[发明专利]一种基于波动方程的VSP三参数同步反演方法及装置

摘要

本申请提供一种基于波动方程的VSP三参数同步反演方法及装置。所述方法包括：利用VSP资料中的初至旅行时反演计算得到三参数的初始估计值，所述三个参数包括纵波速度、横波速度、密度参数；根据地震资料的品质来确定纵波速度、横波速度和密度参数在反演过程中的置信空间范围，将其作为波动方程反演中的参数上下边界范围；建立针对VSP资料的所述三参数同步反演的目标函数；采用快速模拟退火算法对建立的所述目标函数进行三参数的波动方程反演，获得更为精确的三参数，有效解决纵横波速度和密度参数同步反演的精度、效率和反演容易陷入局部极小等问题，为利用地震资料开展储层预测和含油气性识别提供更为可靠的数据基础。

主权项

1.一种基于波动方程的VSP三参数同步反演方法，其特征在于，所述方法包括：利用VSP资料中的初至旅行时反演计算得到三个参数的初始估计值，所述三个参数包括纵波速度、横波速度、密度参数；根据地震资料的品质来确定纵波速度、横波速度和密度参数在反演过程中的置信空间范围，将其作为波动方程反演中的参数上下边界范围；建立针对VSP资料的三个参数同步反演的目标函数；采用快速模拟退火算法对建立的所述目标函数进行三个参数的波动方程反演，获得纵波速度、横波速度、密度三个参数；其中，所述利用VSP资料中的初至旅行时反演计算得到三个参数的初始估计值包括：拾取VSP资料中纵横波波形起跳点的位置，得到地震波在接收点位置以上的地层中的透射波旅行时间；根据所述透射波旅行时间和对应的接收点位置处的深度，分别计算出纵波速度的初始估计值、横波速度的初始估计值；利用速度与密度参数之间的经验关系获得密度参数的初始估计值，所述经验关系根据现有测井资料统计分析后确定；采用下述方式确定纵波速度参数取值的上下边界范围：确定引入的纵波速度的置信空间参数λ_p的取值；采用下式计算反演过程中纵波速度参数取值的上下边界范围：V_ph＝V_p0(1+λ_p)V_pl＝V_p0(1‑λ_p)上式中，V_p0为利用旅行时得到的纵波层速度的估计值，V_ph和V_pl分别为纵波速度置信空间范围的最大和最小值；采用下述方式确定横波速度参数取值的上下边界范围：确定引入的横波速度的置信空间参数λ_s的取值；采用下式计算反演过程中横波速度参数取值的上下边界范围：V_sh＝V_s0(1+λ_s)V_sl＝V_s0(1‑λ_s)其中，V_s0为利用旅行时得到的横波速度的估计值，V_sh和V_sl分别为横波速度置信空间范围的最大和最小值；所述根据地震资料的品质来确定纵波速度、横波速度和密度参数在反演过程中的置信空间范围包括：利用纵波速度和密度参数的统计公式对密度数值进行处理，该统计公式为：其中，密度参数的初始估计值为ρ₀，a和b是纵波速度与密度参数之间非线性关系的拟合系数；密度参数的置信空间范围为：ρ_h＝ρ_0h(1+λ_ρ)ρ_l＝ρ_0l(1‑λ_ρ)其中，ρ_0h为ρ₀的最大值，ρ_0l为ρ₀的最小值，ρ_h和ρ_l分别为密度参数置信空间范围的最大和最小值，λ_ρ为密度置信空间参数，其取值与λ_p和λ_s的最大值相等。