[发明专利]一种基于方位弹性阻抗差异奇异值分解的裂缝密度及方向预测方法及系统与应用

权利要求书

1.一种基于方位弹性阻抗差异奇异值分解的裂缝密度及方向预测方法，其特征在于，包括：

基于分方位的部分角度叠加地震数据、地震子波、各向同性弹性阻抗低频模型，进行反演，得到方位弹性阻抗数据体Ⅰ；

利用所述方位弹性阻抗数据体Ⅰ计算，得到方位弹性阻抗差异；

对方位弹性阻抗差异进行奇异值分解得到不同的基函数和奇异值；具体的，M×N的方位弹性阻抗差异为：

ΔL_EI＝FDV^T (17)

其中，ΔL_EI表示方位弹性阻抗差异，F和V表示相互正交的特征向量，F的每一列包含不同的方位角基函数f_i(φ)，V的每一列包含不同的入射角基函数v_i(θ)，M表示方位角的个数，N表示入射角的个数；符号T表示矩阵的转置；D表示由依次递减的奇异值d_ii构成的M×N对角矩阵，其包含了裂缝密度信息；

对方位角基函数进行傅里叶级数拟合对裂缝方位进行预测；

对归一化方位弹性阻抗差异进行奇异值分解得到正演的第一项奇异值，结合第一项奇异值与裂缝密度之间的关系实现裂缝密度预测。

2.如权利要求1所述的基于方位弹性阻抗差异奇异值分解的裂缝密度及方向预测方法，其特征在于，所述方位弹性阻抗差异为：

其中，φ₀表示选取某一参考观测方位时对应的参考观测方位与裂缝对称轴方位的夹角；L_EI(θ,φ)表示归一化方位弹性阻抗，L_EI(θ,φ₀)表示选取某一参考观测方位φ₀时对应的归一化方位弹性阻抗；e表示裂缝密度。

3.如权利要求1所述的基于方位弹性阻抗差异奇异值分解的裂缝密度及方向预测方法，其特征在于，对方位弹性阻抗差异进行奇异值分解，得到：

ΔL_EI(θ,φ)＝f₁(φ)d₁₁(e)v₁(θ)+f₂(φ)d₂₂(e)v₂(θ)+f₃(φ)d₃₃(e)v₃(θ)+... (16)

其中，e表示裂缝密度；f_i(φ)表示随方位角变化的基函数，称其为方位角基函数，v_i(θ)表示随入射角变化的基函数，称其为入射角基函数，d_ii(e)表示奇异值，其与裂缝密度有关，i＝1,2,3...。

4.如权利要求1所述的基于方位弹性阻抗差异奇异值分解的裂缝密度及方向预测方法，其特征在于，M×N的方位弹性阻抗差异为：

ΔL_EI＝FDV^T (17)

其中，

5.如权利要求1所述的基于方位弹性阻抗差异奇异值分解的裂缝密度及方向预测方法，其特征在于，所述对裂缝方位进行预测的具体步骤为：对归一化方位弹性阻抗差异进行奇异值分解，得到第一项方位角基函数，利用傅里叶级数方法对第一项方位角基函数进行拟合，计算得到初始裂缝方位，结合裂缝方位先验信息矫正初始裂缝方位，得到最终的裂缝方位预测结果。