[发明专利]基于三重条件约束的双相介质AVO正演方法

摘要

本发明提供了一种基于三重条件约束的双相介质AVO正演方法。所述基于三重条件约束的双相介质AVO正演方法包括：(1)计算流体饱和岩石的体积模量；(2)设定孔隙扁率的值；(3)计算岩石骨架的体积模量，并采用第1个条件进行约束；(4)计算双相介质的弹性参数；(5)计算Biot(1956)方程的2个根，并采用第2个条件进行约束；(6)计算慢纵波速度，并采用第3个约束条件进行约束；(7)计算岩石骨架的体积模量，并计算双相介质的参数；(8)计算双相介质模型的反射和透射系数。因此，通过选取岩石的孔隙扁率为对象，采用三重条件进行约束反演，从而有效地提高了反演的精度和可靠性。

主权项

1.一种基于三重条件约束的双相介质AVO正演方法，其特征在于，所述基于三重条件约束的双相介质AVO正演方法包括下述步骤：(1)输入纵波速度V_P、横波速度V_S、密度ρ、孔隙度φ，设定岩石的基质矿物的体积模量K₀和剪切模量μ₀、孔隙流体的密度ρ_f和速度V_f、孔隙扁率α的取值范围和增量，从而根据输入的纵波速度V_P、横波速度V_S、密度ρ来计算流体饱和岩石的体积模量K_sat，其计算式为下面的式1：Ksat=ρ(VP2-43VS2)---1;]]>(2)设定孔隙扁率α的值；(3)采用Xu-White模型计算岩石骨架的体积模量K_dry，其计算式为下面的式2～式5K_dry＝K₀(1-φ)^p，p=13Tiijj(α),]]>Tiijj(α)=3F1F2---2]]>F1=1-[32(g+γ)-R′(32g+52γ-43)]---3]]>F2=1-[1+32(g+γ)-R′2(3g+5γ)]-A2(3-4R′)[g+γ-R′(g-γ+2γ2)]---4]]>R′=3μ03K0+4μ0,]]>g=α21-α2(3γ-2),]]>γ=α(1-α2)3/2[cos-1(α)-α1-α2]---5]]>其中，如果流体饱和岩石的体积模量K_sat＜岩石骨架的体积模量K_dry，则返回步骤(2)，以重新设定孔隙扁率α的值；(4)基于步骤(3)计算得到岩石骨架的体积模量K_dry，采用Geertsman(1961)公式计算双相介质的弹性参数σ₁₁、σ₂₂、σ₁₂、γ₁₁、γ₂₂、γ₁₂，其计算式为下面的式6～式10：σ11=PH,]]>σ22=RH,]]>σ12=QH,]]>γ11=ρ11ρ,]]>γ22=ρ22ρ,]]>γ12=ρ12ρ---6]]>H=(1-β)21-φ-βK0+φKf+Kdry+43μdry,]]>K=(1-β)1-φ-βK0+φKf,]]>L=11-φ-βK0+φKf---7]]>β＝K_dry/K₀，R＝Lφ²，Q＝Kφ-R，P＝H-(2Q+R)    8ρ₁₁＝ρ₁+ρ_a，ρ₂₂＝ρ₂+ρ_a，ρ₁₂＝-ρ_a，ρ₁＝ρ-φρ_f，ρ₂＝φρ_f    9ρa=ρZ1(σ11ρ2+σ22ρ1)-ρ1ρ2-(σ11σ22-σ122)Z12ρ2(ρ1+ρ2)-ρZ1,]]>Z1=Vc2V12,]]>Vc2=Hρ---10]]>其中，式10中的V₁代表快纵波的速度V_P；(5)基于步骤(4)计算得到的双相介质的弹性参数σ₁₁、σ₂₂、σ₁₂、γ₁₁、γ₂₂、γ₁₂，计算Biot(1956)方程的2个根，其计算式为下面的式11：Z2-σ11γ22+σ22γ11-2σ12γ12σ11σ22-σ122Z+γ11γ22-γ122σ11σ22-σ122---11]]>其中，如果方程的根＜0，则返回步骤(2)，以重新设定孔隙扁率α的值；(6)基于步骤(5)计算得到的Biot(1956)方程的2个根，计算慢纵波速度V₂，其计算式为下面的式12：Z2=Vc2V22---12]]>其中，如果快纵波的速度V₁＜慢纵波的速度V₂，则返回步骤(2)，以重新设定孔隙扁率α的值。