[发明专利]一种裂缝介质PP波与分裂PS波AVO联合反演方法

说明书

本发明公开了一种裂缝介质PP波与分裂PS波AVO联合反演方法，叠前AVA角道集进行了时间压缩匹配，再基于Rüger关于HTI介质的反射系数近似公式，运用高斯牛顿迭代算法，进行PP波、PS1波和PS2波联合反演，从而得到裂缝介质的各向异性参数和弹性参数结果，适用于裂缝HTI介质和各向同性介质，这是由于反射系数近似公式中，当各向异性参数为0，即为各向同性介质，即使初始模型为线性的，本发明的反演方法也能够得到很好的效果。HTI介质的多波AVO反演方法能够为裂缝介质地层提供岩性和流体和裂缝密度等有效信息。

技术领域

本发明涉及地震勘探技术领域，具体涉及一种裂缝介质PP波与分裂PS波AVO联合反演方法。

背景技术

AVO(amplitude variation with offset)/AVA(amplitude variation withangle)反演技术是以弹性波理论为基础，利用叠前地震道集反射振幅随炮检距(或入射角)的变化规律，来估算预测储层的物性参数和岩石特征的重要技术。当地震波入射到反射界面时，Zoeppritz方程描述了纵波入射横波入射与各自激发的反射透射纵波横波之间的关系，为AVO技术提供了理论基础；Aki和Richards简化了Zoeppritz方程，得到了基于纵横波速度和密度的PP波和PS波AVO近似公式；Goodway分析了拉梅常数对碳氢化合物的敏感程度推导了AVO近似公式；Gray基于Aki和Richards的公式上推导了用拉梅常数及密度表达的反射系数近似方程；Rüger推导了用Thomsen各向异性参数表达的AVO反射近似公式，并对其公式的精确性及适用介质进行了对比与分析。

裂缝诱导的HTI介质是将一组垂直排列的裂缝镶嵌于各向同性介质中的一种理论等效介质，该介质为具有横向水平对称轴的各向异性介质。在HTI介质中，对其进行AVO反演需要更多的参数，这是由于其介质的各向异性会引起反射系数变化，AVO反演还需要考虑介质的各向异性参数。对于各向异性介质的AVO反演研究，由于其参数的多且复杂性，用以往的AVO反演方法往往不能解决其多解性，进而不能获得良好的预测效果。Lee等提出用局部最小解的方法更容易解决各向异性介质的问题；Auger等、Verie和Landro都提出将PP波和PS波联合反演来解决多解问题，并且在各向同性介质中取得较好的成果；Fatti等利用加权叠加的方法精确地反演纵、横波阻抗；Nadri和Hartly运用共轭迭代算法反演弹性参数和各向异性参数；Lu等对VTI介质多波联合反演了各向异性参数和弹性参数5项。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种裂缝介质PP波与分裂PS波AVO联合反演方法，对叠前AVA角道集进行了时间压缩匹配，再基于Rüger关于HTI介质的反射系数近似公式，运用高斯牛顿迭代算法，进行PP波、PS1波和PS2波联合反演，从而得到裂缝介质的各向异性参数和弹性参数结果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种裂缝介质PP波与分裂PS波AVO联合反演方法，包括如下步骤：

S1、抽取PP波AVA道集、PS1波AVA道集和PS2波AVA道集，并将PS1波、PS2波的时间压缩到PP波的时间上；

S2、初始模型的建立：通过测井数据获得初始的纵波的垂直速度、快横波的垂直速度以及密度模型，并根据岩石物理测井信息或者速度分析，建立初始的各向异性参数模型；

S3、反演：

S3.1对各向同性弹性参数即纵波的垂直速度α、快横波的垂直速度β和密度ρ进行反演：

S3.1.1、根据初始的纵波的垂直速度、快横波的垂直速度以及密度模型的模型数据，用Rüger的反射系数近似公式分别计算PP波、PS1波、PS2波的反射系数，此时各向异性参数ε^(V)、δ^(V)、γ为0，不对各向异性参数进行反演；所述Rüger的反射系数近似公式如下：