基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法、系统和设备

1.本发明属于二氧化碳的捕获、利用与封存领域，具体涉及了一种基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法、系统和设备。


背景技术：

2.为实现全球控制温升的目标，碳捕获、利用与封存（ccus）技术可将化石能源使用过程产生的二氧化碳封存于地下，从而降低其在大气中的含量，对于减缓全球气候变暖有着十分重要的意义。目前，将二氧化碳封存的方法主要有地质封存、海洋封存、化学封存等。
3.其中，地质封存是通过把二氧化碳注入到油气藏、深部咸水层、玄武岩、不可采煤层等，使二氧化碳在超临界状态下封存于地下，该方法可在一定条件下实现对二氧化碳的永久性封存。
4.油气行业封存二氧化碳具有天然优势，利用油气藏封存二氧化碳不仅可以降低大气中二氧化碳的浓度，减缓温室效应，同时还可以通过向正在生产的油气井中注入二氧化碳达到驱油并增加原油产量的目的，具有很好的经济效益。
5.理论研究和实践表明，当前可进行二氧化碳地质封存的地质体主要有油气藏、深部咸水层、玄武岩、不可采煤层等，其中，由于油气藏自身良好的封闭性，与其他地质体相比，二氧化碳封存于其中的泄漏风险最小，并且由于油气藏中已部署了生产井和注入井，对二氧化碳进行封存也更为方便，经济效益也更好。
6.碳酸盐岩沉积盆地中，多次构造运动形成纵横交错的走滑断裂带，走滑剪切过程中应力集中，伴生发育了分布密集的裂缝及破碎区域。经大气溶蚀作用与热液溶蚀作用，断层两侧形成了大量形态各异、规模各异的溶洞、裂缝与溶蚀孔洞。在上覆泥灰岩、泥岩等盖层封堵以及侧向致密灰岩遮挡下，形成由不规则缝洞体组成的断溶体圈闭，封闭性良好，是油气资源重要的储集空间同时也为二氧化碳封存提供了天然场所，即碳封存箱。
7.而断裂带附近发育的碳封存箱分布复杂，几何结构多样，如何准确定位识别碳封存箱的空间几何结构，分析二氧化碳储集空间与封存性能评价是ccus的主要攻关方向。
8.为解决这一技术问题，本发明采用测井与地震资料结合的地球物理手段，依据碳封存箱与围岩的地震波阻抗差异性，可实现碳封存箱的定位与结构表征，为二氧化碳储集空间与封存性能评价提供技术支撑。


技术实现要素：

9.为了解决现有技术中的上述问题，即断裂带附近发育的断溶体分布复杂，几何结构多样，难以准确定位识别碳封存箱的空间几何结构，进而辅助二氧化碳封存的问题，本发明提供了一种基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法，所述方法包括：获取已知井位的原始地震资料和测井资料，进而获取井旁地质解释结果和三维叠后地震资料；基于所述三维叠后地震资料，获取目的层位标志层深度数据和标志层的等时三维展布；
基于所述测井资料，进行剔除异常值和标准化的预处理获得标准化测井数据；基于所述三维叠后地震资料，进行地震子波扩频模拟，获得扩频模拟子波；基于所述扩频模拟子波，构建目标层位的等时地层格架模型，并计算断溶体几何结构和空间分布；基于所述三维叠后地震资料和扩频模拟子波，进行多尺度分解获得地震资料多尺度bimf分量；基于所述扩频模拟子波和标准化测井数据，进行井震标定并忽略地震资料多尺度bimf分量中的小尺度bimf分量，获得时深转换关系；基于所述测井资料、提频后的地震资料和时深转换关系，在所述等时地层格架模型提供的地层趋势信息基础上，进行波形指示地震波阻抗反演获得波阻抗反演数据体；基于所述三维叠后地震资料，计算三维方差属性体，并划定沉积稳定区，基于所述沉积稳定区选择虚拟井井位，并通过虚拟井井间波阻抗插值，获取稳定地层波阻抗数据体；计算所述稳定地层波阻抗数据体与波阻抗反演数据体之差，获得波阻抗异常数据体，突出了断裂带对稳定沉积地层波阻抗的影响；通过去除三维方差属性体中低于平均值的区域，保留断溶体的空间几何轮廓内的波阻抗异常数据，获得包含断溶体几何结构与内部波阻抗特征的断溶体波阻抗数据体；比对所述井旁地质解释结果和断溶体波阻抗数据体，划定洞穴储层特征值区间、裂缝破碎带特征值区间和围岩特征值区间，获得断溶体储层解释模型；根据所述断溶体储层解释模型，计算二氧化碳注入后的运移储集空间，寻找具有预设尺寸阈值的圈闭构造，使得注入后的二氧化碳在断裂带旁侧致密碳酸盐岩封堵以及顶部泥灰岩盖层密闭条件下以高密度游离相存储的运移储集空间，选定为碳封存箱位置。
