[发明专利]一种页岩气TOC叠前地震反演预测方法

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1.一种页岩气TOC叠前地震反演预测方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一，建立页岩储层TOC反演目标函数：

贝叶斯公式表示为：

式(1-1)中，A代表观测样本信息，B则表示待估计参数，p(B)代表待估计参数B的先验分布，P(B|A)代表待估计参数B的后验分布，P(A|B)是联系随机事件A和随机事件B的似然函数，∫P(B)P(A|B)dB是观测样本的全概率，设∫P(B)P(A|B)dB是一个常数，记为将式(1-1)应用于储层TOC反演过程中目标函数的推导得到：

P([φ,V_sh,T]|[EI₁,EI₂,EI₃])＝α×P([φ,V_sh,T])P([EI₁,EI₂,EI₃]|[φ,V_sh,T]) (1-4)，

式(1-4)中，φ,V_sh,T依次表示孔隙度、泥质含量以及TOC，EI₁,EI₂,EI₃分别表示三个不同角度的弹性阻抗，P(·)代表概率密度函数，

对三个不同角度的弹性阻抗做去相关处理，使三者彼此之间相互独立，对式(1-4)做变形得到下式：

P([EI₁,EI₂,EI₃]|[φ,V_sh,T])

＝P(EI₁|[φ,V_sh,T])P(EI₂|[φ,V_sh,T])P(EI₃|[φ,V_sh,T]) (1-5)，

式(1-5)中，EI₁，EI₂，EI₃分别为经去相关处理后的弹性阻抗参数，

寻找后验分布中最大后验概率的所在位置，该位置所对应的参数值即为储层TOC的最终反演结果：

[φ,V_sh,T]＝arg MaxP([φ,V_sh,T]|[EI₁,EI₂,EI₃]) (1-6)，

将式(1-4)和式(1-5)代入式(1-6)中，舍弃常数α，建立最终反演的目标函数，即：

式(1-7)中，P([φ,V_sh,T])为储层TOC的先验分布，P(EI₁|[φ,V_sh,T])P(EI₂|[φ,V_sh,T])P(EI₃|[φ,V_sh,T])为联系先验分布和后验概率分布的似然函数；

步骤二，基于弹性阻抗的页岩TOC叠前反演：

根据对测井数据的统计分析而建立所述储层TOC的先验分布：假定测井资料中所提供的各储层物性参数均服从混合高斯分布，并且每个混合高斯分布都是由N个高斯分量通过加权平均构成，利用EM算法求出混合高斯分布中每一个高斯分量中的各项统计参数：均值、方差及权重，然后根据各项统计参数分别建立N个高斯分布，并按照它们各自的权重进行加权平均，最终得出储层TOC的混合高斯分布，其表达式如下：

式(2-1)中，T代表储层TOC，N代表高斯分量的个数，α_k代表第k个高斯分量的权重，满足代表高斯分量的均值，代表高斯分量的方差；

通过蒙特卡洛仿真模拟技术分别对已建立的先验分布做随机抽样，最终获得储层TOC的随机样本空间分布；

构建统计岩石物理模型，所述统计岩石物理模型表达式如下所示：

EI＝f(T,φ,V_sh)+ε (3-1)，

式(3-1)中，f(·)表示函数，EI为弹性阻抗变量，ε为随机误差项变量；

针对储层TOC的随机样本空间分布中的每一个样点，通过统计岩石物理模型都求出对应的弹性阻抗的值，所有的弹性阻抗值就共同构成了弹性阻抗的随机样本空间分布，将二者结合，可获得它们的联合分布，利用期望最大化算法分别求出联合分布中三个分量的统计参数；

根据式(1-7)估计储层TOC后验概率的最大值，此最大值所在的位置处所对应的TOC值就是反演的最终结果。