用于裂缝性介质的avo反演方法、装置和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及地震勘探技术领域，具体涉及一种用于裂缝性介质的AVO反演方法、 装置和设备。
【背景技术】
[0002] AVO(Amplitude Versus Offset，振幅随偏移距的变化）反演的目的是利用已有的 地面地震数据的振幅随炮检距变化来估计密度、P波速度和S波速度的反射系数。利用AVO 结果推测岩性和流体性质，这些储层参数是油气勘探的终极目标。AVO反演基于振幅随炮检 距变化这一事实，使地下岩石性质和地面地震直接联系起来，可用于油藏描述和油气检测。 因此，AVO反演技术是一种有效的技术并且广泛应用于地震勘探、石油地震勘探、页岩气地 震勘探、煤层气地震勘探、天然气地震勘探、煤田地震勘探物探、矿产地震勘探等工程物探
技术领域。
[0003] AVO的理论基础源自Zo印pritz方程（1919)，该方程描述了在阻抗反差界面（速 度和密度反差）平面波入射角与压缩波（P波）和剪切波（S波）的反射和透射系数之间的 关系。许多研究基于完全粘接介质界面并通过对Zoeppritz方程取近似获得必要条件得到 实用的AVO方程。1980年，Aki&Richards通过提供P波速度、S波速度和密度的弹性反射 系数提出AVO方程。Shuey (1985)具体给出了求取零偏移距P波反射系数和梯度的AVO方 程。Smith and Gidlow(1987)重新改写了 Aki&Richards 方程并将经验关系（Gardner et al，1974)应用于近似AVO方程求取P波和S波速度反射系数。Fatti et al. (1994)给出 了求取P波和S波反射系数的AVO方程。2002年，Ruger使用Shuey的方法（1985)解出 AVAZ方程，该方程表明反射系数直接受入射角和方位角的影响。2002年，Chaisri论述了 在非粘接界面条件下极其复杂的精确反射和透射系数解，但没有给出AVO近似公式。
[0004] 有一种基于裂缝地震记录的观点认为裂缝也是反射源，它的反射波在介质中传播 (Schoenberg, 1980 ;Cui, lines and krebes, 2013)。因此，当目标储层为裂缝性介质（裂缝 性介质=围岩介质+裂缝）时，记录的地面地震数据不可避免地包含裂缝反射。当应用常 规AVO方程反演时，这将导致岩性（围岩介质）预测存在误差。原因在于常规AVO方程是 基于完全粘接界面介质的假设并且其忽略裂缝的干扰。换句话说，当反演储层的岩性时，常 规AVO方程不会从输入地震数据中去除裂缝反射。
[0005] 当地震波在地下传播并遇到裂缝性介质（即使裂缝周围没有阻抗反差）时，入射 波能量会部分反射并被地面地震数据记录，这些包含裂缝和围岩介质特征的地震记录证实 裂缝能产生反射并且严重影响地震道的振幅、旅行时和纵横波速比（V p/Vs)，据此，如果研究 的储层是含有裂缝性的储层，那么根据地震振幅反演围岩介质的属性的常规AVO方程将是 不准确的，因为振幅不可避免地被裂缝反射影响。然而，这一问题在常规AVO方法中没有涉 及。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明提出一种用于裂缝性介质的AVO反演方法、装置和设备，利用新 建立的AVO方程对裂缝性介质地震数据进行反演，可从地震数据反演出相关围岩、裂缝反 射系数，以及可从地震数据中去除裂缝反射，灵活、精确地反演出裂缝性介质的反射系数。
[0007] 本发明提供一种用于裂缝性介质的AVO反演方法，包括：获取裂缝性介质的地震 数据；基于新建立的方程对地震数据进行AVO反演，得到裂缝性介质的反射系数。