10.在一些优选的实施方式中，所述地震资料bimf分量，其获得方法为：设置初始的叠前道集矩阵：其中，为矩阵行坐标，为矩阵列坐标，为叠后三维地震资料数据的值，为矩阵元素值；设置变量为分解的bimf层数，的初始值为1，定义初始化矩阵变量，获得变量矩阵为：计算关于的局部最大值矩阵和局部最小值矩阵：在变量矩阵中以预设尺寸的观测矩阵进行观测，提取观测矩阵中的元素值，并获取观测矩阵的最大值；滑动所述观测矩阵，直至观测矩阵中心遍历所有矩阵变量h，将测得的观测矩阵的最大值赋值于对应观测矩阵的中心元素位置，获得局部最大值矩阵；
通过设置观测矩阵获取观测矩阵中的最小值，进而获得局部最小值矩阵；通过样条插值的方法获取最大值包络面和最小值包络面；插值公式为：其中，a、b和c表示插值过度矩阵：b和c表示插值过度矩阵：b和c表示插值过度矩阵：其中，u和v为预设的大于0且小于1的值，为扩频模拟子波；求得为最大值包络面，将过度公式b中的局部最大值矩阵替换为局部最小值矩阵，获得为最小值包络面；计算最大值包络面和最小值包络面的均值，获得中间过度量：将变量矩阵减去中间过度量，获得地震资料对应的第j层bimf分量：获取余量作为计算下一层bimf分量的输入量：作为计算下一层bimf分量的输入量：表示第l层的余量，表示第层的余量，第l-1层的余量作为第l层计算bimf分量的输入量；迭代计算bimf分量，直至满足终止条件：获得地震资料多尺度bimf分量；其中，r为预设的终止阈值。
11.在一些优选的实施方式中，所述时深转换关系，其获取方式为：
基于每个已知井位的测井资料中的声波时差曲线和密度曲线做乘积运算获取波阻抗曲线，进而计算反射系数曲线；以目的层段地震主频为依据构建雷克子波，将雷克子波与反射系数曲线褶积计算后，得到合成地震记录；将每个钻井井位井眼处的标志层深度数据与标志层的等时三维展布对应，计算合成地震记录与井旁地震道扩频模拟子波的相关性，当波形相关性高于第一相关阈值时，初步井震标定完成，获得测井深度与地震反射波双程旅行时之间的初步时深转化关系：其中，表示声波测井标志层深度对应的地震资料的双程旅行时；为声波时差；为测井曲线数据采样间隔；为地震波双程旅行时；将所述地震资料bimf分量以尺度由大到小的顺序，逐步添加bimf分量获得更新后的有效地震资料；每添加一个bimf分量获得更新后的地震资料计算一次更新后的合成地震记录与有效地震资料的第二相关性；随着有效地震资料逐步添加bimf分量，第二相关性起初呈现上升趋势，当第二相关性出现下降趋势时，取第二相关性峰值时的更新后的合成地震记录与更新后的地震资料，计算第二时深转化关系；将所述第二时深转化关系作为最终测得的时深转化关系。
12.在一些优选的实施方式中，所述波阻抗反演数据体，其获取方式包括：本发明的另一方面，提出了一种基于多频带地震资料的碳封存场址优选系统，包括：资料获取模块，配置为获取已知井位的原始地震资料和测井资料，进而获取井旁地质解释结果和三维叠后地震资料；基于所述三维叠后地震资料，获取目的层位标志层深度数据和标志层的等时三维展布；预处理模块，配置为基于所述测井资料，进行剔除异常值和标准化的预处理获得标准化测井数据；扩频模拟模块，配置为基于所述三维叠后地震资料，进行地震子波扩频模拟，获得扩频模拟子波；等时地层格架模型获取模块，配置为基于所述扩频模拟子波，构建目标层位的等时地层格架模型，并计算断溶体几何结构和空间分布；bimf分量获取模块，配置为基于所述三维叠后地震资料和扩频模拟子波，进行多尺度分解获得地震资料多尺度bimf分量；时深转换关系获取模块，配置为基于所述扩频模拟子波和标准化测井数据，进行井震标定并忽略地震资料多尺度bimf分量中的小尺度bimf分量，获得时深转换关系；波阻抗反演数据体获取模块，配置为基于所述测井资料、提频后的地震资料和时深转换关系，在所述等时地层格架模型提供的地层趋势信息基础上，进行波形指示地震波
