一種基于測井數(shù)據(jù)約束的全波形反演方法及系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于測井數(shù)據(jù)約束的全波形反演方法及系統(tǒng)，該方法包括：利用陸上地震資料建立地震剖面的初始速度場；根據(jù)已知的測井資料建立基于測井信息的測井模型；基于初始速度場和測井模型建立地震剖面的綜合插值模型；對綜合插值模型進行反演計算，根據(jù)計算數(shù)據(jù)與陸上地震資料的數(shù)據(jù)殘差更新綜合插值模型，以確定在初始速度場中低頻信息缺失情況下的全波形反演模型。本發(fā)明專利技術(shù)提高了全波形反演建模的精度，降低了全波形反演對地震低頻數(shù)據(jù)的依賴，完成在陸上最低可用頻段資料的全波形反演流程。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及地質(zhì)勘探
，具體地說，涉及一種基于測井數(shù)據(jù)約束的全波形反演方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
全波形反演作為一種高精度的建模手段成為近年來全球研究的熱點，其理論基礎(chǔ)發(fā)展已相對完善，但其實用化仍面臨著許多的挑戰(zhàn)，尤其是陸地資料限制了全波形反演的實用化進程。常規(guī)陸地資料為反射波勘探數(shù)據(jù)，缺少全波形反演所要求的低頻信息，加之陸地資料品質(zhì)較差且噪音干擾嚴重，使得有效低頻信息的獲取更具挑戰(zhàn)。低頻信息是全波形反演的基礎(chǔ)，低頻的缺失，在很大程度上限制了全波形反演的實用化進程。目前，解決全波形反演耦合問題主要有兩種方法。一種是在數(shù)據(jù)方面通過頻率擴展獲取偽低頻信息，但通過該方法獲取的低頻信息可靠性較低，在使用過程中可能造成全波形反演的錯誤收斂；另一種方法是在模型方面利用一些常規(guī)建模方法獲得初始模型，如采用走時層析、網(wǎng)格層析以及拉普拉斯域波形反演等方法獲得初始模型，但這樣獲得的初始模型往往都不能滿足全波形反演對初始模型高精度的要求，尤其在復雜構(gòu)造，低速異常發(fā)育的地塊。因此，目前國際上全波形反演的應用還受到很大限制，還沒有出現(xiàn)陸地資料的成功應用案例。為了克服陸地資料的局限性，其應用方向逐漸退化成初至波、反射波等特征波形的反演策略。盡管這些方法可以實現(xiàn)波形反演的建模，但損失了全波形反演高精度建模的優(yōu)勢。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為解決以上問題，本專利技術(shù)提供了一種基于測井數(shù)據(jù)約束的全波形反演方法及系統(tǒng)，用以在陸上資料缺失低頻信息的情況下，提高全波形反演建模的精度。根據(jù)本專利技術(shù)的一個方面，提供了一種基于測井數(shù)據(jù)約束的全波形反演方法，包括：利用陸上地震資料建立地震剖面的初始速度場；根據(jù)已知的測井資料建立基于測井信息的測井模型；基于所述初始速度場和所述測井模型建立地震剖面的綜合插值模型；對所述綜合插值模型進行反演計算，根據(jù)計算數(shù)據(jù)與陸上地震資料的數(shù)據(jù)殘差更新所述綜合插值模型，以確定在所述初始速度場中低頻信息缺失情況下的全波形反演模型。根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例，建立所述測井模型的步驟進一步包括：任意選取地震剖面中兩口井的測井信息來進行第一插值處理，以獲取粗插值模型；基于地震剖面中除進行所述第一插值處理的兩口井外的其他井的測井信息，對所述粗插值模型進行第二插值處理，以獲取精細插值模型；對所述精細插值模型進行平滑處理，以獲取所述測井模型。根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例，所述第二插值處理的步驟進一步包括：確定地震剖面中位置u處的已知測井速度在位置i處的高斯權(quán)重值G(i)；基于所述高斯權(quán)重值G(i)和已知的測井資料對所述粗插值模型進行處理，以獲取所述精細插值模型。根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例，地震剖面中位置u處的測井速度在位置i處的高斯權(quán)重值G(i)為：G(i)=1σ2πexp[-(i-u)22σ2].i=1...nx,u=1...nx;]]>其中，u為已知井在地震剖面中的橫坐標，i為地震剖面中的橫坐標，σ2為方差，nx為橫向采樣點數(shù)。根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例，所述精細插值模型為：maccurace(i,j)=1nΣk=1nGk(i)mlogk(j)+[1-1nGk(i)]mrobust(i,j),i=1...nx,j=1...nz]]>其中，maccurace(i,j)為校正后的插值模型，為已知的第k個井的測井數(shù)據(jù)，Gk(i)為第k個井的高斯權(quán)重值，n為井數(shù)，nx為橫向采樣點數(shù)，nz為縱向采樣點數(shù)，i為地震剖面中的橫坐標，j為地震剖面中的縱坐標，mrobust(i,j)為第一插值處理后的粗插值模型。根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例，所述綜合插值模型為：m(i,j)＝λmaccurace(i,j)+(1-λ)mbg(i,j)其中，m(i,j)為綜合插值模型，mbg(i,j)為初始速度場，λ為權(quán)重系數(shù)。根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例，所述第一插值處理采用線性插值模型得到所述粗插值模型，所述粗插值模型為：mrobust(i,j)＝αm1(i,j)+(1-α)m2(i,j)其中，mrobust(i,j)為粗插值模型，m1(i,j)、m2(i,j)分別為兩口井的測井數(shù)據(jù)，α為插值系數(shù)。根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例，所述平滑處理為高斯平滑處理。根據(jù)本專利技術(shù)的另一個方面，還提供了一種基于測井數(shù)據(jù)約束的全波形反演系統(tǒng)，包括：初始速度場計算模塊，利用陸上地震資料建立地震剖面的初始速度場；測井模型建立模塊，根據(jù)已知的測井資料建立基于測井信息地震剖面中的測井模型；綜合插值模型計算模塊，基于所述初始速度場和所述測井模型建立地震剖面的綜合插值模型；綜合插值模型更新模塊，對所述綜合插值模型進行反演計算，根據(jù)計算數(shù)據(jù)與陸上地震資料的數(shù)據(jù)殘差更新所述綜合插值模型，以確定在所述初始速度場中低頻信息缺失情況下的全波形反演模型。