[0008] 本发明还提供一种用于裂缝性介质的AVO反演装置，包括：数据获取模块，用于获 取裂缝性介质的地震数据；反演处理模块，用于基于新建立的方程对地震数据进行AVO反 演，得到裂缝性介质的反射系数。
[0009] 本发明还提供一种用于裂缝性介质的AVO反演设备，包括：数据采集装置，用于采 集裂缝性介质的地震数据；数据预处理装置，用于对采集到的地震数据进行保幅处理和叠 前偏移处理，分选到共深度点⑶P道集；反演处理装置，用于基于新建立的方程对预处理后 的地震数据进行AVO反演，得到裂缝性介质的反射系数。
[0010] 本发明实施例建立了一种新的裂缝性介质的AVO方程，在新AVO方程中，反射系数 分为粘接界面部分（常规阻抗差异部分）和非粘接界面部分（裂缝部分），使用该方程对裂 缝性介质反射得到的输入数据进行反演，可精确地分别反演出围岩和裂缝的反射系数；使 用该方程对裂缝性介质，但围岩没有阻抗差异的反射得到的输入数据进行反演，可精确地 反演出裂缝的反射系数，同时可预测裂缝在储层中的分布。使用该方程对裂缝性介质反射 得到的输入数据进行反演，可消除裂缝带来的影响，从而灵活、精确地反演出裂缝性介质的 围岩弹性反射系数。
【附图说明】
[0011] 图1示出本发明实施例AVO反演方法的流程框图。
[0012] 图2示出本发明实施例入射P波传播至水平面裂缝界面处的反射和透射射线示意 图。
[0013] 图3示出本发明实施例垂直干燥裂缝性介质（HTI)在不同裂缝方位的反射系数。
[0014] 图4示出本发明实施例水平干燥裂缝性介质PP波反射系数的精确解和近似解的 对比图。
[0015] 图5示出本发明实施例对实际地震数据做新AVO方程反演的流程图。
[0016] 图6示出本发明实施例采用的水平裂缝性介质的AVO反演模型。
[0017] 图7示出本发明实施例对水平裂缝性介质做新AVO方程反演的结果。
[0018] 图8示出本发明实施例对水平裂缝性介质做常规AVO方程反演的结果。
[0019] 图9示出本发明实施例水平裂缝性介质做新的和常规AVO方程反演的结果误差。
[0020] 图10示出本发明实施例对水平裂缝性介质做新AVO方程反演的裂缝切向和法向 柔量参数。
【具体实施方式】
[0021] 以下结合附图以及具体实施例，对本发明的技术方案进行详细描述。
[0022] 原始Zoeppritz方程基于粘结边界条件描述了 PP和PS波入射角与反射和透射系 数之间的关系，它是许多近似AVO反演方程的基础。在勘探中，AVO反演方法广泛应用于估 计岩石弹性反射系数（P波、S波和密度反射系数），并且之后推导更多描述储层特征的参 数。这些AVO方程基于一个假设，即粘结边界条件会给具有非粘结界面边界条件的裂缝性 介质带来反演误差。这就需要一种方法，该方法既适用于具有粘结边界条件的介质，同时也 适用于具有非粘结边界条件的介质。
[0023] 在本发明的实施例中，考虑到裂缝性介质AVO方程中的裂缝问题，建立了描述平 面波入射角与PP波和PS波反射和透射系数之间关系的方程表达式，该方程可以在粘结介 质假设条件下变换成原始Zoeppritz方程，在非粘结界面假设条件下可变换成仅用来描述 裂缝反射和透射系数的方程以及在非粘结介质假设条件下变换成描述裂缝性介质反射和 透射系数的方程。这使得新的方程适用于描述具有上述两种边界的地下地质体，当人们使 用该方程从裂缝性介质反射得到的输入数据中反演围岩介质弹性反射系数时，可去除裂缝 的影响。
[0024] 具体来看，本发明实施例建立的新的AVO方程如下：
[0035] U=P员2，
[0036] 其中，Vx为裂缝的含流体粘性参数，S#PSN*别为裂缝的切向柔量和法向柔量，0 : 和Q1分别为入射角和透射角，A和分别为转换波反射角和转换波透射角，a 12、 和P li2分别为表征