一种地震波精确反射系数解析方法及装置与流程

本发明涉及叠后反演技术领域，更具体地说，涉及一种地震波精确反射系数解析方法及装置。

背景技术：

叠后反演利用叠后地震资料，主要反演地层纵波信息。叠前地震资料包含了许多叠后资料所不具备的信息，除反演纵波信息外，还可估计地层横波、密度、岩石模量、流体敏感参数等信息，所以叠前地震反演被广泛应于储层预测和流体识别。

常规AVO三参数反演通常利用Zoeppritz方程的近似式(Aki-Richards近似和Fatti近似等)来建立AVO正演模拟的过程，然而在P波入射角过临界角和弹性参数变化剧烈的情况下，近似公式精度有限，限制了常规AVO三参数反演的应用范围。

综上所述，如何提供一种精度较高的技术方案来建立AVO正演模拟的过程，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种地震波精确反射系数解析方法及装置，以提高地震波反射系数解析的精度。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种地震波精确反射系数解析方法，包括：

获取纵波入射角θ_p1、纵波透射角θ_p2、横波反射角θ_s1、横波透射角θ_s2、纵波速度v_p、横波速度v_s、纵波反射系数rp、横波反射系数rs及密度反射系数rd；

按照下列公式对地震波反射系数进行解析：

其中，

优选的，获取纵波速度v_p及横波速度v_s，包括：

分别获取第一介质的纵波速度v_p1、横波速度v_s1，第二介质的纵波速度v_p2、横波速度v_s2，及第一介质和第二介质之间的纵波速度差Δv_p、横波速度差Δv_s；

按照下列公式分别计算纵波速度v_p及横波速度v_s：

优选的，获取纵波反射系数rp、横波反射系数rs及密度反射系数rd，包括：

分别获取所述第一介质的密度ρ₁、第二介质的密度ρ₁和第一介质和第二介质之间的密度差Δρ；

按照下列公式分别计算纵波反射系数rp、横波反射系数rs及密度反射系数rd：

其中，

一种地震波精确反射系数解析装置，包括：

获取模块，用于：获取纵波入射角θ_p1、纵波透射角θ_p2、横波反射角θ_s1、横波透射角θ_s2、纵波速度vp、横波速度v_s、纵波反射系数rp、横波反射系数rs及密度反射系数rd；

解析模块，用于：按照下列公式对地震波反射系数进行解析：

其中，

优选的，所述获取模块包括：

第一获取单元，用于：分别获取第一介质的纵波速度v_p1、横波速度v_s1，第二介质的纵波速度v_p2、横波速度v_s2，及第一介质和第二介质之间的纵波速度差Δv_p、横波速度差Δv_s；按照下列公式分别计算纵波速度v_p及横波速度v_s：

优选的，所述获取模块包括：

第二获取单元，用于：分别获取所述第一介质的密度ρ₁、第二介质的密度ρ₁和第一介质和第二介质之间的密度差Δρ；按照下列公式分别计算纵波反射系数rp、横波反射系数rs及密度反射系数rd：

其中，

本发明提供了一种地震波精确反射系数解析方法及装置，实验证明，按照本申请公开的技术方案实现地震波反射系数的解析具有精度较高的特点，进一步，利用起来建立AVO正演模拟的过程能够避免对于常规AVO三参数反演的应用范围的限制，从而解决了现有技术中存在的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种地震波精确反射系数解析方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种地震波精确反射系数解析方法中Goodway模型精度检验结果示意图；

图3为本发明实施例提供的一种地震波精确反射系数解析方法中Ostrander模型精度检验结果示意图；

图4为本发明实施例提供的一种地震波精确反射系数解析装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，其示出了本发明实施例提供的一种地震波精确反射系数解析方法的流程图，可以包括：

S11：获取纵波入射角θ_p1、纵波透射角θ_p2、横波反射角θ_s1、横波透射角θ_s2、纵波速度v_p、横波速度v_s、纵波反射系数rp、横波反射系数rs及密度反射系数rd。

需要说明的是，上述各概念与现有技术中对应概念的含义一致，在此不再赘述。

S12：按照下列公式对地震波反射系数进行解析：

其中，

实验证明，按照本申请公开的上述技术方案实现地震波反射系数的解析具有精度较高的特点，进一步，利用起来建立AVO正演模拟的过程能够避免对于常规AVO三参数反演的应用范围的限制，从而解决了现有技术中存在的问题。

