[发明专利]一种基于横向约束的快速地震随机反演方法

说明书

本发明公开了一种基于横向约束的快速地震随机反演方法，该方法包括对井数据进行空间结构分析得到变差函数、目标层段横向相关函数的求取、非条件化模拟实现、条件化处理、扰动优化得到最优解等步骤。本发明解决了常规随机反演存在的横向连续性差，不能有效反映地下储层地质特征，以及运行速度慢，计算效率低等问题，通过在常规计算的协方差函数中加入横向相关函数作为约束，并利用快速傅里叶滑动平均谱模拟结合逐步变形更新方法来实现随机反演，使反演结果达到了纵向分辨率高，横向连续性好的效果，与常规随机反演相比，本发明增强了反演结果的横向连续性，提高了计算效率，为后续储层识别和油藏描述起到了重要作用。

技术领域

本发明属于勘探地球物理领域，尤其涉及一种基于横向约束的快速地震随机反演方法。

背景技术

地震反演可分为确定性反演和随机反演两大类。确定性反演是以地震数据作为条件数据，给出的反演解具有唯一性和平滑性，其优点在于计算量小，计算速度快，而随机反演作为其补充，与确定性反演相比，它的特点在于以测井数据作为硬数据，用地震数据作为约束，充分利用测井数据中的高频信息，通过变差函数来随机模拟得到多个模拟实现，并与地震反演相结合得到多个反演解，同时对反演结果的不确定性做出合理估计，它的优点在于能够模拟地震频带以外的信息，具有比常规确定性反演更高的纵向分辨率，但是存在横向连续性差、计算速度慢、运行效率低等缺点。

目前常规的地震随机反演大多采用序贯高斯模拟算法来得到模拟结果，CPU耗时长，计算效率低。另外由于随机反演以测井数据作为主体，反演结果横向上缺乏连续性，导致不能有效反映地下储层地质结构，进而影响后续储层预测与油藏描述。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：常规随机反演存在的横向连续性差，不能有效反映地下储层地质特征，以及运行速度慢，计算效率低等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于横向约束的快速地震随机反演方法，其步骤如下：

步骤一，井数据空间结构分析：对已知井数据进行空间结构分析，计算波阻抗井数据的均值m和方差σ²，并利用变差函数公式计算得到反映地下地质结构情况的变差函数；

步骤二，地震数据横向相关函数的求取：确定地震数据的主要目标层段，选取目标层段的主要趋势层位进行相关性分析，得到反映地震数据横向变化的相关函数；

步骤三，非条件化谱模拟：结合空间变差函数和横向相关函数得到整体的协方差矩阵，另外随机产生高斯白噪，同时对协方差矩阵和高斯白噪做傅里叶变换，利用快速傅里叶滑动平均谱模拟得到非条件化的模拟实现；

步骤四，条件化处理：对步骤三的模拟结果进行克里金条件化处理，使井位置处的模拟结果与已知的井数据相匹配，进而确保所有模拟结果的合理性；

步骤五，反演结果的优化实现：通过对高斯白噪的扰动更新，结合逐步变形方法对模拟结果进行扰动优化，最后得到与实际地震数据相吻合的反演结果。

优选的，所述步骤一具体包括：

选取所有已知井的与待反演参数一致的井曲线，通过公式(1)计算反映地下地质体在空间h范围内结构特性变化程度的变差函数γ(h)，

公式(1)中，z(x_i)和z(x_i+h)分别为位置x_i和x_i+h处的观测点的波阻抗井曲线值，其中，i＝1,2，...，N(h)，N(h)是间距为h的所有观测点的个数。