[发明专利]一种基于角度部分叠加地震数据的流体识别的方法

权利要求书

1.一种基于角度部分叠加地震数据的流体识别的方法，其特征在于：分为以下三个步骤：

步骤1）快速的估计阻抗反射系数的方法，具体运算为：

由Zoeppritz方程的Shuey简化式的假设条件可知，当入射角大于0°小于30°时，Zoeppritz方程可以简化为两项的形式，即

(1)

其中第一项为入射角时的反射系数，称为AVO的截距；为与岩石纵、横波速度和密度有关的项，称为AVO的梯度；

在角度叠加道集中，任意选择两个道集数据，组成方程组，可以求出截距和梯度

(2)

这里和为入射角，，分别为相应的反射系数

或者：

(3)

其中，Rp为纵波阻抗反射系数，Rs为横波阻抗反射系数

直接推导出纵，横波阻抗反射系数表达式：

角度一般小于30°，由的泰勒展开式可以得到

和可近似表示为：

（4a）

（4b）

计算，时，采用三次计算取平均的算法，可同时利用三个角度的信息，使计算结果更接近实际值；假设小、中、大三个角度道集的角度、和满足，，则得到如下估算公式：

（5a）

（5b）

令的系数为1，上式可以用和的相对大小表示为如下形式：

（6a）

（6b）

公式（5a）和（5b）是分别用三次平均得到Rp和Rs的估算结果；其中公式（6b）中的系数α和β是随着小角度的入射角变化的；

2）基于角道集部分叠加地震数据的新流体识别属性提取；

具体运算为：流体因子为含油气情况下当入射角为流体因子角度时的反射系数值，可以用流体因子角和截距P、梯度G的函数表示为：

流体因子（7）

上式显示储层含水时，流体因子为零；上式显示储层含水时，流体因子为零；从公式（1）和（7）的对比可知，Smith和Gidlow在2003年，提出的以流体因子角表示的流体因子是Shuey近似的特殊情况；公式（7）将流体因子属性与入射角，即角道集剖面联系了起来；鉴于此，提出了直接应用常规角道集的各种组合进行储层预测和流体识别的方法；比较发现，角道集部分叠加数据直接相乘具有与上述流体因子相似的作用，并且可以增大不同流体储层之间的差距从而更好地预测储层；

步骤3）基于曲波变换和贝叶斯理论的流体识别方法：以步骤1）和步骤2）为基础，用子波均衡法，对各个角度叠加道集数据进行均衡，以消除在不同角度上的差异，保留由流体引起的不同角度叠加道集上数据的差异；然后，利用曲波域的贝叶斯波场分离技术，得到目的层处的异常，命名为角度流体道集，再求取各种属性,以进行储层预测和流体识别；

具体运算：

a)角度流体道集

将公式（2）中的两式相减得到下式：

(8)

命名为角度流体道集

b)角度部分叠加数据体预处理

首先从每个角度部分叠加道集中的非储层中开时窗提取出一个等效地震子波，计算每个等效地震子波的反子波，设原始地震数据为，反射系数为，

由得：

令不同角度等效子波的平均子波为，可得预处理后的角度叠加道集：

，

c)曲波域的贝叶斯波场分离技术

设地震记录数据S由下式给出：

是大角度地震道集，是角度流体道集，是均衡后的小角度道集，是白噪声

地震信号可以表示成为曲波的叠加，

，

其中是曲波合成矩阵，为与对应的曲波系数，与并获得系统方程，即：

其中x₁是角度流体道集的曲波系数；x₂是均衡后小角度数据体的曲波系数，和是白噪声

由贝叶斯理论可以得到：

(9)

得到所求曲波系数的迭代公式

（10）

继而得到角度流体道集的估计值是

其中，是角度流体道集估计值，是由迭代公式（10）求得的角度流体道集的曲波系数估计值；

基于角道集部分叠加数据，提取流体属性分为以下几步：

1)应用公式（5）和公式（6）估算纵横波阻抗反射系数，将得到的估算值应用到流体因子属性的计算中；

2）将不同的角道集进行相乘运算，得到反映储层流体特征的属性剖面，进行储层预测和流体识别；

3）角度流体道集的提取以及流体识别

A）角度道集预处理，应用前面提出的角度子波互均衡法，以消除非储层在不同角度上的差异，保留由流体引起的不同角度道集上数据的差异；

B）分离算法构建，应用曲波域非线性匹配滤波；

C）流体属性的提取，对分离后的流体道集或者均衡后的角度部分叠加数据进行运算提取叠向地震属性以及反映流体特征的属性，R_p和R_s属性，G属性以及流体因子属性。