一种射线弹性参数反演方法

摘要

本发明提出了一种弹性射线参数反演方法，在射线弹性阻抗理论公式基础上，推导出的对数表示的射线弹性参数反演目标函数仅仅是纵横波速度比的函数，避免了EI多变量目标函数寻优速度慢，容易落入局部极值等问题；该目标函数是准确的射线弹性阻抗，在理论入射角范围内与射线弹性阻抗本身没有误差；目标函数消除了解析式中的高次项，解决了解析式不稳定、抗噪能力差的问题；同时不需要假设k值，避免了k值取不准造成的误差。

主权项

1.一种射线弹性参数反演方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)，在探区采集地震资料，处理得到地震剖面；步骤(2)，在探区测井得到地层密度、纵波速度、横波速度；步骤(3)，用合成地震记录对步骤(1)中的地震剖面进行层位标定，并拾取地震反射层位；步骤(4)，采用公式1$\mathrm{REI}\left({\theta }_i\right)=\frac{\mathrm{\alpha \rho }}{\cos {\theta }_i}{(1-\frac{{\beta }^2}{{\alpha }^2}{\sin }^2{\theta }_i)}^{2(k+2)}$由测井数据计算三个入射角对应的射线弹性阻抗，公式中：θ为入射角，α为纵波速度，β为横波速度，ρ为地层密度，REI(θ)为入射角为θ的射线弹性阻抗；步骤(5)，从地震叠前道集数据提取三个入射角的对应角度道集叠加剖面；步骤(6)，由角度道集叠加剖面，在地震反射层位和已知井的射线弹性阻抗的约束下，应用脉冲反褶积反演或者约束稀疏脉冲反演方法反演得到三个入射角对应的射线弹性阻抗；步骤(7)，在已知三个角度的射线弹性阻抗的情况下，由下列公式2模的目标函数计算β/α横纵波速度比，由1/β/α计算纵横波速度比α/β，$f=|\frac{\ln \mathrm{REI}\left({\theta }_1\right)\cos {\theta }_1/\mathrm{REI}\left({\theta }_2\right)\cos {\theta }_2}{\ln \mathrm{REI}\left({\theta }_1\right)\cos {\theta }_1/\mathrm{REI}\left({\theta }_3\right)\cos {\theta }_3}-\frac{\ln (1-\frac{{\beta }^2}{{\alpha }^2}{\sin }^2{\theta }_1)/(1-\frac{{\beta }^2}{{\alpha }^2}{\sin }^2{\theta }_2)}{\ln (1-\frac{{\beta }^2}{{\alpha }^2}{\sin }^2{\theta }_1)/(1-\frac{{\beta }^2}{{\alpha }^2}{\sin }^2{\theta }_3)}|\Rightarrow \min$公式中：θ1、θ2、θ3为入射角，α为纵波速度，β为横波速度，ρ为地层密度，REI(θ1)、REI(θ2)、REI(θ3)分别为入射角θ1、θ2、θ3对应的射线弹性阻抗，使f达到最小值时的横纵波速度比β/α即为该方程组的解；步骤(8)将横纵波速度比β/α带入下列公式3中的任意一个公式，求解纵波阻抗αρ，$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{REI}\left({\theta }_1\right)=\frac{\mathrm{\alpha \rho }}{\cos {\theta }_1}{(1-\frac{{\beta }^2}{{\alpha }^2}{\sin }^2{\theta }_1)}^{2(k+2)}\\ \mathrm{REI}\left({\theta }_2\right)=\frac{\mathrm{\alpha \rho }}{\cos {\theta }_2}{(1-\frac{{\beta }^2}{{\alpha }^2}{\sin }^2{\theta }_2)}^{2(k+2)}\\ \mathrm{REI}\left({\theta }_3\right)=\frac{\mathrm{\alpha \rho }}{\cos {\theta }_3}{(1-\frac{{\beta }^2}{{\alpha }^2}{\sin }^2{\theta }_3)}^{2(k+2)}\end{array}\right.$公式中：θ1、θ2、θ3为入射角；α为纵波速度；β为横波速度；ρ为地层密度，REI(θ1)、REI(θ2)、REI(θ3)分别为入射角θ1、θ2、θ3对应的射线弹性阻抗；步骤(9)，将横纵波速度比β/α和纵波阻抗αρ带入下列公式4求出横波阻抗βρ，βρ＝αρ*β/α公式中：α为纵波速度，β为横波速度，ρ为地层密度；步骤(10)，由纵横波速度比、纵波阻抗、横纵波阻抗求出其他储层弹性参数，完成射线弹性参数反演，其他储层弹性参数包括泊松比、杨氏模量、剪切模量。