[发明专利]一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法及系统

权利要求书

1.一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法，其特征在于，包括如下步骤：

将各向同性介质岩石为背景信息的水平裂缝和倾斜裂缝介质组合成等效成单斜各向异性介质；

构建单斜各向异性介质的PP波反射系数与背景弹性参数、水平裂缝参数以及倾斜裂缝特性的关系式；

分析背景弹性参数的扰动、水平和倾斜裂缝参数的变化对PP波反射系数的影响；

基于所述PP波反射系数构建反演水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的目标函数；

基于贝叶斯原理，对所述目标函数进行反演得到水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的概率密度，将概率密度最大值所对应的水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的数值确定为反演的最终结果；

所述单斜各向异性介质的PP波反射系数与背景弹性参数、水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的关系式为：

其中，

式中，θ和分别表示入射角和方位角，θ°是倾斜裂缝的倾角，表示纵波模量的反射系数，表示横波模量的反射系数，表示密度的反射系数，表示扰动和差异后的水平裂缝的法向裂缝弱度参数，表示扰动和差异后的水平裂缝的切向裂缝弱度参数，表示扰动和差异后的倾斜裂缝的法向裂缝弱度参数，表示扰动和差异后的倾斜裂缝的切向裂缝弱度参数，M_b表示背景的纵波模量，ρ_b表示各向同性岩石中的密度，χ_b＝λ_b/M_b，λ_b和μ_b是各向同性岩石的拉梅常数；

根据水平排列的裂缝的VTI介质的刚度矩阵以及倾斜裂缝的TTI介质的刚度矩阵得到单斜各向异性介质的刚度矩阵，单斜各向异性介质的刚度矩阵表示为：

其中，

根据一节扰动理论，我们假设弹性模量背景的界面上微小扰动和微小的差异可以忽略，即忽略和

则单斜各向异性介质的刚度矩阵表达式为：

2.如权利要求1所述的一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法，其特征在于，单斜各向异性介质的等效过程包括：

根据水平排列的裂缝的VTI介质的刚度矩阵以及倾斜裂缝的TTI介质的刚度矩阵得到单斜各向异性介质的刚度矩阵。

3.如权利要求1所述的一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法，其特征在于，将柯西函数作为先验概率密度函数，采用高斯函数作为似然函数，通过先验概率密度函数和似然函数联合得到后验概率密度函数，将低频模型正则化与后验概率密度函数相结合，利用迭代重加权最小二乘算法来求解，得到地层特性的模型参数，即反演结果。

4.如权利要求1所述的一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法，其特征在于，所述基于所述PP波反射系数构建反演水平裂缝参数以及倾斜裂缝参数的目标函数为：采用单斜各向异性介质中的入射P波和反射P波，基于振幅随偏移距和方位角的变化方法对具有旋转不变性的非正交裂缝进行地震储层表征。

5.如权利要求1所述的一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法，其特征在于，所述背景弹性参数包括纵波模量、横波模量以及密度；

所述水平裂缝参数包括水平裂缝的法向弱度参数和切向弱度参数；

所述倾斜裂缝参数包括倾斜裂缝的法向弱度参数和切向弱度参数。

6.如权利要求1所述的一种裂缝型储层单斜等效介质地震表征与反演方法，其特征在于，倾斜裂缝特性与裂缝倾斜角的关系包括：

当倾斜角为0°时，PP波反射系数具有方位依赖性，发育的水平裂缝和倾斜裂缝仅对入射角的地震反射幅值产生影响，即裂缝密度越大，地震响应越强；

当倾斜角大于0°时，PP波反射系数具有方位依赖性，当倾斜角小于第一阈值时方位响应微弱；当倾斜角高于第二阈值时方位响应明显影响；当倾斜角高于第三阈值时方位响应影响非常强烈的。