阻抗反演获得波阻抗反演数据体；未定地层波阻抗数据体获取模块，配置为基于所述三维叠后地震资料，计算三维方差属性体，并划定沉积稳定区，基于所述沉积稳定区选择虚拟井井位，并通过虚拟井井间波阻抗插值，获取稳定地层波阻抗数据体；波阻抗异常数据体获取模块，配置为计算所述稳定地层波阻抗数据体与波阻抗反演数据体之差，获得波阻抗异常数据体；断溶体波阻抗数据体获取模块，配置为通过去除三维方差属性体中低于平均值的区域，保留断溶体的空间几何轮廓内的波阻抗异常数据，获得包含断溶体几何结构与内部波阻抗特征的断溶体波阻抗数据体；模型解释模块，配置为比对所述井旁地质解释结果和断溶体波阻抗数据体，划定洞穴储层特征值区间、裂缝破碎带特征值区间和围岩特征值区间，获得断溶体储层解释模型；根据所述断溶体储层解释模型，计算二氧化碳注入后的运移储集空间，寻找具有预设尺寸阈值的圈闭构造，使得注入后的二氧化碳在断裂带旁侧致密碳酸盐岩封堵以及顶部泥灰岩盖层密闭条件下以高密度游离相存储的运移储集空间，选定为碳封存箱位置。
13.本发明的第三方面，提出了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上述的基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法。
14.本发明的第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现上述的基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法。
15.本发明的有益效果：（1）本发明一方面通过bimf地震资料多尺度分解与井震标定交互方式提升地震资料有效频带，提升了地震资料对于地下地质体细节表征能力。（2）另一方面通过分析稳定地层波阻抗数据体与断裂带波阻抗反演结果突出断溶体与围岩波阻抗差异性，增强了断溶体结构的细节特征。分析沉积稳定区波阻抗与断层，提高了断溶体储层解释模型的精确性，解决了断裂带附近发育的断溶体分布复杂，几何结构多样，难以准确定位识别断溶体储层的空间几何结构，进而辅助二氧化碳封存的问题。（3）在后期进行碳封存工作中，不仅需要考虑储集空间的封存能力，即碳封存箱空间的量化识别。还要从安全角度出发，考察地质体的圈闭构造，即盖层的岩性、厚度是否具有封闭性。该发明根据波阻抗的差异性有效识别并定位了碳封存箱位置，刻画碳封存箱几何特征及其发育环境。有助于后期对碳封存储量评估的工作。（4）由于断溶体内部的不均一性，二氧化碳储存空间难以定量评价。本发明所获得的断溶体储层解释模型不仅具有断溶体几何结构特征，而且还具有丰富的内部波阻抗结构信息，对于评价断溶体内部有效二氧化碳储集空间具有重要意义。以此结论作为碳封存箱选址依据可靠性较强。
附图说明
16.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明实施例中基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法的流程示意图；图2是本发明实施例中原始地震资料示意图；图3是本发明实施例中等时地层格架模型的示意图；图4是本发明实施例中以r取值为0.2时地震资料多尺度bimf分量示意图；图5为本发明实施例中虚拟井井位网格示意图；图6为本发明实施例中稳定地层波阻抗数据体的效果示意图；图7为本发明实施例中波阻抗异常数据体效果示意图；图8为本发明实施例中二氧化碳封存选址结果与封存箱内部几何结构示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
18.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
