[发明专利]用平均入射角道集进行PP波与PS波联合AVO反演装置

说明书

技术领域

本发明涉及地震勘探技术领域，尤其涉及一种用平均入射角道集进行PP波与PS波联合AVO反演装置。

背景技术

随着我国油气田勘探开发的不断深入，构造油气藏越来越少，致密油、页岩气、煤层气等非常规油气资源已经成为勘探的重要方向。在这过程中，地震勘探的技术手段也在不断的发展，以应对日益复杂的油气勘探问题。在诸多地震勘探新技术中，多分量地震技术在解决复杂储层的勘探问题上表现出明显的优势。大量的理论研究表明：利用多分量地震得到的PP波与PS波进行联合AVO反演可以提供可靠的纵、横波速度以及密度信息，并派生出更多的反映地层岩性与含流体性的属性参数，这在很大程度上降低了地震解释的多解性，为复杂油气藏的预测提供了新的思路。

多波AVO反演的基础是通过Zoeppritz方程求解地震反射系数，但该方程的形式比较复杂，没有给出反射系数与地层弹性参数之间的“显式”关系。所以国内外研究AVO反演的一个重要方面是对Zoeppritz方程进行近似，以获得反射系数与地层弹性参数之间的线性关系。这其中，最常用的近似公式是Aki-Richards近似公式，其是在地层界面两侧的弹性参数为弱反差的假设基础上建立的，可用来从反射系数直接反推单界面两侧纵、横波速度以及密度变化量。该理论在纵波上首先得到突破，并在实际勘探中得到充分应用。

虽然，PP波与PS波联合AVO反演在理论上具有明显的先进性，但是在实际应用时见效并不明显。原因主要存在于以下两个方面：(1)首先是PS波入射角道集的信噪比较差，降低了联合反演的可靠性。AVO反演需要获得高质量叠前道集作为保障，但现在处理水平尚难以保证PS波的AVA道集具有较宽的入射角范围，也不能保证每个入射角的覆盖次数均匀、信噪比较高。(2)另一个原因是反演中用到的反射系数近似公式都是建立在弱反差的假设前提下，无法适用于强反差的地层界面。很多储集层，如含煤地层、非固结砂岩地层、火成岩与页岩地层等，其弹性参数与围岩的差异较大，导致基于Aki-Richards反射系数近似公式的AVO反演方法出现较大的误差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用平均入射角道集进行PP波与PS波联合AVO反演装置，以克服习知反演方法出现较大的误差的问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供的用平均入射角道集进行PP波与PS波联合AVO反演装置，包括第一计算模块、压缩模块、选取模块、叠加及提取模块、第二计算模块，其中，所述第一计算模块计算PS波压缩至PP波时间域的压缩系数；所述压缩模块，连接所述第一计算模块，以将所述压缩系数应用至PS波AVA道集上得到PP波时间域的PS波AVA道集；所述选取模块连接所述压缩模块，以将PP波与压缩后的PS波AVA道集分选成第一入射角范围和第二入射角范围的AVA道集；所述叠加及提取模块连接所述选取模块，以将PP波与PS波的第一、第二入射角范围的AVA道集各自加权叠加，形成平均入射角道集，并在同一时窗内分别提取PP波与PS波的地震子波，所述第二计算模块连接所述叠加及提取模块，以将测井得到的P波速度、S波速度与密度外推成初始模型，以计算PP波与PS波的反射系数，并与所述地震子波合成平均入射角道集。

本发明所使用的输入数据是平均入射角道集，且利用一个统一的目标函数，将PP波与PS波的正演道集与实际数据平均入射角道集之间的残差结合在一起，以计算精确的PP波与PS波反射系数，进行纵波速度、横波速度以及密度的同时最小二乘反演，使得本发明所获得的参数较为精确。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1a与图1b分别为通过Zoeppritz方程计算的PP波反射系数及PS波反射系数的AVO曲线；

图2是根据本发明实施例的用平均入射角道集进行PP波与PS波联合AVO反演装置的方块图；

图3是根据本发明实施例的用平均入射角道集进行PP波与PS波联合AVO反演装置的另一方块图；

图4是根据本发明实施例的用平均入射角道集进行PP波与PS波联合AVO反演方法的流程图；

图5是根据本发明实施例的用平均入射角道集进行PP波与PS波联合AVO反演方法的另一流程图；

图6a、图6c分别是PP波与PS波的AVA道集的波形图；

图6b、图6d分别由5度与20度入射角组成的PP波与PS波道集的波形图；