根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例，所述測井模型建立模塊進一步包括：粗插值模型計算單元，任意選取地震剖面中兩口井的測井信息來進行第一插值處理，以獲取粗插值模型；精細插值模型計算單元，基于地震剖面中除進行所述第一插值處理的兩口井外的其他井的測井信息，對所述粗插值模型進行第二插值處理，以獲取精細插值模型；平滑處理單元，對所述精細插值模型進行平滑處理，以獲取所述測井模型。本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)通過綜合插值建模的方法將測井數(shù)據(jù)所包含的低頻信息融入到初始速度場中，提高了全波形反演建模的精度，使資料的最低可用頻率與初始模型達到很好的耦合，降低了全波形反演對地震低頻數(shù)據(jù)的依賴，完成在陸上最低可用頻段資料的全波形反演流程。本專利技術(shù)的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本專利技術(shù)而了解。本專利技術(shù)的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡單的介紹：圖1是根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例的方法流程圖；圖2是根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例的算法流程圖；圖3是根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例的粗插值模型示意圖；圖4是根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例的精細插值模型示意圖；圖5是根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例的綜合插值模型示意圖；圖6是采用現(xiàn)有的常規(guī)建模方法反演得到的模型示意圖；圖7是根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例的反演的模型示意圖；以及圖8是圖6和圖7對應的真實地質(zhì)模型示意圖。具體實施方式以下將結(jié)合附圖及實施例來詳細說明本專利技術(shù)的實施方式，借此對本專利技術(shù)如何應用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本專利技術(shù)中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本專利技術(shù)的保護范圍之內(nèi)。如圖1所示為根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例的方法流程圖，如圖2所示為根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例的算法流程圖，以下參考圖1和圖2來對本專利技術(shù)進行詳細說明。首先，在步驟S110中，基于陸上地震資料建立地震剖面的初始速度場。初始速度場可通過以下步驟得到，首先，在步驟S1101中，通過野外地質(zhì)勘探獲取目標工作區(qū)的陸地資料(即陸地地震資料)。然后，在步驟S1102中，利用常規(guī)的射線層析反演方法、偏移速度分析方法或者菲涅爾帶層析方法等從陸上地震資料中獲得地震剖面的初始速度場。在本實施例中，優(yōu)選采用射線層析成像反演方法。該本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種基于測井數(shù)據(jù)約束的全波形反演方法，包括：利用陸上地震資料建立地震剖面的初始速度場；根據(jù)已知的測井資料建立基于測井信息的測井模型；基于所述初始速度場和所述測井模型建立地震剖面的綜合插值模型；對所述綜合插值模型進行反演計算，根據(jù)計算數(shù)據(jù)與陸上地震資料的數(shù)據(jù)殘差更新所述綜合插值模型，以確定在所述初始速度場中低頻信息缺失情況下的全波形反演模型。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于測井數(shù)據(jù)約束的全波形反演方法，包括：利用陸上地震資料建立地震剖面的初始速度場；根據(jù)已知的測井資料建立基于測井信息的測井模型；基于所述初始速度場和所述測井模型建立地震剖面的綜合插值模型；對所述綜合插值模型進行反演計算，根據(jù)計算數(shù)據(jù)與陸上地震資料的數(shù)據(jù)殘差更新所述綜合插值模型，以確定在所述初始速度場中低頻信息缺失情況下的全波形反演模型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全波形反演方法，其特征在于，建立所述測井模型的步驟進一步包括：任意選取地震剖面中兩口井的測井信息來進行第一插值處理，以獲取粗插值模型；基于地震剖面中除進行所述第一插值處理的兩口井外的其他井的測井信息，對所述粗插值模型進行第二插值處理，以獲取精細插值模型；對所述精細插值模型進行平滑處理，以獲取所述測井模型。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全波形反演方法，其特征在于，所述第二插值處理的步驟進一步包括：確定地震剖面中位置u處的已知測井速度在位置i處的高斯權(quán)重值G(i)；基于所述高斯權(quán)重值G(i)和已知的測井資料對所述粗插值模型進行處理，以獲取所述精細插值模型。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全波形反演方法，其特征在于，地震剖面中位置u處的測井速度在位置i處的高斯權(quán)重值G(i)為：G(i)=1σ2πexp[-(i-u)22σ2],i=1···nx,u=1···nx;]]>其中，u為已知井在地震剖面中的橫坐標，i為地震剖面中的橫坐標，σ2為方差，nx為橫向采樣點數(shù)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全波形反演方法，其特征在于，所述精細插值模型為：maccurace(i,j)=1nΣk=1nGk(i)mlogk(j)+[1-1nGk(i)]mrobust(i,j),i=1···nx,j=1··&CenterDo...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡光輝，王杰，
申請(專利權(quán))人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11