[发明专利]岩石物理反演方法及系统

说明书

本发明提供了一种岩石物理反演方法，所述方法包含：获取待反演地区的地震弹性参数和储层物理参数；通过Gassmann方程和Xu‑White模型建立所述地震弹性参数和所述储层物理参数之间的关系方程；于贝叶斯理论框架下利用ADMM‑MCMC算法迭代所述关系方程中的物性参数计算其对应的后验概率密度数据；根据所述后验概率密度数据中最大后验密度值对所述待反演地区进行反演获得反演结果。

技术领域

本发明涉及石油地球物理勘探领域，尤指一种岩石物理反演方法及系统。

背景技术

定量地震解释是地震解释的最终目标。地震反演是利用地震数据获得地震弹性参数的重要手段，利用地震弹性参数可以进行储层(岩性)预测、物性预测以及含油气性检测等。特别是在物性参数预测时，通常只能利用地震弹性参数与储层物性参数之间的统计经验关系拟合计算。不同于常规的经验关系拟合，岩石物理反演是利用岩石物理理论模型来构建地震弹性参数与储层物性参数的理论关系。因此岩石物理反演是进行定量地震解释的重要途径。

岩石物理反演主要包括两方面内容：一个是利用岩石物理模型来构建岩石物理反演的反问题方程；另一个就是选取何种方法来求解岩石物理反演的反问题方程。通常岩石物理模型建立的地震弹性参数与储层物性参数之间的关系非常复杂，往往是非线性的。所以很多专家学者都利用了统计学反演方法来求解非线性岩石物理反问题。Mukerji等(2001)首次提出了将岩石物理模型与地质统计学方法结合来反演储层物性参数。Bachrach等(2006)建立了弹性参数与物性参数之间的统计关系，利用贝叶斯估计方法反演孔隙度和含水饱和度。Spikes等(2007)利用接触胶结模型进行岩石物理建模，利用测井数据与地震数据约束的概率化反演方法预测物性参数。Bosch(2009)利用Wyllie时间平均方程构建物性参数与弹性参数之间的关系，利用马尔可夫链蒙特卡罗MCMC方法反演物性参数。邓继新等(2009)提出了在贝叶斯框架下利用统计岩石物理模型反演孔隙度与含气饱和度的方法。印兴耀等(2014)利用弹性阻抗与储层物性参数之间的统计关系，在贝叶斯框架下实现储层物性参数反演。林恬等(2017)利用包含物模型构建岩石物理模型，提出了约束最小二乘与信赖域的储层参数反演方法。Li等(2018)利用等效介质理论构建三维岩石物理模板，利用最小二乘原理寻找三维模版网格点方法预测物性参数。杨培杰(2018)利用Simon模型建立了砂泥岩储层物性参数和地震弹性参数之间的定量关系，基于贝叶斯理论利用蒙特卡罗与遗传算法反演储层孔隙度和含水饱和度。张冰等(2018)提出了各向异性页岩储层统计岩石物理反演方法，在贝叶斯框架下利用模拟退火优化粒子群算法(SA-PSO)来估计储层物性参数以及各向异性参数的空间分布。由于岩石物理反问题很多时候都是非线性的，因此岩石物理反演方法主要存在的问题就是如何选取合适的反演算法求解非线性的岩石物理反演问题，提高反演问题的稳定性和精度。

发明内容

本发明目的在于利用地震弹性参数获取储层物性参数；通过岩石物理模型建立地震弹性参数与储层物性参数之间的理论关系，将交替方向乘子ADMM算法引入到马尔科夫链蒙特卡罗法MCMC算法中，提出了一种基于ADMM-MCMC算法的求解非线性岩石物理反演问题的岩石物理反演方法及系统。

为达上述目的，本发明所提供的岩石物理反演方法具体包含：获取待反演地区的地震弹性参数和储层物理参数；通过Gassmann方程和Xu-White模型建立所述地震弹性参数和所述储层物理参数之间的关系方程；于贝叶斯理论框架下利用ADMM-MCMC算法迭代所述关系方程中的物性参数计算其对应的后验概率密度数据；根据所述后验概率密度数据中最大后验密度值对所述待反演地区进行反演获得反演结果。