專利名稱：波阻抗反演數據可靠性評價方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及地震勘探中的油氣儲層預測技術領域，尤其涉及波阻抗反演數據可靠性評價方法及裝置。
背景技術：
地震勘探是通過人工激發(fā)地震波對地下結構進行勘探的方法，隨著石油勘探開發(fā)工作的不斷深入，常規(guī)的地震勘探數據不能滿足探測小尺度地下結構的地質需求，借助于測井資料和地質認識，利用波阻抗反演方法在一定程度上可以增強地震勘探探測小尺度地質結構的能力。在波阻抗反演技術提出之初，許多專家和學者就對其多解性問題進行了深入討論。李慶忠院士(1998)對帶限子波的多解性問題進行了十分經典的討論，指出地震數據本 身無法保證地震資料有效頻帶之外反演結果的正確性。馬勁風(1999)研究了初始波阻抗模型對反演結果的影響，得出“盡管有測井與地質資料的約束，仍然無法避免反演多解性”的基本結論。姚逢昌(2000)在對基于模型的反演方法進行分析后指出，多解性是反演方法的固有特征，主要取決于初始模型和實際地質情況的符合程度，不要過分強調分辨率，不要過分強調實際測井與井旁反演結果的一致性。陳廣軍(2003)對反演的誤區(qū)進行了討論，強調“波阻抗反演雖然是一種儲集層描述的好方法，但地質家不能對其產生依賴心理，決策者更不能對其做硬性規(guī)定”。張明振(2007)在對濟陽拗陷多口測井數據及其反演結果進行統(tǒng)計之后，發(fā)現“只有弱化高頻約束才能保證反演數據體的真實性”。國外學者Francis(1997)、Juve (1997)、Ghost (2000)和Cerney (2007)也從不同的角度對波阻抗反演的多解性以及由此產生的解釋“陷阱”進行了分析和討論。盡管地球物理學家對波阻抗反演的多解性有著比較深刻的認識和理解，但勘探開發(fā)的現實需求與地震資料分辨率的矛盾使得波阻抗反演技術依然并將繼續(xù)成為薄儲層預測不可或缺的技術手段。就某一個具體的反演成果而言，如何評價和判斷其反演成果的多解性和可靠性，是利用地震反演數據對油氣儲層進行預測工作中亟待解決的問題。地質信息和測井數據是波阻抗反演的約束條件，合成地震數據與實際地震數據誤差最小是波阻抗反演的收斂條件?，F有對反演結果可靠性進行評價的方法或者使用了波阻抗反演的約束條件，或者使用了波阻抗反演的收斂條件，很顯然，這種“利用條件產生結果，再利用條件評判結果”的評價方法不可能保證反演結果的真實性。由于意識到此類評價方法存在的問題，實際工作中往往根據地質專家和油藏專家的意見對波阻抗反演結果進行評價，雖然這種評價方式參考了地質專家和油藏專家的知識和經驗，但評價結果有失客觀，存在很大的主觀性和盲目性。李國發(fā)等(2011)在對反演產生的多解性和解釋陷阱系統(tǒng)分析的基礎上，給出了一種比較客觀的評價方法，但該評價方法只是一種定性評價準則，很難適應復雜地下結構和沉積特征的反演評價
發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提供一種波阻抗反演數據可靠性評價方法，用以提高利用波阻抗反演數據進行油氣預測的可靠性，該方法包括確定地震數據的均方根振幅在空間上的變化特征；確定反射系數高頻分量的均方根振幅在空間上的變化特征；確定地震數據均方根振幅在空間上的變化特征與反射系數高頻分量的均方根振幅在空間上的變化特征的相似性；根據所述相似性，對波阻抗反演數據的可靠性進行評價。本發(fā)明實施例還提供一種波阻抗反演數據可靠性評價裝置，用以提高利用波阻抗反演數據進行油氣預測的可靠性，該裝置包括第一特征確定模塊，用于確定地震數據的均方根振幅在空間上的變化特征； 第二特征確定模塊，用于確定反射系數高頻分量的均方根振幅在空間上的變化特征；相似性確定模塊，用于確定地震數據均方根振幅在空間上的變化特征與反射系數高頻分量的均方根振幅在空間上的變化特征的相似性；可靠性評價模塊，用于根據所述相似性，對波阻抗反演數據的可靠性進行評價。本發(fā)明實施例的波阻抗反演數據可靠性評價方法及裝置，為波阻抗反演提供了一種簡潔實用、客觀有效的定量評價體系，提高了利用波阻抗反演數據進行油氣預測的可靠性，能夠適應復雜地下結構和沉積特征的反演評價。