[发明专利]纵波和转换波叠前联合反演方法及系统

说明书

公开了一种纵波和转换波叠前联合反演方法和系统。该方法包括：输入纵波角度道集和转换波角度道集；提取各角度纵波子波和转换波子波；建立纵波时间域的初始弹性参数模型；计算纵波时间域的纵波合成记录误差；计算时移算子矩阵和误差反传播算子矩阵；计算转换波时间域的转换波合成记录误差；计算纵波时间域的纵波和转换波的总误差，如果总误差小于或等于设定误差门槛值，输出弹性参数反演结果；如果总误差大于设定误差门槛值，更新纵波时间域的对数弹性参数模型。本发明实现了纵横波精确自动匹配的纵波和转换波叠前联合反演，获取精确稳定的弹性参数反演结果，提高储层预测精度。

技术领域

本发明涉及油气地球物理技术领域，更具体地，涉及一种纵波和转换波叠前联合反演方法及系统。

背景技术

多波地震勘探是进行岩性油气藏和隐蔽油气藏勘探的一种非常有潜力的手段。虽然全球多波多分量地震勘探技术研究和实际应用取得了长足的进步，但一直没有取得显著进展，并且已经成为制约多波地震勘探技术进一步发展的“瓶颈”。多波资料的匹配、多波资料的联合反演、多波综合解释和全波属性的地质应用等问题一直是多波地震解释和储层预测、含气性预测的重点和难点。

纵波井震标定主要是用纵波自激自收合成记录匹配纵波叠加记录，但是当纵波垂直入射时，没有转换波，因此不能用转换波自激自收合成记录匹配转换波叠加记录。Stewart(1992)利用某一角度转换波记录与横波自激自收振幅关系把转换波叠加剖面转换为横波叠加剖面，再利用横波自激自收合成记录匹配，实现井震标定。HampsonRussell软件可以实现某一角度转换波合成记录制作和对全偏移距合成记录叠加两种方法进行转换波井震标定。James E G(1996)详细介绍了最大相关法求取纵横波速度比和使用 VSP资料验证从PP波和PS波剖面中求取的速度比。可以用于短波长振幅反演。Chan等(1997)利用常数速度比值多次试算法，在时间对数域实现纵、横波匹配。由于浅层和深层的速度比值不同，因此该匹配方法只能适用于特定的目的层。Richard V D和James G等(2001)利用最大相似性原理，扫描PP波和PS波的速度比谱，拾取平均速度比值，将二者在时间域进行匹配。Nahm等(2002)通过对准主要探区断层瞬时相位时间切片，将PS数据匹配到PP上。Sergey F等(2003)研究了一套自动纵横波匹配算法，认为PP 剖面到PS剖面的时间映射弯曲函数可以通过PP波时间函数除去振幅增益补偿函数来得到，利用最小二乘法优化全局最优解，并估算逐点的互相关函数、推导纵横波速度比。Van Dok和Kristiansenn(2003)采用人工手动拾取强同相轴和其他明显的地质特征，实现了PP波和PS波在时间域的粗略匹配。Michael VD等(2003)从PP波和PS波中求得纵横波速度比和泊松比，基于建立的横波模型，在深度域实现纵横波匹配，并应用于墨西哥湾，描述浅海沉积特征，在识别有效储层、指导天然气工业开发方面发挥了重大作用。Fomel和Backus(2003)，Nickel和Sonneland(2004)建议采用最小二乘法进行PP波和PS波时间匹配，其目的是经过多次快速迭代来实现自动同相轴匹配，尽量减少人工干预。Michale N(2004)开发了一套匹配算法，通过多次迭代计算PP波和PS波属性，然后进行低通滤波，估算二者时差，将结果作为二次迭代输人，反复迭代，求得高精度的纵横波速度比，进而在时间域精确匹配PP波和PS波。Khare(2009)利用PP和PS波AVO属性的关系实现同相轴匹配。LiangHale(2014)引入动态图像匹配技术，实现自动同相轴匹配。就纵横波匹配技术软件现状而言，口前相对比较成熟的商业软件仅有Transform和HRS，两者都主要利用纵波和转换波叠加剖面波形相似性匹配。Jianxin Yuan等(2008)采用模拟退火算法求得PP波和PS 波反射波最大相似性实现时间匹配，而PP波和PS波波频带的差异则通过时间变化的谱白化实现匹配，并且对相位也作了相应校正，在理论模型和实际数据中都取得了较好的效果。Wang等(2009)通过对比PP波和PS波同一地层反射，根据相似性最大原理，粗糙地求取出凡，进而将PS数据匹配到PP时间域，并进行了联合反演。Rishi B和Vijay K(2009)在PP波和PS 波时间精确匹配的基础上，利用PP波和PS波中、远偏移距地震道信息，拓展PS由于NMO拉伸或PS固有因素导致衰减的高频信息，提高分辨率，从而实现二者频带的匹配。Zhou等(2010)申请了一项PP波和PS波匹配美国专利，首先根据层位建立平均速度比进行初步时间匹配，再对二者的频带进行平衡处理，然后迭代求二者最大相关，直到得出合理范围的速度比，最后实现二者精确匹配。Zhou等(2010)通过控制层位求取速度比值来匹配苏里格的PP波和PS波剖面，并用全波测井数据进行匹配微调，随后开展了联合反演工作。Deng(2011)等开发出利用快速模拟退火算法直接从三分量数据中求得横波的均方根速度，因此可以将PP波和PS波同时进行叠前时间偏移，在相同比例的时间域内成像，从而实现二者匹配。徐天吉(2013) 和陈双全(2014)提出纵波叠前资料反演伪横波速度剖面与转换波叠加剖面匹配法实现高精度多波层位匹配。