19.本发明提供一种基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法，本方法包括：本发明的一种基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法，通过将所述背景地层波阻抗模型与波阻抗反演数据体进行做差运算的方式，断裂带附近发育的碳封存箱分布复杂，几何结构多样，难以准确定位识别碳封存箱的空间几何结构，进而辅助二氧化碳封存的问题。
20.为了更清晰地对本发明基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法进行说明，下面结合图1对本发明实施例中各步骤展开详述。
21.本发明第一实施例的基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法，各步骤详细描述如下：获取已知井位的原始地震资料和测井资料，进而获取井旁地质解释结果和三维叠后地震资料；基于所述三维叠后地震资料，获取目的层位标志层深度数据和标志层的等时三维展布；原始地震资料如图2所示；过观察地震波形数据确定鹰山组顶界标志层：与上覆巴楚组泥岩层相比，碳酸盐岩内幕区波形反射不规则，无一定方向，振幅可强可弱，同相轴可长可短连续性差；且具有非系统性同相轴反射终止和分叉现象。根据二者分界面强轴确定鹰山组顶面，作为标志层。
22.所述测井资料为借助常规测井仪器，在工区井眼处探测深度范围为5500~5750m的九条常规测井曲线数据；测井曲线数据采样间隔为0.01m。借助成像测井、钻井、录井、岩心等其他信息，得到个别深度段的确定的岩性、物性信息，进而划定围岩、洞穴型储层、裂缝型储层、孔洞型储层的各项参数阈值范围，根据各项参数阈值范围获得井旁地质解释结果。
23.本实施例运用三维地震勘探方法，借助地震波激发源与地震信号检波器，得到工区面积约27km2的三维叠后地震资料数据，信号记录双程旅行时为4s，采样点时间间隔为1ms，探测深度超过6000m。
24.本实施例用于5m以上的目标体探测，对地震资料主频要求较高，应在50~60hz范围
内。当缝洞体发育层段内地震资料振幅数据体主频低于50hz时，则需要采用基于地震子波模拟的一维经验模态分解算法进行地震数据的拓频降噪处理，得到高分辨率、高信噪比的扩频地震资料。
25.基于所述测井资料，进行剔除异常值和标准化的预处理获得标准化测井数据；所述异常值即为离群点，基于所得九种常规测井曲线数据，将九种常规测井曲线数据中每种曲线的所有井眼处数据绘制统计直方图，合理调整区间阈值，去除与中位数偏离最大的前百分之5的数据，保留框选区间内的数据点，即为剔除异常值的测井资料。
26.所述标准化处理，基于剔除异常值的测井资料，叠合工区内所有已知井位的单种剔除异常值的测井数据，绘制曲线柱状图，通过整合阈值获取标准化测井数据。
27.剔除异常值和标准化的步骤，可以消除井间仪器带来的影响。
28.基于所述三维叠后地震资料，进行地震子波扩频模拟，获得扩频模拟子波；地震子波模拟是一种在确保处理后的地震数据具有较高保真度高的前提下，通过拓宽有效频带从而提高地震信号分辨率的数据处理方法。
29.在本实施例中，所述扩频模拟子波，其获得方法为：将原始地震资料的地震记录褶积模型在频率域的表示为：其中，表示傅氏变换后的地震记录频谱，表示傅氏变换后的地震子波频谱，表示傅氏变换后的反射系数频谱，表示角频率；将所述地震记录褶积模型在频率域的表示转化为地震记录线性系统频域的表示：其中，为地震记录线性系统频域表示，为地震子波线性系统频域表示，为反射系数线性系统频域表示；反傅氏变换为：其中，表示地震记录频谱的复赛谱序列，表示地震子波频谱的复赛谱序列，表示反射系数频谱的复赛谱序列，t表示地震波到时；通过低通滤波器将复赛谱中的子波复赛谱序列和反射系数复赛谱序列进行分离，提取子波振幅；子波振幅得到提取利用了子波与反射系数序列平滑程度的差异在复赛谱中易于区分的特性，子波能量出现于原点附近，而反射系数序列则远离原点；基于所述子波振幅，通过最小二乘法模拟地震子波振幅谱：其中，表示大于等于0的常数，表示地震子波频谱，由经傅氏变换而来，和为待求的关于频率的多项式，用于拟合地震子波振幅谱；基于所述模拟地震子波振幅谱，获得子波最大相位分量和最小相位分量；
