[发明专利]基于三重条件约束的双相介质AVO正演方法

说明书

技术领域

本发明涉及勘探地球物理领域中的AVO(Amplitude Versus Offset，振幅随炮检距变化)正演问题，是一种基于三重条件约束的双相介质AVO正演方法，用于解决常规的双相介质AVO正演方法中岩石的岩石物理参数难以准确设定的问题，有效地提高双相介质AVO正演方法的精度和可靠性。

背景技术

双相介质是由固体岩石和孔隙中的流体共同组成的介质，其能准确地描述实际的地层结构及性质。基于常规的双相介质理论(Biot，1956；Geertsma，1961)，王尚旭(1990)推导了类似Zoeppritz方程的双相介质的反射和透射系数方程组，奠定了双相介质AVO正演的基础；牟永光(1996)在王尚旭(1990)的研究结果的基础上，推导了油气储层与上覆盖层之间分界面上的反射和透射系数方程组，为双相介质AVO的实际应用奠定了基础；雍学善(2006)在牟永光(1996)的研究结果的基础上，推导了双相/双相分界面、单相/双相分界面、双相/单相分界面、单相/单相分界面等4种类型分界面的反射和透射系数方程组，为双相介质AVO正演走向实用进行了有益的探索；肖思和(2009)采用雍学善(2006)的研究结果在川西新场气田进行了实际应用，在须四段储层获得了较好的实际应用(气、水的识别)效果。

综上所述，目前对于双相介质AVO正演所需要的反射和透射系数方程组已经非常完善，可以满足实际应用的需求。但是其难点问题就在于求解“反射和透射系数方程组”，例如，王尚旭(1990)的方程组需要设定6个双相介质的参数(σ₁₁、σ₂₂、σ₁₂、γ₁₁、γ₂₂、γ₁₂)，牟永光(1996)的方程组需要设定10个双相介质的参数(A、N、Q、R、ρ₁₁、ρ₂₂、ρ₁₂、m₁、m₂、V₂)，制约了方程组的实际应用。值得注意的是，雍学善(2006)基于岩石的岩石物理参数(基质矿物和岩石骨架的弹性参数)反演，建立了双相介质参数(A、N、Q、R、ρ₁₁、ρ₂₂、ρ₁₂、m₁、m₂、V₂)与纵波速度、横波速度、密度、孔隙度、流体的速度和密度之间的关系式，其优点是输入的参数具有明确的物理意义且容易设定，其缺陷是采用自洽理论(Berryman，1995)进行反演计算，需要同时反演基质矿物和岩石骨架的弹性参数，计算精度和可靠性低。随后，肖思和(2009)在雍学善(2006)的研究基础上增加了岩石骨架的弹性参数的输入，其优点是仅需要反演基质矿物的体积模量，降低了反演的多解性，其缺陷是仍采用自洽理论(只能计算4类特殊的孔隙类型：球形、针状、盘状、硬币状)进行反演计算，计算精度较低。

发明内容

本发明的示例性实施例的目的在于克服现有技术中的上述的和/或其他的问题。因此，本发明的示例性实施例提出了一种基于三重条件约束的双相介质AVO正演方法。

根据本发明的示例性实施例，所述基于三重条件约束的双相介质AVO正演方法可以包括下述步骤：

(1)输入纵波速度V_P、横波速度V_S、密度ρ、孔隙度φ，设定岩石的基质矿物的体积模量K₀和剪切模量μ₀、孔隙流体的密度ρ_f和速度V_f、孔隙扁率α的取值范围和增量，从而根据输入的纵波速度V_P、横波速度V_S、密度ρ来计算流体饱和岩石的体积模量K_sat，其计算式为下面的式1：