一种确定煤层气纵波和横波速度的方法

摘要

本发明属于勘探资料处理过程，是一种确定煤层气纵波和横波速度的方法。处理地震勘探和测井数据后得到横波速度和纵波速度，分别对纵波速度和横波速度处理，使平均值分别为零，对组纵波和横波速度进行归一化处理，求取纵波和横波速度最佳变换，迭代得到最佳变换函数值，回归得到函数关系式，根据函数关系式得到其他井或地区的横波或者纵波速度。本发明克服了传统多元回归方法需要预先假定一个函数关系的缺陷，能有效提高回归后煤层气横波和纵波速度的相关系数，利用得到的纵波和横波速度关系可计算另一口井或者地区的横波或者纵波速度。

主权项

一种确定煤层气纵波和横波速度的方法，特点是通过以下步骤实现：1）采集地震勘探和测井数据，处理后得到纵波速度x和横波速度y；2）按照下式分别对纵波速度x和横波速度y进行处理，使它们的平均值分别为零：$\left\{\begin{array}{c}{x}_j=x_j-\left(\underset{j=1}{\overset{L}{\Sigma }}{x}_j\right)/L\\ y_j=y_j-\left(\underset{j=1}{\overset{L}{\Sigma }}{y}_j\right)/L\end{array}\right.---\left(1\right)$式中：L是组数，j是纵波速度x和横波速度y的组序列号，x_j和y_j分别是纵波速度x和横波速度y的第j个元素；3）按照下式对L组纵波速度x和横波速度y进行归一化处理：$\left\{\begin{array}{cc}{x}_j=x_j/\max \left(x\right)& \\ y_j=y_j/\max \left(y\right)& (j=\mathrm{1,2},···,L)\end{array}---\left(2\right)\right.$式中，L是组数；j是纵波速度x和横波速度y的组序列号；x_j和y_j分别是是纵波速度x和横波速度y的第j个元素；max(x)是求取纵波速度x的最大值；max(y)是求取横波速度y的最大值；4）按下式分别计算纵波速度x和横波速度y最佳变换的初始值φ⁰(x)和θ⁰(y)：$\left\{\begin{array}{cc}{\phi }^0\left(x_j\right)=0& \\ {\theta }^0\left(y_j\right)=y_j& (j=\mathrm{1,2},···,L)\end{array}---\left(3\right)\right.$式中，L是纵波速度x和横波速度y的组数；j是纵波速度x和横波速度y的组序列号；x_j和y_j分别是纵波速度x和横波速度y的第j个元素；5）按照下式求取纵波速度x和横波速度y的最佳变换φ^k(x_j)和θ^k(y_j)：$\left\{\begin{array}{cc}{\phi }^k\left(x_j\right)=S_x\left({\theta }^{k-1}\left(y_j\right)\right)& \\ {\theta }^k\left(y_j\right)=S_y\left[{\phi }^k\left(x_j\right)\right]/\left|\right|S_y\left[{\phi }^k\left(x_j\right)\right]\left|\right|& (j=\mathrm{1,2},···,L)\end{array}---\left(4\right)\right.$式中，k是迭代次数；S是指对数据作平滑，平滑方法采用样条函数法或超级平滑方法；x_j和y_j分别是纵波速度x和横波速度y的第j个元素；φ^k(x_j)和θ^k(y_j)分别是第k次迭代，纵波速度x和横波速度y最佳变换φ^k(x)和θ^k(y)的第j个元素；6）按下式计算迭代误差：$e^2[{\theta }^k\left(y_j\right),{\phi }^k\left(x_j\right)]=\frac{1}{L}\underset{j=1}{\overset{L}{\Sigma }}{[{\theta }^k\left(y_j\right)-{\phi }^k\left(x_j\right)]}^2---\left(5\right)$式中：k是迭代次数；7）重复步骤5）和6），直到相邻两次迭代误差满足下式：|e²[θ^k(y_j),φ^k(x_j)]‑e²[θ^k‑1(y_j),φ^k‑1(x_j)]|≤δ        （6）式中，k是迭代次数；δ是误差门槛值，取值范围是0.001到0.01；当相邻两次迭代误差满足公式（6）时，第k次迭代得到θ(y)称为横波速度y的最佳变换函数，得到的φ(x)称为纵波速度x的最佳变换函数；φ^k(x_j)和θ^k(y_j)分别是第k次迭代，纵波速度x和横波速度y最佳变换φ^k(x)和θ^k(y)的第j个元素；8）将步骤7）得到的最佳变换函数θ(y)和φ(x)的函数值，利用线性回归方法进行回归，得到θ(y)和φ(x)的函数关系式：θ(y)=f(φ(x))                                 （7）式中，f是由线性回归得方法到的θ(y)和φ(x)的函数关系式；9）根据函数关系式θ(y)，φ(x)和f，计算得到其他井或地区的纵波速度x或者横波速度y。