[发明专利]一种射线参数域无约束弹性参数反演方法

说明书

技术领域

本发明属于地震勘探中的地震反演领域，具体涉及一种射线参数域无约束弹性参数反演方法，应用于实际生产的地震处理和解释。

背景技术

现有的叠前反演技术是通过考察地震振幅随着偏移距变化(AVO)的信息进行反推地下岩层的弹性信息，包括纵波速度，横波速度以及密度等。因此在叠前反演之前，需要建立起计算振幅随偏移距变化的机制，即正演部分。但是在实际生产当中，考虑到振幅与偏移距之间定量关系的复杂性，一般都是先将偏移距域的地震数据转换到角度域中，然后根据角度域的Zoeppritz方程进行正演计算。尽管Zoeppritz方程经过几十年的发展得到了不少改进和简化，但是依然是建立在角度域之上，即描述振幅随着入射角(AVA)的变化关系，并非振幅随偏移距(AVO)的变化。在确定地震振幅变化的机制之后，就可以根据实际得到的叠前地震数据进行地下岩层信息的反演。具体的反演方法也有多种，应用最为广泛的有基于模型迭代方法和稀疏脉冲反演方法等。角度域反演方法比较普遍，被大量应用于实际生产当中，但是同时角度域反演也存在以下几个问题：

首先反演第一步需要先转换到角度域中。但是在角度域转换的过程中，首先需要地下速度的信息，而地层速度信息求取并不准确的，从而会引入误差；

此外在角度域的Zoeppritz方程当中，AVA现象只和岩性参数(速度，密度)变化的相对值相关，与岩性参数的绝对值无关。例如，在只考虑速度变化的情况下，在速度为2000m/s和2500m/s的间断面产生的AVA现象与速度为4000m/s和5000m/s的间断面产生的AVA现象是一致的。这就造成了一个多解问题，使得反演无法求取得到参数的绝对值信息，只能反演出弹性参数的相对变化信息。在实际生产中，要得到弹性参数的绝对值信息，则需要通过其他的约束条件去进行处理。

发明内容

本发明针对常规角度域反演所存在的问题，包括从地震数据转换到角度域过程中对地层速度信息的依赖，以及在反演中只能得到速度参数的相对变化信息等，提供一种射线参数域无约束弹性参数反演方法，在转换到射线域中可以直接从地震数据出发，无需速度信息，避免速度信息不准确导致给反演带来的误差；同时在反演过程中无需约束可以直接得到纵波速度，横波速度等弹性参数信息，从而减小反演的多解性问题，使得反演结果更加精确有效。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种射线参数域无约束弹性参数反演方法，将偏移距域下的地震数据转换到射线域中，通过构建射线域下振幅变化的关系并进行模型迭代反演，得到纵波速度、横波速度以及密度。

所述方法包括以下步骤：

(1)创建射线域下振幅变化的关系，即Zoeppritz方程；

(2)将偏移距下的地震数据转换到射线域形成射线域地震数据；

(3)对于每个射线域下的地震数据进行子波估算；

(4)根据测井资料建立初始模型；

(5)对步骤(2)得到的射线域地震数据在所述初始模型的基础上进行模型迭代反演，当前后两次结果收敛时，或者迭代次数超过预先设定次数后停止迭代反演，最终得到的模型值即为反演结果，包括纵波速度、横波速度以及密度；

(6)输出纵波速度、横波速度以及密度。

所述步骤(1)中的Zoeppritz方程如下：