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专利号: 2020100689414
申请人: 长江大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于多点地质统计的叠前地震反演方法,其特征在于:它包括如下步骤:①:调研岩石相与物理属性统计关系

根据井数据解释成果,获取不同岩石类型的弹性参数,如密度、纵波速度和横波速度;

建立不同岩石弹性参数的累积分布图;这些参数的分布函数作为后期多点地质统计学相控建模下岩石弹性参数抽样的依据;

②:建立工区网格和符合工区的训练图像

根据实际工区范围选择合适的网格尺寸大小,对工区进行网格划分,建立网格模型;通过基础地质研究,获得研究区岩石相形态学特征及其沉积模式,常用的获取方法有基于目标的非条件建模、基于沉积过程建模、地震资料以及地质人员勾勒地质图件数据化等;

③:将实测的井数据分配到最邻近的网格节点上

实测井数据上包括岩相、密度、纵横波信息,将这些数据作为硬数据分配到最邻近的网格节点上;当一个网格中存在多个井数据时,选择离网格中心最近的数据点作为硬数据;

④:赋工区网格初始属性值

为了确保迭代过程中地震道合成记录的顺利计算,需要对工区待估点赋予初始属性值,包括密度值、纵波速度值以及横波速度值;参考步骤1中统计的工区不同岩相弹性参数的分布函数,如待估点都给平均密度值和平均纵横波速度值;

⑤:迭代反演

每一次迭代反演均要遍历所有网格,因此工区的反演结果由多个待估处的反演结果构成。

⑥:计算地震记录匹配率

计算当次迭代反演的地震匹配率,并且与人为设定的门槛值比较;当迭代反演的结果小于地震记录匹配率时,则重复步骤4和步骤5,进行下一次迭代反演;当迭代反演的结果大于等于地震记录匹配率时,则整个反演过程结束,得到多点地质统计叠前地震反演的模型。

2.根据权利要求1所述的基于多点地质统计的叠前地震反演方法,其特征在于:所述迭代反演,在步骤⑤中包括如下分步骤;

分步骤5.1:选择适当大小的数据样板

根据沉积相形态特征确定数据样板形状和大小;

分步骤5.2:确定访问待估网格的伪随机路径

先在顶面网格上的每个网格随机中产生一个伪随机数,然后在每个待估点处通过数据样板搜索周围的条件点个数;每个待估点的数值等于伪随机数与条件点个数之和,对所有的待估点其进行从大到小排序,值较大的网格优先模拟,从而得到整个工区的模拟路径;

分步骤5.3:数据事件扫描训练图像获得候选数据模式

对待估点进行模拟时,需要确定数据事件,即数据样板中包含条件点信息;利用数据事件随机扫描训练图像,从中获得多个完全匹配的数据模式;按先后顺序选择若干数据模式作为候选数据模式;

分步骤5.4:内循环选择最接近原始合成记录的属性

根据步骤①获得的不同岩相的弹性参数(密度、纵波速度以及横波速度)分布函数,对候选数据模式内所有待估点进行弹性参数抽样;

根据候选数据模式所在地震道的弹性参数数据,计算这些地震道的反射系数,与地震子波褶积,获得若干条合成地震道;计算若干合成地震道与实际地震记录的目标函数之和,并将其对应候选数据模式所包含的岩石相、速度和密度值赋值到对应模拟区域,完成待估网格处的反演;

再次对该候选数据模式内所有待估点进行弹性参数抽样。根据候选数据模式所在地震道的弹性参数数据,计算这些地震道的反射系数,与地震子波褶积,获得若干条合成地震道;计算若干合成地震道与实际地震记录的目标函数之和,比较这次目标函数与上一次计算的目标函数,选择误差最小的作为最优反演结果;重复该步骤进行若干抽样,选择出里面最小的作为最优反演结果;

对其它若干候选数据模式进行抽样,重复分步骤5.4,同样地,将每次目标函数与上一次计算的目标函数作比较,选出最小的作为最优反演结果;

重复分步骤5.1-5.4,直到遍历所有网格,即所有待估处模拟完成,就是实现了一次迭代反演。

3.根据权利要求1或2所述的基于多点地质统计的叠前地震反演方法,其特征在于:在分步骤5.1中;所述的数据样板形状为椭球体或长方体;所述的长方体为5×5×7的格子长方体。

4.根据权利要求3所述的基于多点地质统计的叠前地震反演方法,其特征在于:在分步骤5.4中;

所述计算若干合成地震道与实际地震记录的目标函数之和,选择误差最小的作为最优反演结果;计算合成地震道与实际地震记录的目标函数之和可以采用下述公式:式中L表示多个候选数据模式所在的地震道,l表示第几个候选数据模式所在的地震道;d(l)obs表示实际地震道数据;d(l)syn表示通过估计的弹性参数和反射系数根据褶积公式计算的地震合成记录;ψ为若干合成地震道与实际地震记录的目标函数之和;

所述通过估计的弹性参数和反射系数根据褶积公式计算的地震合成记录,褶积公式采用下述公式表示:dsyn=w*R           (2)

式中w表示地震子波;R表示地震反射系数;dsyn表示地震道的合成记录;

所述计算地震反射系数,可以采用Aki&Richard提出的左普利兹(Zoeppritz)方程近似式表示:式中Rpp(θ)表示所述目的工区中相邻的层位界面位置处的纵波反射系数;Vp是纵波速度;Vs是纵波速度;ρ是密度。

5.根据权利要求4所述的基于多点地质统计的叠前地震反演方法,其特征在于:在分步骤5.4中;在反演中,数据样板中所包含已知的井数据越多,访问次序越靠前,通常是由井数据丰富区域逐步过渡到井数据较少,最后到无井区域。

6.根据权利要求4或5所述的基于多点地质统计的叠前地震反演方法,其特征在于:在分步骤5.3中;所述的数据事件是多点地质统计学中可以展现空间多点之间的相关性的术语,指数据样板范围内的岩相数据;所述的岩相数据包括已知井数据和已模拟点的岩相数据和这些数据空间的几何形态(数据构型);

7.根据权利要求6所述的基于多点地质统计的叠前地震反演方法,其特征在于:在步骤⑥中;当地震匹配率大于等于80%时,即可以满足实际需求,反演结束,输出模拟结果。