[发明专利]一种基于深度域地震记录的叠前线性反演方法

说明书

本发明涉及一种基于深度域地震记录的叠前线性反演方法，包括：步骤101：进行深度域井震标定；步骤102：对整个工区的实际深度域地震记录进行层位拾取并与深度构造解释结果结合，然后对深度域测井数据进行插值，并将沉积模式作为协同数据参与插值，最终获取整个工区的初始低频弹性参数数据体；步骤103：首先对整个工区的时间域地震记录进行时间域地震子波提取，然后基于点传播函数与时间域地震子波的对应关系进一步将时间转换为深度从而获取整个工区的点传播函数；步骤104：利用获取的点传播函数构建对应的非稳态褶积矩阵形式；步骤105：将非稳态褶积子波矩阵与反射系数线性近似公式结合，并利用贝叶斯推理线性反演方法进行整个工区的弹性参数反演。

技术领域

本发明涉及一种叠前线性反演方法，具体是关于一种利用深度域地震记录直接进行叠前线性反演的方法。

背景技术

地震记录往往是时间域的，但仅从时间域地震记录解释地质问题在理论上存在不足且并未直接提供相关地质问题解释，主要是因为：1)从数学角度来看，时间域的地震记录与深度域的测井数据在坐标尺度上存在不统一，因此需要通过井震标定确定时间与深度关系。而在井震标定中，强烈的人机交互，如平移或拉伸等操作使得时深关系不确定性大大增强。2)由时间域地震记录获取的地震属性往往也是时间域的，并未与相关的地质问题直接联系，仍需要进行时深转换。随着计算机技术的发展，计算成本降低，有助于深度偏移算法高效运行，因此地质学家和地球物理学家将目光转向深度域偏移后的地震记录。

目前，深度域反演大致分为下列几类方法：1)通过数次时深转换将深度域地震记录转换到时间域再进行反演，但是几次时深转换使得有效信息大量丢失，甚至丢失反映薄层的地震信息，最终使得反演误差放大；2)忽略深度域子波的时变性，利用平均速度计算深度域子波，直接利用线性褶积模型直接进行地震记录反演，但该方法忽略深度域子波的时变性，在长时间窗内反演会造成估计的弹性参数准确度不高；3)利用滑动的窗口进行反演，在窗口内忽略子波的时变性，是方法2)的改良，使得弹性参数的准确度获得提升，但并未从根本上解决子波时变带来的反演误差大的问题；4)借助深度域偏移，将时间域合成的地震记录转换到深度域，再进行深度域反演，直接将偏移介入反演中，使得计算效率大大降低；5)利用一个等效速度将地震记录转换到满足褶积模型的“伪深度”域，进行线性褶积反演，再利用该等效速度将估计的弹性参数转换到真深度域，从而完成反演整个流程，但该方法仍然无法避免两次不同域之间的转换，使得反演误差放大；6)基于非确定性映射关系，利用统计原理和机器学习的模糊深度域反演方法，但如何提高标签数据的质量、如何扩充标签数据数量以及神经网络结构设计、效率等问题仍待解决，使得该类方法在工业界并未得到广泛应用。

综上所述，目前深度域反演方法研究主要存在以下问题：①理论研究不够充分，无法将深度域成像与反演有机的结合，未实现真正意义上的深度域反演；②忽略子波的时变性，采用长时窗或滑动时窗进行反演，均会使得反演结果准确度降低；③基于转换域的反演方法，其转换域物理意义不明确，且无法避免转换过程中的误差累计；④基于深度偏移进行时深转换的反演方法，计算效率较低，且转换过程有精度损失；⑤基于非确定性映射关系进行反演方法，由于标签数据的质量、数量以及神经网络结构设计、效率等问题，很难将其应用到实际生产应用中。因此亟需一种理论完善、计算效率高且可以直接对深度域地震记录进行反演的新方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种利用深度域地震记录直接进行叠前线性反演的方法，该方法利用深度域偏移成像理论建立点传播函数与深度域子波直接的非稳态褶积关系，并推导非稳态褶积的矩阵形式，最终与现有的线性反演理论结合实现深度域反演，有效地提高所反演的弹性参数精度，满足储层预测与流体识别要求。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于深度域地震记录的叠前线性反演方法，包括：

步骤101：利用基于点传播非稳态褶积运算，对深度域测井数据进行深度域正演模拟得到深度域地震记录，将模拟的深度域地震记录与实际深度域地震记录进行平移匹配，从而获得深度域测井数据在地震尺度上的准确位置，即得到准确匹配的深度域测井数据；