另外本申请公开的上述技术方案中用于实现地震波反射系数解析的公式将六个独立的地震参数简化为四个，即分别为纵波速度反射系数、横波速度反射系数、密度反射系数及纵横波速度比，其中纵横波速度比可设置为常数从而极大方便了精确Zoeppritz方程的应用与实践。

下面结合经典的Goodway模型和Ostrander模型检验本申请公开的上述公式的精确度(假定纵横波速度比已知)，由图2和图3可以看出，本申请公开的上述公式精度较高，对应的本申请公开的上述实现地震波反射系数解析的方法具有正确性。

本发明实施例提供的一种地震波精确反射系数解析方法中，获取纵波速度v_p及横波速度v_s，可以包括：

分别获取第一介质的纵波速度v_p1、横波速度v_s1，第二介质的纵波速度v_p2、横波速度v_s2，及第一介质和第二介质之间的纵波速度差Δv_p、横波速度差Δv_s；

按照下列公式分别计算纵波速度v_p及横波速度v_s：

本发明实施例提供的一种地震波精确反射系数解析方法，获取纵波反射系数rp、横波反射系数rs及密度反射系数rd，可以包括：

分别获取第一介质的密度ρ₁、第二介质的密度ρ₁和第一介质和第二介质之间的密度差Δρ；

按照下列公式分别计算纵波反射系数rp、横波反射系数rs及密度反射系数rd：

其中，

通过上述方式可以简便快速的获取到对应的参数，保证了本发明实施例提供的上述技术方案的实现效率。

具体来说，本申请首先通过对精确Zoeppritz方程(1)的调整得到一个新的方程(2)：

Rpp＝(E^-F⁺-G⁺H^-p²)/D (1)

其中，

D＝E⁺F⁺+G^-H^-p²,a＝ρ₂(1-2v_s2²p²)-ρ₁(1-2v_s1²p²)

b＝ρ₂(1-2v_s2²p²)+2ρ₁v_s1²p²,c＝ρ₁(1-2v_s1²p²)+2ρ₂v_s2²p²

d＝2ρ₂v_s2²-2ρ₁v_s1²,

其中，

其中，θ_p1,θ_p2,θ_s1,θ_s2分别表示纵波入射角、纵波透射角、横波反射角和横波透射角，v_p1,v_s1,ρ₁,v_p2,v_s2,ρ₂分别表示第一介质中的纵波速度、横波速度和密度及第二介质中的纵波速度、横波速度和密度。其中第一介质和第二介质为处于上下相邻的两层介质。

通过关系，可以得到公式(3)：

同理可以得到公式(4)-(10)：

其中，Δv_p,Δv_s,Δρ分别是下上两层介质的纵波速度差、横波速度差及密度差。

分别是纵波反射系数、横波反射系数、密度反射系数及纵横波速度比。

将公式(3)-(10)代入到方程(2)中可以得到一个新的精确方程(11)

其中，

本发明实施例还提供了一种地震波精确反射系数解析装置，如图4所示，可以包括：

获取模块11，用于：获取纵波入射角θ_p1、纵波透射角θ_p2、横波反射角θ_s1、横波透射角θ_s2、纵波速度vp、横波速度v_s、纵波反射系数rp、横波反射系数rs及密度反射系数rd；

解析模块12，用于：按照下列公式对地震波反射系数进行解析：

其中，

本发明实施例提供的一种地震波精确反射系数解析装置，获取模块可以包括：

第一获取单元，用于：分别获取第一介质的纵波速度v_p1、横波速度v_s1，第二介质的纵波速度v_p2、横波速度v_s2，及第一介质和第二介质之间的纵波速度差Δv_p、横波速度差Δv_s；按照下列公式分别计算纵波速度v_p及横波速度v_s：

本发明实施例提供的一种地震波精确反射系数解析装置，获取模块可以包括：

第二获取单元，用于：分别获取第一介质的密度ρ₁、第二介质的密度ρ₁和第一介质和第二介质之间的密度差Δρ；按照下列公式分别计算纵波反射系数rp、横波反射系数rs及密度反射系数rd：

其中，

本发明实施例提供的一种地震波精确反射系数解析装置中相关部分的说明请参见本发明实施例提供的一种地震波精确反射系数解析方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。