设子波的最大相位分量为、最小相位分量为，则子波为：振幅谱的复赛谱中表示为：其中，振幅谱的复赛谱在复赛谱的正、负轴上对称显示，为地震子波最大相位分量所对应的最小相位函数的复赛谱，为地震子波最小相位分量所对应的最大相位函数的复赛谱；基于所述振幅谱的复赛谱确定一组具有相同振幅谱的混合相位子波集合，调整俞氏子波参数，在保证地震子波主频完整的前提下，保持低频、扩展高频提升主频，提升有效带宽至预设的带宽阈值，获得扩频模拟子波。通常设置有效贷款为0~60hz。
30.基于所述扩频模拟子波，构建目标层位的等时地层格架模型，并计算碳封存箱几何结构和空间分布；等时地层格架模型如图3所示；基于所述三维叠后地震资料和扩频模拟子波，进行多尺度分解获得地震资料多尺度bimf分量；本实施例通过将扩频模拟子波的逐级筛选，实现对地震信号的多尺度分解，能够快速提取不同尺度的特征信号，分离噪声和有用信号，实现地震信号内部趋势信息的提取。进而提升了地震资料对于地下地质体细节表征能力。本发明的目的是要得到高分辨率的结果，高分辨率意味着需要高频带的地震数据，但是现在有效频带的分布范围为20-35hz，在高频带中存在大量的噪声，影响对断溶体的观测，通过忽略小尺度的bimf分量，可避免高分辨率中噪声的影响，提高准确率。
31.在本实施例中，所述地震资料bimf分量，其获得方法为：将三维叠后地震资料沿“道集”方向切片，获得若干个叠前道集矩阵；。
32.通过emd分解的方式获取bimf分量：设置初始的叠前道集矩阵：其中，为矩阵行坐标，为矩阵列坐标，为叠后三维地震资料数据的值，为矩阵元素值；设置变量为分解的bimf层数，的初始值为1，定义初始化矩阵变量，获得变量矩阵为：计算关于的局部最大值矩阵和局部最小值矩阵：
在变量矩阵中以预设尺寸的观测矩阵进行观测，提取观测矩阵中的元素值，并获取观测矩阵的最大值；所述预设尺寸可选用4的小矩阵进行观测；滑动所述观测矩阵，直至观测矩阵中心遍历所有矩阵变量h，将测得的观测矩阵的最大值赋值于对应观测矩阵的中心元素位置，获得局部最大值矩阵；通过设置观测矩阵获取观测矩阵中的最小值，进而获得局部最小值矩阵；通过样条插值的方法获取最大值包络面和最小值包络面；插值公式为：其中，a、b和c表示插值过度矩阵：b和c表示插值过度矩阵：b和c表示插值过度矩阵：其中，u和v为预设的大于0且小于1的值，为扩频模拟子波；求得为最大值包络面，将过度公式b中的局部最大值矩阵替换为局部最小值矩阵，获得为最小值包络面；计算最大值包络面和最小值包络面的均值，获得中间过度量：将变量矩阵减去中间过度量，获得地震资料对应的第j层bimf分量：获取余量作为计算下一层bimf分量的输入量：作为计算下一层bimf分量的输入量：表示第l层的余量，表示第层的余量，第层的余量作为第l层bimf分量的输入量；迭代计算bimf分量，直至满足终止条件：
获得地震资料多尺度bimf分量；其中，r为预设的终止阈值；r通常取值为0.2~0.3，本实施例以0.2为例，如图4所示，能够保证bimf的数目和质量，保证其能够更好的反映波形的细节。
33.小尺度bimf分量包含了大量的噪声和信号的细节信息以及边缘信息，而中大尺度bimf分量则表征了信号的内部结构特征和信号的趋势特征。
34.通过忽略地震资料小尺度bimf分量，发现合成地震记录与井旁地震到相关系数先增加后降低，选取相关系数最高处对应的削减后的地震资料进行后续运算。
35.经过子波扩频模拟后，拓展了地震数据的有效频带，高频部分得到了合理加强。在地震波形上表现为同相轴数目增多，更容易反映地震波反射信息的细节变化，并且在振幅、相位、频率方面改善了同一反射波组波形的一致性。在缝洞体地震响应上，“串珠状”反射特征尤为明显，且串珠内部形态的细节能够清晰地显示，代表了不同结构特征与充填物组合的复杂缝洞型储层地震反射，有助于后期精细地质解释。
