[发明专利]一种基于反射系数精确式的基追踪叠前地震反演方法

说明书

本发明是一种基于反射系数精确式的基追踪叠前地震反演方法。包括以下步骤：步骤一：获取薄层或薄互层砂泥岩储层的叠前角道集地震数据、叠后地震数据；步骤二：获取反演初始弹性参数模型；步骤三：基于Zoeppritz方程计算得到时间‑角度域反射系数序列，并构建与反演弹性参数模型相关的目标函数；步骤四：更新反演弹性参数模型；步骤五：若合成叠前角道集地震数据和实际叠前道集数据的残差达到迭代阈值，输出反演弹性参数模型；若未达到，进入步骤六；步骤六：更新迭代次数，返回步骤三进入下一次迭代，直至迭代终止过程。本发明可以适用于薄层或薄互层储层地质模型，高精度、高分辨率提取弹性参数反演结果。

技术领域

本发明属于地震勘探技术领域，属于地震资料多参数反演范畴，具体涉及一种基于精确Zoeppritz方程的基追踪叠前地震反演方法。

背景技术

随着油气勘探开发的不断加深，以及全球对油气资源需求的不断增加，薄层或薄互层储层逐渐成为了勘探开发人员关注的重点。然而薄层或者薄互层储层地震反映特征通常具有调谐效应，传统叠前地震反演方法很难从地震数据中提取相关的信息^[1]。因此，开展适用于薄层、薄互层的高精度、高分辨率的叠前地震反演对有效勘探开发油气具有非常重要的研究意义和应用价值。

叠前地震反演技术是储层预测及油气田开发过程中重要手段，对地下储层参数建模及开发井位部署起着至关重要的作用，其关键在于能否准确重构地下介质弹性参数的空间展布情况。其中叠前AVO反演作为重要的面向储层的重要反演方法，被广泛的应用于地震勘探方法当中。叠前AVO反演通常是基于Zoeppritz方程或其线性近似式作为正演算子，用于模拟叠前地震数据。然后确立目标函数，最小化合成数据与观测数据之间的误差水平。由于Zoeppritz方程的强非线性，使得其在求解导数过程中较为复杂。因此在最初，反演工作者通常采用线性近似式作为正演算子来获取弹性参数信息^[2-5]。然而随着勘探开发难度的加深，勘探人员逐渐将研究目标从简单的构造油气藏转化为岩性油气藏。利用“甜点”技术寻找尤其，其中具有代表性的便是页岩油气储层的预测。密度、泊松比参数是“甜点”属性的重要组成部分，因此学者们开始尽可能准确的从地震数据中获取密度和横波速度信息，而这些数据往往存在于大偏移距(或角度)数据当中^[6]。传统的线性近似式仅限于近角度数据的模拟，对于中-远角度数据的模拟精度则大大降低。因此，很多学者提出了利用Zoeppritz方程进行直接反演^[7]。

利用精确Zoeppritz方程作为正演算子直接进行反演，大大提高了中-远角度的地震数据准确使用，使得从地震数据中获取的密度和横波速度信息更加可靠。然而，依据传统的框架获取的反演结果过于平滑，对薄层和薄互层的表征能力很低。因此如何从地震数据中准确且高分辨率的提取弹性参数信息，是一直困扰勘探开发人员。

就高分辨率地震反演而言，学者们提出了诸多方法，比如边缘保持平滑、柯西分布约束等^[8-10]。本发明基于压缩感知思想，利用追踪分解技术分解待求参数，并利用稀疏约束求解，再反变换的方式实现叠前地震反演工作。尽管有些学者已经提出了利用基追踪进行地震反演获取弹性参数^[11-13]，但却从未针对精确Zoeppritz方程展开研究。本发明结合两种方法的优势，提出了一种基于精确Zoeppritz方程的基追踪叠前地震反演方法，从地震数据中高精度、高分辨率的获取储层弹性参数信息。该方法将对于薄层、薄互层储层的勘探开发具有着非常重要的研究意义和应用价值。

目前，为提高叠前地震反演算法对横波速度和密度参数的准确性，基于精确Zoeppritz方程的叠前地震反演算法越来越受到学者们的关注。然而，传统基于精确Zoeppritz方程得到的反演结果过于平滑，且分辨率较低。因此基于传统算法获得的结果对薄层或者薄互层油气储层的表征能力不足。