[发明专利]叠前地震反演方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探开发领域，更具体地，涉及一种叠前地震反演方法及系统。

背景技术

叠前反演是获取地层弹性参数的重要方法。在各向同性固体介质、水平层状假设条件下，Zoeppritz(1919)利用地下地层反射界面两侧应力和应变连续作为边界条件，采用平面波近似，推导了地震波的反射系数、透射系数与纵波速度、横波速度、密度以及入射角之间的定量关系方程，即Zoeppritz方程，该方程是进行AVO分析与叠前地震反演的基础。由于Zoeppritz方程复杂，计算效率较低，并且对Zoeppritz方程求解是一个病态问题，基于Zoeppritz方程直接反演地层弹性参数未得到广泛应用。Aki-Richards对Zoeppritz方程进行了线性化近似，将叠前反射系数表示为纵波速度反射系数、横波速度反射系数与密度反射系数的线性加权叠加，这对此后开展叠前地震AVO反演做出了开拓性贡献。针对不同的目标问题，专家学者们基于Aki-Richards近似公式提出了不同近似公式，如Shuey近似、Fatti近似、Gray近似等。近些年来，基于地震反演的储层预测与流体识别方法蓬勃发展，基于双相介质以及孔隙弹性理论导出的Zoeppritz方程近似公式层出不穷。反射系数近似方程的提出极大地推动了叠前地震反演方法的研究，AVO反演技术得到了极大的发展。但基于叠前道集开展的AVO反演抗噪能力较差，因此在反演之间需要进行道集优化处理。

由于弹性阻抗(Elastic Impedance，简称EI)反演稳定性高，抗噪性强，实现简单，受到了广大石油地球物理勘探工作者的青睐。弹性阻抗由BPAmoco公司的Connolly于1999年正式发表，将界面的AVO反射信息视作为地层中某种类似于纵波阻抗的相对变化的参数，这个参数被定义为弹性阻抗，在不同入射角情况弹性阻抗的差异可以用于储层的预测。虽然弹性阻抗可以视作广义的纵波阻抗，但Whitcombe等(2002)意识到弹性阻抗的量纲会随着入射角的变化而变化，因此，对弹性阻抗方程进行了标准化。随着研究的深入，弹性阻抗的概念也得到了拓展。Martins等(2002)证实了弹性阻抗反演在实际应用中的潜力。Duffaut等(2000)利用Connolly的方法推导了横波弹性阻抗(Shear-wave Elastic Impedance,SEI)方程。Cambois(2000)从弹性阻抗中提取弹性参数，并与AVO反演进行了对比，认为弹性阻抗具有更好的抗噪能力，弹性阻抗的反演效果要优于AVO反演。但Mallick等(2000)对弹性阻抗反演的相关问题进行了深入研究，认为利用拟合法从弹性阻抗中提取弹性参数噪声极为敏感。王保丽等探索了弹性阻抗反演在实际地震资料中的应用，最先提出了角度子波的概念，设计了弹性阻抗反演的一般流程，并得到了基于拉梅常数以及纵横波阻抗的弹性阻抗方程。为了减小流体因子计算的累计误差，印兴耀等(2010)推导了基于Russell近似的流体弹性弹性阻抗方程。刘晓晶等(2016)对基追踪弹性阻抗反演实现了深层流体因子的反演。Zong Z Y等(2012)为提高反演弹性参数额可靠性与稳定性，将Cauchy约束引入到弹性参数提取中，提出了弹性阻抗随偏移距/入射角变化(Elastic impedance Variation with Offset or incident Angle,简称EVO/EVA)叠前地震反演方法。

综合目前的叠前地震反演方法，国内外的相关研究方法主要存在以下问题：目前AVO反演与EI叠前地震反演均是同时反演得到待反演的三个弹性参数信息，由于各参数对反射系数的贡献度不同且待反演弹性参数之间存在一定的相关性，使得叠前反演获得的各参数精度不同、稳定性不同，尤其是密度项反演不稳定。因此，有必要开发一种叠前地震反演方法及系统。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提出了一种叠前地震反演方法及系统，可高效完成叠前地震反演，提高地震反演的稳定性与精度，降低相对误差。