36.基于所述扩频模拟子波和标准化测井数据，进行井震标定并忽略地震资料多尺度bimf分量中的小尺度bimf分量，获得时深转换关系；基于所述测井资料、提频后的地震资料和时深转换关系，在所述等时地层格架模型提供的地层趋势信息基础上，进行波形指示地震波阻抗反演获得波阻抗反演数据体；在本实施例中，所述时深转换关系，其获取方式为：基于每个已知井位的测井资料中的声波时差曲线和密度曲线做乘积运算获取波阻抗曲线，进而计算反射系数曲线；以目的层段地震主频为依据构建雷克子波，优选采用25hz的雷克子波，将雷克子波与反射系数曲线褶积计算后，得到合成地震记录；将每个钻井井位井眼处的标志层深度数据与标志层的等时三维展布对应，计算合成地震记录与井旁地震道扩频模拟子波的相关性，当波形相关性高于第一相关阈值时，第一相关阈值优选大于85%，初步井震标定完成，获得测井深度与地震反射波双程旅行时之间的初步时深转化关系：其中，表示声波测井标志层深度对应的地震资料的双程旅行时；为声波时差；为测井曲线数据采样间隔；为地震波双程旅行时；将所述地震资料bimf分量以尺度由大到小的顺序，逐步添加bimf分量获得更新后的有效地震资料；每添加一个bimf分量获得更新后的有效地震资料计算一次更新后的合成地震记录与有效地震资料的第二相关性；随着有效地震资料逐步添加bimf分量，第二相关性起初呈现上升趋势，当第二相
关性出现下降趋势时，取第二相关性峰值时的更新后的合成地震记录与更新后的地震，计算第二时深转化关系；将所述第二时深转化关系作为最终测得的时深转化关系。
37.在本实施例中，所述波阻抗反演数据体，其获取方式包括：基于所述扩频模拟子波，计算待判别地震道波形与已知井的合成地震记录的波形相关性，根据波形相关性最高的井对应的波阻抗曲线建立初始模型；利用白噪声满足高斯分布的规律，将测井资料中的波阻抗数据表示为：其中，表示测井波阻抗曲线，表示待求解的地下地层实际波阻抗值，表示随机噪声；根据中心极限定理，也满足高斯分布，确定初始目标函数为：其中，表示与后验信息有关的函数，表示基于最优样本数选取样本井对样本井的波阻抗曲线，进行匹配滤波后，求得后验概率统计分布密度，进而计算得到的波阻抗期望值，表示白噪声的协方差；基于所述初始目标函数，通过最大后验估计，在目标函数中引入先验信息，获得稳定的目标函数为：其中，表示待模拟的特征参数，表示与地质和测井资料先验信息有关的函数，表示用于协调和之间的相互影响的平滑参数；以所述稳定的目标函数作为初始模型的输入，通过马尔科夫链蒙特卡罗方法mcmc和metropolis-hastings抽样准则对后验概率分布抽样，不断优化初始模型的参数，选取目标函数取最大值时的解作为随机实现，取多次随机实现的均值作为期望值输出，将所述期望值输出作为波阻抗反演数据体。
38.基于所述三维叠后地震资料，计算三维方差属性体，并划定沉积稳定区，基于所述沉积稳定区选择虚拟井井位，并通过虚拟井井间波阻抗插值，获取稳定地层波阻抗数据体；虚拟经井位划分如图5所示；在本实施例中，所述划定沉积稳定区，具体为：设三维叠后地震资料中的各采样点数据为，其中表示地震测网线号，代表地震测网道号，k代表1ms采样的地震记录采样点序号；计算预设采样区域的采样点数据均方差：
将采样区域进行纵向和横向平移，遍历计算所有采样区域的数据均方差，获得三维方差属性体；对所述三维方差属性体进行切片，获取方差属性数据在平面上的分布特征，将方差属性值低于总体能量均值的区域作为沉积稳定区。
39.在本实施例中，所述稳定地层波阻抗数据体，其具体获得方式为：基于所述沉积稳定区，划定预设尺寸的网格，将每个网格节点视为虚拟井井位；本实施例将沉积稳定区结施图建立50*50m的网格，将每个网格节点视为虚拟井井位。
40.设未知地下波阻抗模型参数m为维空间向量；通过一次地震采集过程获得了观测数据d为k维数据向量；通过非线性函数核g建立未知地下波阻抗模型参数和k维数据向量建立联系，即获得正演模型：其中，表示与地下波阻抗模型参数m无关的随机噪声，服从高斯分布；基于正演模型构建反演目标函数：其中，f为观测数据d与预测数据g(m)之间的均方误差；观测数据d和待反演模型参数m之间存在严重的非线性，因此需要对反演目标函数进行线性化求解，解的精度依赖于先验信息的可靠性。
