[发明专利]一种不依赖于测井资料的绝对波阻抗反演方法

说明书

本发明公开了一种不依赖于测井资料的绝对波阻抗反演方法。首先，从叠前炮集地震数据出发，利用地震数据全部信息通过全波形反演的手段得到长波长P波速度模型；其次，基于长波长P波速度模型通过深时转换以及Gardner经验公式得到低频波阻抗模型；最后，使用低频波阻抗模型约束基于多组变异差分进化算法的波阻抗反演，得到绝对波阻抗模型。本发明直接从地震数据出发，通过利用全波形反演与全局优化算法，实现了在不依赖于测井资料的前提下，对横向强非均质介质绝对波阻抗参数的反演。因为使用了叠前地震数据全部信息，所以可以更好的构建横向连续性好的低频波阻抗模型；并且因为使用了全局优化算法求解波阻抗反演问题，能够反演得到全局最优波阻抗参数。

技术领域

本发明属于地球物理勘探领域，涉及一种地球模型物性参数反演方法，特别涉及一种不依赖于测井资料的绝对波阻抗反演方法。

背景技术

石油和天然气是事关国家经济发展及国家安全的战略资源，进一步推进我国油气资源的勘探与开发属于国家重大战略。岩性油气藏是我国今后相当长时间内最主要的勘探开发对象。地震勘探方法是油气勘探的主要方法，绝对波阻抗是油气检测的重要参数。我国岩性油气藏大多在地质上纵向呈薄互层结构、横向上具有强非均质性，如何对岩性油气藏的绝对波阻抗参数进行精细描述是我国油气勘探面临的关键问题。地震反演基于地震反射数据来定量的估计地下介质的岩石物理参数，进而进行储层预测和油藏特征描述。因此，地震反演是刻画岩性油气藏绝对波阻抗的有效方法。

在已有的波阻抗反演方法中，基于模型的反演是最常用的一类波阻抗反演方法。这一类方法的目标是在参数空间中寻找最佳的波阻抗参数使得其对应的正演地震数据与实际观测数据能够最佳的匹配。由于地震数据往往带宽有限并且含噪，这些因素导致波阻抗反演是不适定的，很难唯一恢复出地下介质的波阻抗参数。通常为了克服这些问题，基于模型的波阻抗反演方法依赖于引入适当的约束来使得反演更加稳定并且能够得到绝对波阻抗。最为常用的约束来自于测井资料。基于模型的波阻抗反演方法往往使用通过测井资料沿着层位进行插值得到波阻抗参数低频成分作为约束，进而最终反演得到绝对波阻抗。测井资料具有纵向分辨率高这一优势，但其横向的不连续性制约着构造低频波阻抗模型的准确性。这一方法在井网分布较密的工区或地下介质横向变化不剧烈的工区有着良好的效果，但是在少井甚至无井的工区，特别是地下介质横向非均质性强的工区则会失效。这些不利因素使得完全依赖测井资料来构造低频波阻抗模型在很多情况下是不可行的。

基于模型的波阻抗反演是一类典型的非线性反演问题，当使用线性化方法求解这类反问题时，算法容易陷入局部极值点从而无法得到最优的模型参数。为了解决这一问题，一些学者使用全局优化类方法(例如：模拟退火法、差分进化算法等)来求解这一反问题。这类方法可以有效的避免算法陷入局部极值点，但其固有的缺陷在于计算量巨大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种不依赖于测井资料的绝对波阻抗反演方法，其直接从地震数据出发，通过利用全波形反演与全局优化算法，实现了在不依赖于测井资料的前提下，对横向强非均质介质绝对波阻抗参数的反演。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

这种不依赖于测井资料的绝对波阻抗反演方法为：首先，从叠前炮集地震数据出发，利用地震数据全部信息通过全波形反演的手段得到长波长P波速度模型；其次，基于长波长P波速度模型通过深时转换以及Gardner经验公式得到低频波阻抗模型；最后，使用低频波阻抗模型约束基于多组变异差分进化算法的波阻抗反演，得到绝对波阻抗模型。

进一步，以上方法具体包括以下步骤：

1)采集原始地震数据，然后对采集到的地震数据进行预处理，处理后得到叠前炮集地震数据，记为d_obs(t,x_r；x_s)，其中t表示时间变量；x_r,x_s分别为检波器和震源的位置；处理得到叠后反射地震数据，记为其中t表示时间变量；n为共深度点道集序号；