录； 5) 用合成地震记录对步骤1)地震剖面进行层位标定，确定目的层段，并拾取地震反射 层位； 6) 采用下式计算随入射角变化的射线弹性阻抗合成记录模型，确定射线弹性阻抗随入 射角变化的类型；
公式中：Θ为入射角；α为纵波速度；β为横波速度；p为密度；m为调节系数；REI (Θ )为入射角为Θ的射线弹性阻抗；调节系数m取2?6 ; 7) 由步骤5)层位标定得到的时深关系，用均匀采样或者非均匀采样把测井数据由深度 域转换为时间域； 8) 在时间域采用下式由测井数据计算三个入射角对应的射线弹性阻抗；
公式中：Θ为入射角；α为纵波速度；β为横波速度；p为密度；m为调节系数；REI (Θ )为入射角为Θ的射线弹性阻抗； 9) 在地震反射层位的约束下，由三个入射角的射线弹性阻抗值分别建立三个射线弹性 阻抗模型； 10) 用数字低通滤波器对三个射线弹性阻抗模型进行滤波，得到三个射线弹性阻抗低 频模型，根据地震剖面的频谱中低频缺失的范围确定数字低通滤波器的低通频率； 11) 从地震叠前道集数据提取模型对应的三个入射角的角度道集叠加剖面，根据叠前 道集数据信噪比的大小选择每个角度叠加的范围； 12) 对三个入射角的角度道集叠加剖面进行时差、振幅的一致性校正，通过时差调整消 除三个剖面上主要目的层段反射同相轴的时差，通过振幅匹配方法使三个剖面上主要目的 层段的总能量一致，进一步消除球面扩散等因素的影响； 13) 对三个入射角的角度道集叠加剖面采用脉冲反褶积算法压缩地震子波，获得反射 系数剖面，在此基础上采用递推反演算法得到三个相对弹性阻抗剖面； 14) 在已知井的射线弹性阻抗约束下，将射线弹性阻抗低频模型和对应入射角的相对 弹性阻抗剖面相加；获得三个角度的射线弹性阻抗剖面； 15) 在已知三个角度的射线弹性阻抗的情况下，由下式计算β/α横纵波速度比；由1/ β/α计算纵横波速度比α/β :
公式中：Θ i、θ 2、Θ 3为入射角；α为纵波速度；β为横波速度；p为密度；m为调节系 数；REI ( Θ JjEI ( Θ 2)、REI ( Θ 3)分别为入射角θ η Θ 2、Θ 3对应的射线弹性阻抗，Cr: 为入射角Θρ 92时的目标函数，CT^n为入射角θ2、θ3时的目标函数，使和 < 同时达 到最小值时的横纵波速度比β/α即为该方程组的解； 16) 将横纵波速度比β/α带入下式中的任意一个公式，求解纵波阻抗a P ;
公式中：Θ i、Θ 2、Θ 3为入射角；α为纵波速度；β为横波速度；ρ为密度；REI ( Θ J、 REI ( Θ 2)、REI ( Θ 3)分别为入射角Θ i、Θ 2、Θ 3对应的射线弹性阻抗； 17) 将横纵波速度比β/α和纵波阻抗a P带入下式求出横波阻抗β P ; β ρ=α ρ 氺β ρ/α ρ=α ρ 氺β/α 公式中：α为纵波速度；β为横波速度；ρ为密度； 18) 由纵横波速度比、纵波阻抗、横纵波阻抗求出其他储层弹性参数，完成射线弹性参 数反演。
2. 根据权利要求1的方法，特点是步骤8)所述的三个入射角为5°和15°和30° ;调 节系数取2?6。
3. 根据权利要求1的方法，特点是步骤10)所述的确定数字低通滤波器的低通频率选 择5?8hz。
4. 根据权利要求1的方法，特点是步骤11)所述的角度叠加的范围提取入射角为5° 的角度道集叠加时，可选择3°?7°的道集进行叠加。
5. 根据权利要求1的方法，特点是步骤11)所述的三个入射角为5°、15°、30°。
【文档编号】G01V1/40GK104516021SQ201310449851
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】段玉顺, 韩伟, 何争光 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司