[发明专利]一种页岩气TOC叠前地震反演预测方法

摘要

本发明涉及非常规油气地震勘探领域，具体公开了一种页岩气TOC叠前地震反演预测方法，该方法包括以下步骤：步骤一，建立页岩储层TOC反演目标函数；步骤二，基于弹性阻抗的页岩TOC叠前反演：根据对测井数据的统计分析而建立所述储层TOC的先验分布，通过蒙特卡洛仿真模拟技术分别对已建立的先验分布做随机抽样，最终获得储层TOC的随机样本空间分布，估计储层TOC后验概率的最大值，此最大值所在的位置处所对应的TOC值就是反演的最终结果。本发明综合应用了贝叶斯理论、统计岩石物理模型、蒙特卡洛随机抽样技术等理论，能够同时反演几种物性参数，消除了单独反演某一种参数时受到其他参数限制的影响，进而增强了反演的可信度。

主权项

一种页岩气TOC叠前地震反演预测方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤一，建立页岩储层TOC反演目标函数：贝叶斯公式表示为：$P\left(B\right|A)=\frac{p\left(B\right)P\left(A\right|B)}{\∫P\left(B\right)P\left(A\right|B)dB}---(1-1),$式(1‑1)中，A代表观测样本信息，B则表示待估计参数，p(B)代表待估计参数B的先验分布，P(B|A)代表待估计参数B的后验分布，P(A|B)是联系随机事件A和随机事件B的似然函数，∫P(B)P(A|B)dB是观测样本的全概率，设∫P(B)P(A|B)dB是一个常数，记为将式(1‑1)应用于储层TOC反演过程中目标函数的推导得到：P([φ,V_sh,T]|[EI₁,EI₂,EI₃])＝α×P([φ,V_sh,T])P([EI₁,EI₂,EI₃]|[φ,V_sh,T])    (1‑4)，式(1‑4)中，φ,V_sh,T依次表示孔隙度、泥质含量以及TOC，EI₁,EI₂,EI₃分别表示三个不同角度的弹性阻抗，P(·)代表概率密度函数，对三个不同角度的弹性阻抗做去相关处理，使三者彼此之间相互独立，对式(1‑4)做变形得到下式：P([EI₁,EI₂,EI₃]|[φ,V_sh,T])＝P(EI₁|[φ,V_sh,T])P(EI₂|[φ,V_sh,T])P(EI₃|[φ,V_sh,T])    (1‑5)，式(1‑5)中，EI₁，EI₂，EI₃分别为经去相关处理后的弹性阻抗参数，寻找后验分布中最大后验概率的所在位置，该位置所对应的参数值即为储层TOC的最终反演结果：[φ,V_sh,T]＝arg MaxP([φ,V_sh,T]|[EI₁,EI₂,EI₃])    (1‑6)，将式(1‑4)和式(1‑5)代入式(1‑6)中，舍弃常数α，建立最终反演的目标函数，即：$\begin{array}{c}\[\mathrm{\φ},V_{sh},T\]\\ =\arg MaxP\left(\begin{array}{c}P(\[\mathrm{\φ},V_{sh},T\])P\left({\mathrm{EI}}_1\right|\[\mathrm{\φ},V_{sh},T\])\\ P\left({\mathrm{EI}}_2\right|\[\mathrm{\φ},V_{sh},T\])P\left({\mathrm{EI}}_3\right|\[\mathrm{\φ},V_{sh},T\])\end{array}\right)\end{array}---(1-7),$式(1‑7)中，P([φ,V_sh,T])为储层TOC的先验分布，P(EI₁|[φ,V_sh,T])P(EI₂|[φ,V_sh,T])P(EI₃|[φ,V_sh,T])为联系先验分布和后验概率分布的似然函数；步骤二，基于弹性阻抗的页岩TOC叠前反演：根据对测井数据的统计分析而建立所述储层TOC的先验分布：假定测井资料中所提供的各储层物性参数均服从混合高斯分布，并且每个混合高斯分布都是由N个高斯分量通过加权平均构成，利用EM算法求出混合高斯分布中每一个高斯分量中的各项统计参数：均值、方差及权重，然后根据各项统计参数分别建立N个高斯分布，并按照它们各自的权重进行加权平均，最终得出储层TOC的混合高斯分布，其表达式如下：

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