41.对所述反演目标函数进行线性化求解；对所述正演模型进行泰勒展开并略去二次以上的高阶项，获得预测数据简略表达：其中，表示依据先验信息建立的初始模型，a为jacobian矩阵，a的元素为一阶偏微分；设，，则正演模型的迭代方程为：其中，表示迭代了次后的正演模型，表示迭代了k+1次后的正演模型，为加噪预测数据；显然，该线性化反演方法只有在初始模型较为接近真实模型时才会得到精确的结
果，且从数学计算上来讲，该线性方程组往往趋于病态，稳定性较差。当先验信息不足时，可尝试对待反演模型参数进行量化约束以控制解空间大小，以期得到稳定精确的反演结果，这就是宽带约束反演方法的基本思想，其本质是利用最大似然分布获取最优解。
42.通过一次地震采集过程获得叠前深度与偏移地震剖面，假设反演深度域模型参数有先验概率分布，根据贝叶斯公式有概率分布为：从概率论的角度来说，反演的目的是获得最大的后验概率密度p(m=m|d=d)，从地球物理的角度来说，就是在已知深度偏移的情况下，存在多种深度域模型参数能通过正演过程形成深度域偏移剖面，解空间很大，反演的目的则为寻找出最接近于真实地球模型的解加入随机噪音的概率分布为：其中，为噪音协方差矩阵，为噪音协方差矩阵求逆运算，det为取对应矩阵的行列式；n为噪音且服从高斯分布均值为0，为一等值的对角矩阵且对角线元素为数据中心包含噪音的方差，则加入随机噪音的概率分布变形为：对于反演深度域模型参数先验概率分布，设置初始模型，且有，等价的深度域模型概率分布为：；设等价的深度域模型概率分布服从高斯分布，有加入随机噪声的深度域模型概率分布为：假设深度域模型参数均值与初始模型等值，且互不影响，有简化的深度域模型概率分布：
其中，表示真实模型相对于所给定初始模型的方差值；加入随机噪音的概率分布变形中的分母依赖于数据采集和处理，设为常数，通过后验概率最大化等价于分子最大化，使后验概率分布式最大：使后验概率分布式最大等价式为：令关于模型参数m的偏导数等于零，且，，获得矩阵方程：获得矩阵方程：其中，，为单位矩阵，为波阻抗迭代矩阵，整理得到随机逆反演的基本公式：基本公式：随机逆反演的基本公式的迭代公式为：；其中，为由参数模型所形成的深度域合成地震记录，d为观测数据；通过不断迭代更新未知地下波阻抗模型的参数，直至出现正负值震荡，此时的m为低频波阻抗反演数据；基于虚拟井井位平面坐标与地震数据平面坐标的相关关系，进而确定虚拟井与所述低频波阻抗反演数据的一一对应关系，进而将虚拟井井旁低频波阻抗反演数据对虚拟井赋值，获得虚拟井井位的波阻抗数据；基于波阻抗反演数据体提取虚拟井井位波阻抗数据，根据地层格架限定的时窗范围针对所有虚拟井波阻抗数据的插值计算，设定计算区域为地质格架内工区的全部范围，得到稳定地层波阻抗数据；稳定地层波阻抗数据效果如图6所示；计算所述稳定地层波阻抗数据体与波阻抗反演数据体之差，获得波阻抗异常数据体；波阻抗异常数据体效果如图7所示；
通过去除三维方差属性体中低于平均值的区域，保留断溶体的空间几何轮廓内的波阻抗异常数据，获得包含断溶体几何结构与内部波阻抗特征的断溶体波阻抗数据体；比对所述井旁地质解释结果和断溶体波阻抗数据体，划定洞穴储层特征值区间、裂缝破碎带特征值区间和围岩特征值区间，获得断溶体储层解释模型；根据所述断溶体储层解释模型，评价盖层的岩性、厚度选定碳封存箱位置。
43.输入测井解释成果比如在钻井不通深度段的岩性解释，包括裂缝储层、孔洞储层、过度带、围岩；根据井位、测井数据与地震资料的时深转化关系将钻井轨迹、测井解释成果投影在断溶体波阻抗数据剖面图中。
44.比对测井解释结果与断溶体结构-特征值模型的特征值能量数据，划定特征值大于0.82的区域为裂缝储层，划定特征值处于0.63~0.82的区域为孔洞储层，划定特征值处于0.31~0.63的区域为过渡带，划定特征值小于0.31的区域为围岩，以此作为最终的断溶体储层解释模型；根据所述断溶体储层解释模型，评价盖层的岩性、厚度选定碳封存箱位置。二氧化碳封存选址结果与封存箱内部几何结构如图8所示。
