[发明专利]TTI地球模型的多各向异性参数反演

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定倾斜横向各向同性(Tilted Transversely Isotropic，TTI)地球模型的各向异性模型参数的值的方法。

背景技术

为了分析地下地层的地质结构，勘探地球物理学家做了许多假设。其中之一是地下地层是各向同性的，而实际上，它基本上是各向异性的。这种错误假设可能导致地质结构的错误成像和解释。为了将地震处理技术扩展到各向异性介质，期望获得地质结构的各向异性的度量。

地震各向异性可以定义成地震速度与波传播方向的相关性。众所周知，倾斜轴横向各向同性地球模型或TTI地球模型可以用于在各向异性介质中模拟波的传播和获取地下地层的图像。描述TTI地球模型的物理参数包括(1)对称轴；(2)沿着对称轴的P-波(压缩)速度-Vp₀；(3)为偏离对称轴的小角度-δ规定速度如何变化的参数；以及(4)在偏离对称轴的大角度-η上确定速度的参数(参见：Thomsen，″Weak Elastic Anisotropy″，Geophysics，vol.51，no.10，1986年10月，以及Alkhalifah和Tsvankin，″Velocity analysis for transversely isotropic Media″，Geophysics，vol.60，1550-1566，1995)。

一些TTI地球模型还使用各向异性参数ε来描述各向异性介质中波的传播。参数ε满足如下关系η＝(ε-δ)/(1+2δ)。需要S(剪切)波速度来完整描述TTI地球模型，但在P-波处理中，S-波速度通常是使用与P-波速度的经验关系获得的。

通常，TTI地球模型是三向模型。模型中的每个点通过它的坐标和各向异性参数的值来描述。在某些情况下，如果各向异性介质的性质不是逐点变化的，则完全定义一个模型可能只需少量各向异性参数。但是，在大多数情况下，TTI地球模型需要各向异性参数的大量空间变化值来精确定义该模型。

TTI地球模型的各向异性参数可以从岩芯数据中直接测量。但是，钻井和取芯是非常昂贵的过程，直接测量只在很少的井位置上才有可能。对于3D成像，期望也使用横向扩展数据来确定TTI地球模型的各向异性参数。

发明内容

在本发明的一个方面中，提供了一种用于确定倾斜横向各向同性(TTI)地球模型的各向异性模型参数的值的计算机实现方法，所述各向异性参数包括沿着倾斜对称轴的P-波速度(Vp₀)、和作为偏离对称轴的波传播角度的函数的代表波速度变化的汤姆森(Thomsen)各向异性参数δ和ε(或η＝(ε-δ)/(1+2δ))，所述方法包括：为感兴趣地质体获取输入数据；确定输入数据与各向异性参数之间的理论关系；以及使用牵涉到下述过程的迭代或顺序组合的工作流，根据所述理论关系和所述输入数据，计算所述感兴趣地质体中的多个地下位置的每一个上的各向异性模型参数的值，所述过程包括输入数据预处理、传统层析反演、基于倾斜横向各向同性模型的三维层析反演、和使用倾斜横向各向同性模型的三维叠前深度偏移(pre-stack depth migration)。

在本发明的另一个方面中，提供了一种具有机器可执行指令的计算机产品，所述指令可被机器执行以执行确定TTI地球模型的各向异性参数的值的层析反演方法，所述各向异性参数包括沿着倾斜对称轴的P-波速度(Vp₀)、和作为偏离对称轴的波传播角度的函数的代表波速度变化的汤姆森各向异性参数δ和ε(或η＝(ε-δ)/(1+2δ))，所述方法包括：确定输入数据与各向异性参数之间的关系，所述输入数据是为感兴趣地质体获取的；以及使用牵涉到下述过程的迭代或顺序组合的工作流，根据所述关系和所述输入数据，计算所述感兴趣地质体中的多个地下位置的每一个上的各向异性模型参数的值，所述过程包括输入数据预处理、三维层析反演、和三维TTI叠前深度偏移。