[发明专利]一种地震波波阻抗反演的方法

摘要

一种地震波波阻抗反演的方法，确定叠后地震数据的振幅谱和相位谱，并在井旁地震道上提取地震子波，确定地震子波的振幅谱和相位谱、谱宽度和主频；拾取地质地层层位对应的地震地层层位，并对拾取的层位进行检验和校正处理以及平滑和内插处理；对测井的声波时差曲线和密度曲线进行标定，把深度域测井的声波时差曲线和密度曲线标定为时间域，与叠后地震数据的层位一致，生成井中波阻抗；对叠后地震数据进行小波奇性分析与小波特征提取；在油田的勘探、开发、开采中为油藏描述提供高分辨率的波阻抗参数。

主权项

1、一种高分辨率的地震波波阻抗反演方法，采集地震数据并进行常规的处理，对叠后地震数据进行频谱分析，其特征在于包括以下步骤：(1)确定叠后地震数据的振幅谱与相位谱，并在井旁地震道上提取地震子波，确定地震子波的振幅谱与相位谱、谱宽度与主频；(2)根据已知的先验地质地层层位与钻井地层，拾取地质层位对应的地震地层层位，并对拾取的层位进行检验、校正并进行平滑与内插处理，使得层位闭合且平滑；(3)根据叠后地震数据、层位，以及已知的先验地质层位与钻井地层，对测井的声波时差曲线和密度曲线进行标定，把深度域测井的声波时差曲线与密度曲线标定为时间域，使其与叠后地震数据的层位一致，生成井中波阻抗；(4)对叠后地震数据进行小波奇性分析与小波特征提取；选择小波尺度函数(t)，构建滤波器，将地震道分解成两部分：M⁽⁰⁾f(t)＝f(t)δ(t)=1t=00t≠0]]>式中f(t)为输入的叠后地震数据，t为地震波传播时间，δ(t)为delta函数，D^(k)f^(t)和M^(k)f(t)为第k次分离的结果，k＝1，2，3，...，M，M为逐次分离的次数，每次保留D^(k)f(t)，而对M^(k)f(t)进行进一步分离，逐次分离进行分解，得到地震道的奇性特征；(5)利用地震层位和井中的波阻抗，生成初始波阻抗模型；(6)把要反演的区间分成若干个子区间，并且使得相邻区间之间有一定的重叠；即划分0≤T₀＜T₁＜T₂＜T₃＜…＜T_N≤T；(7)依据地震数据和初始波阻抗模型，利用以下公式，得到第一个区间中的波阻抗σ(x)；∂∂x[σ(x)∂∂x]-σ(x)∂2u∂2t=0,x∈(0,T),t∈(0,2T)]]>∂u∂x|x=0=g(t)]]>u_|x＝T＝0u|t=0=∂u∂t|t=0=0]]>u|_x＝0＝f(t)其中震源子波g(t)和地面地震记录f(t)是已知，σ(x)是待求的波阻抗参数，是未知参数.u＝u(x，t)是地震波传播的波场，t是地震波传播的双程时间，x是地震波传播的地层深度，用时间表示；在给定震源函数g(t)和波阻抗σ(x)的情况下，得到地面合成记录f_σ(t)，而地面实际记录为f(t)，则求解波阻抗σ(x)转为求目标函数(σ)=∫0T[f(t)-fσ(t)]2dt]]>的极值，即求σ，使得S(σ‾)=minσ∈ΣS(σ),]]>其中∑是σ的容许取值的集合，通在第一个区间[T₀，T₂]中解反问题，其中X∈(T₀，T₂)，t∈(2T₀，2T₂)，求得[T₀，T₂]中的σ(x)，丢弃[T₁，T₂]上的σ(x)；(8)利用第一个区间中的波阻抗，将波场向下延拓到整个区间，舍去区间的重叠部分，从第二个区间的起始部分开始，将第一个区间向下延拓到第二个区间的波场作为第二个区间的初始条件；利用下列公式：∂∂x[σ(x)∂u∂x]-σ(x)∂2u∂2t=0,x∈(T0,T1),t∈(2T0,2T)]]>∂u∂x|x=T1=g(t)]]>u|x=T1=f(t)]]>已知x∈(T₀，T₂)区间σ(x)求得在x＝T₁处的u和的值和t＝2T₁处的u和的值.并记∂u∂x|x=T1=g1(t),]]>∂u∂t|t=2T1=g2(t),]]>u|x=T1=f1(t),]]>u|t=2T1=f2(t),]]>其中t∈(2T₁，2T₂)，然后在[T₁，T₃]上求解反问题：∂∂x[σ(x)∂u∂x]-σ(x)∂2u∂2t=0,x∈(T1,T3),t∈(2T1,2T3)]]>u|t=2T1=f2(t)]]>∂u∂t|t=2T1=g2(t)]]>∂u∂x|x=T1=g1(t)]]>u|_x＝T＝f₁(t)求得[T₁，T₃]中的σ(x)，丢弃[T₂，T₃]中的σ(x).依次类推，求得整个区间[0，T]中的σ(x)；(9)重复(7)和(8)得到一个地震道整个区间的波阻抗参数；(10)重复(4)-(9)得到所有地震道的最终波阻抗参数；(11)采用显示根据波阻抗参数绘制地层剖面，用于储层油气预测并描述油气藏。