45.上述实施例中虽然将各个步骤按照上述先后次序的方式进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本实施例的效果，不同的步骤之间不必按照这样的次序执行，其可以同时(并行)执行或以颠倒的次序执行，这些简单的变化都在本发明的保护范围之内。
46.本发明第二实施例的基于多频带地震资料的碳封存场址优选系统，所述系统包括：资料获取模块，配置为获取已知井位的原始地震资料和测井资料，进而获取井旁地质解释结果和三维叠后地震资料；基于所述三维叠后地震资料，获取目的层位标志层深度数据和标志层的等时三维展布；预处理模块，配置为基于所述测井资料，进行剔除异常值和标准化的预处理获得标准化测井数据；扩频模拟模块，配置为基于所述三维叠后地震资料，进行地震子波扩频模拟，获得扩频模拟子波；等时地层格架模型获取模块，配置为基于所述扩频模拟子波，构建目标层位的等时地层格架模型，并计算断溶体几何结构和空间分布；bimf分量获取模块，配置为基于所述三维叠后地震资料和扩频模拟子波，进行多尺度分解获得地震资料多尺度bimf分量；时深转换关系获取模块，配置为基于所述扩频模拟子波和标准化测井数据，进行井震标定并忽略地震资料多尺度bimf分量中的小尺度bimf分量，获得时深转换关系；波阻抗反演数据体获取模块，配置为基于所述测井资料、提频后的地震资料和时深转换关系，在所述等时地层格架模型提供的地层趋势信息基础上，进行波形指示地震波阻抗反演获得波阻抗反演数据体；未定地层波阻抗数据体获取模块，配置为基于所述三维叠后地震资料，计算三维方差属性体，并划定沉积稳定区，基于所述沉积稳定区选择虚拟井井位，并通过虚拟井井间波阻抗插值，获取稳定地层波阻抗数据体；
波阻抗异常数据体获取模块，配置为计算所述稳定地层波阻抗数据体与波阻抗反演数据体之差，获得波阻抗异常数据体；断溶体波阻抗数据体获取模块，配置为通过去除三维方差属性体中低于平均值的区域，保留断溶体的空间几何轮廓内的波阻抗异常数据，获得包含断溶体几何结构与内部波阻抗特征的断溶体波阻抗数据体；模型解释模块，配置为比对所述井旁地质解释结果和断溶体波阻抗数据体，划定洞穴储层特征值区间、裂缝破碎带特征值区间和围岩特征值区间，获得断溶体储层解释模型；根据所述断溶体储层解释模型，计算二氧化碳注入后的运移储集空间，寻找具有预设尺寸阈值的圈闭构造，使得注入后的二氧化碳在断裂带旁侧致密碳酸盐岩封堵以及顶部泥灰岩盖层密闭条件下以高密度游离相存储的运移储集空间，选定为碳封存箱位置。所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
47.需要说明的是，上述实施例提供的基于多频带地震资料的碳封存场址优选系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
48.本发明第三实施例的一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上述的基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法。
49.本发明第四实施例的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现上述的基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法。
50.所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
51.术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
52.术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
53.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。