[发明专利]基于空变目标函数的叠前三参数反演方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种基于空变目标函数的叠前三参数反演方法。

背景技术

叠前地震反演技术因其对叠前地震信息的挖掘和丰富的弹性结果而受到重视，在复杂隐蔽性油气勘探和开发过程中发挥了重要作用。但是地震资料反映的是地下反射界面的信息，对地下剩余油气的分布和丰度的预测存在多解性；测井资料能够更精确地反映井点处地下岩层信息，但空间外推性较差。地震资料和测井资料的二者结合虽然能够提高反演技术的空间预测能力，但是现有方法没有针对性地对两种资料的空间匹配问题开展研究。

由于地震资料精度有限，对于反映尺度较小或变化较快的地质体时多解性较大，也会导致反演结果不理想。尽管随着测井资料等附加信息的引入在一定程度上提高了反演精度，但是实际应用过程中，尤其是在开展叠前地震反演时同样存在问题。一方面，工区内井位分布不均匀，初始模型的精度在空间上差异较大；另一方面，受到横波测井资料匮乏的影响，基于估算横波构建的初始模型容易引起反演过程中的收敛问题。为此我们发明了一种新的基于空变目标函数的叠前三参数反演方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于空变目标函数的叠前三参数反演方法,针对地震资料和测井资料的空间匹配问题提出一种新型的地震反演空变目标函数，利用空变权值约束残差项来改善反演结果的局部质量，同时为反演过程提供了修正低频模型的方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：基于空变目标函数的叠前三参数反演方法，该基于空变目标函数的叠前三参数反演方法包括：步骤1，基于贝叶斯理论，构建贝叶斯目标函数；步骤2，采用用于叠前三参数反演的鲁棒初始模型进行三参数空间交叉建模；步骤3，求取空变因子，修正观测地震数据不足以修正模型的问题；步骤4，采用三参数空间交叉约束建模得到的初始模型约束下的叠前三参数反演，而目标函数则是加入空变因子的空变目标函数。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，基于贝叶斯理论，将待反演地层参数的后验概率分解为其先验分布和实际地震资料与合成地震记录的似然函数。

在步骤1中，考虑地震褶积模型：

d＝Gr+n

其中d＝[d₁,d₂,...,d_N]^T是观测到的地震数据，r＝[r₁,r₂,...,r_M]^T是反射系数序列，G是N×M维子波褶积矩阵，n＝[n₁,n₂,...,n_N]^T表示观测噪声，由贝叶斯公式可得以下近似：

p(r|d)∝p(r)p(d|r)

其中p(r|d)表示反射系数的后验概率，p(r)表示反射系数先验信息，p(d|r)表示似然函数；

已知先验信息p(r)和似然函数，根据贝叶斯公式得到待反演参数的后验分布，将后验分布取对数，通过约束观测地震数据和模型数据的差值，使之达到最小，构建目标函数如下：

多项式中，第一项为主要优化项，第二项为反射系数系数约束项，第三项为模型数据约束项，其中G是子波褶积矩阵，r是反射系数序列，K是模型矩阵，ξ是扰动项，α、β和μ分别是三项的权值，在反演过程中人为给定。

在步骤3中，利用提取子波与空间交叉建模得到的三个模型进行褶积运算，获得合成地震记录，并进一步获得反演过程的初始残差，针对权值采取空变策略，通过引入空变因子C，修正观测地震数据不足以修正模型的问题，新构建的空变目标函数为：

其中，x和y为空间坐标，θ为入射角度。

在步骤2中，首先把工区内测井资料中三参数完备的井与不完备的井分为两组；然后再按照不完备组所缺少的测井资料类型再进行细分，包括缺密度资料组、缺横波速度资料组；最后，降低完备组井参与建模的资料数，尽可能保留附近不完备组所缺资料，同时去掉一种附近存在较多的一项资料类型。