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中圖I為本發(fā)明實施例中波阻抗反演數據可靠性評價方法的處理流程圖；圖2為本發(fā)明實施例中測井約束波阻抗反演的基本流程圖；圖3為本發(fā)明實施例中為實驗本發(fā)明實施例所設計的模型數據示意圖；圖4為本發(fā)明實施例中平滑后的平均振幅譜示意圖；圖5為本發(fā)明實施例中波阻抗反演數據的示意圖；圖6為本發(fā)明實施例中由波阻抗計算的反射系數序列示意圖；圖7為本發(fā)明實施例中地震數據最高有效頻率之上的反射系數高頻分量示意圖；圖8為本發(fā)明實施例中歸一化之后的地震數據的均方根振幅曲線示意圖；圖9為本發(fā)明實施例中歸一化之后的反射系數高頻分量均分根振幅曲線示意圖；圖10為本發(fā)明實施例中某油田A區(qū)塊原始地震數據的示意圖；圖11為本發(fā)明實施例中某油田A區(qū)塊波阻抗反演結果的示意圖；圖12為本發(fā)明實施例中某油田A區(qū)塊反射系數剖面示意圖；圖13為本發(fā)明實施例中某油田A區(qū)塊地震數據最高有效頻率之上的反射系數高頻分量的示意圖；圖14為本發(fā)明實施例中某油田A區(qū)塊歸一化之后的實際地震數據的均方根振幅曲線示意圖；圖15為本發(fā)明實施例中某油田A區(qū)塊歸一化之后的反射系數高頻分量的均方根振幅曲線意圖；圖16為本發(fā)明實施例中某油田B區(qū)塊原始地震數據的示意圖；圖17為本發(fā)明實施例中某油田B區(qū)塊波阻抗反演結果的示意圖；圖18為本發(fā)明實施例中某油田B區(qū)塊地震數據最高有效頻率之上的反射系數高頻分量的示意圖；圖19為本發(fā)明實施例中某油田B區(qū)塊歸一化之后的實際地震數據的均方根振幅曲線的示意圖； 圖20為本發(fā)明實施例中某油田B區(qū)塊歸一化之后的反射系數高頻分量的均方根振幅曲線的示意圖；圖21為本發(fā)明實施例中波阻抗反演數據可靠性評價裝置的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合附圖對本發(fā)明實施例做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。如前所述，盡管測井約束波阻抗反演的多解性在理論上和應用上都得到了廣泛認同，但是就某一具體的反演成果而言，如何判斷和評價其多解性和可靠性，現有技術中還沒有操作性較強的方案?；谏鲜鲅芯楷F狀和現實需求，本發(fā)明實施例提供一種波阻抗反演數據可靠性評價方法。具體的，發(fā)明人考慮到波阻抗反演的目的是揭示地下結構的小尺度變化，因此，波阻抗反演的頻率要高于地震數據的頻率。從波阻抗反演的算法可以看出，地震數據有效頻帶之內的波阻抗分量是可靠的，波阻抗反演的多解性來源于地震數據有效頻帶之外的高頻分量。高頻分量在空間上的振幅變化特征受制于實際地層結構，應該與實際地震數據具有類似的變化規(guī)律，兩者的振幅曲線是相同地下結構的反映，它們之間應該具有很大的相似性，可以利用兩者的相似性對反演數據的可靠性進行定量評價。圖I為本發(fā)明實施例的波阻抗反演數據可靠性評價方法的處理流程圖。如圖I所示，本發(fā)明實施例的波阻抗反演數據可靠性評價方法可以包括步驟101、確定地震數據的均方根振幅在空間上的變化特征；步驟102、確定反射系數高頻分量的均方根振幅在空間上的變化特征；步驟103、確定地震數據均方根振幅在空間上的變化特征與反射系數高頻分量的均方根振幅在空間上的變化特征的相似性；步驟104、根據所述相似性，對波阻抗反演數據的可靠性進行評價。由圖I所示流程可以得知，本發(fā)明實施例的波阻抗反演數據可靠性評價方法中，分別確定地震數據的均方根振幅在空間上的變化特征和反射系數高頻分量的均方根振幅在空間上的變化特征，根據兩者的相似性對波阻抗反演數據的可靠性進行定量評價，為波阻抗反演提供了客觀有效的評價方法和實施流程，提高了利用波阻抗反演數據進行儲層預測和儲層描述的精度，能夠適應復雜地下結構和沉積特征的反演評價。在具體介紹圖I所示流程之前，為了更好地說明本發(fā)明實施例的內容和實施步驟，首先對波阻抗反演的基本原理和背景知識進行簡要介紹。波阻抗反演的基本原理波阻抗反演的目標是將界面型地震數據轉化為地層型波阻抗記錄，在賦予地震數據更加明確的地層信息和巖性信息的同時，提高地震數據反映薄層結構和沉積特征的能力。基本思路和做法是通過迭代方式尋找地下模型，要求該模型的合成地震數據與實際地震數據最為接近，當合成地震數據與實際地震數據存在誤差時，通過誤差反傳播數學方法不斷更新模型，直至兩者之間的誤差滿足設定的收斂條件。由于波阻抗反演的主要目標是識別和確定地震數據不能分辨的小尺度地質構造，因此，要求波阻抗反演的分辨率要高于地震數據本身的分辨率，其高頻分量部分來自于測井信息，部分來自于稀疏脈沖反演模型，高頻分量具有較強的多解性，很容易導致波阻抗反演的“解釋陷阱”。圖2給出了測井約束波阻抗反演的基本流程。如圖2所示，測井約束波阻抗反演的基本流程包括首先利用地震數據、測井數據、地質數據沿地質層位內插建立波阻抗反演的初始模型；利用地震數據、測井數據、地質數據提取地震子波；采用褶積算法由初始模型和地震子波產生合成地震數據；計算合成地震數據與實際地震數據的誤差；通過誤差反傳播不斷修改和更新模型；當合成地震數據與實際地震數據的誤差小于給定的門檻值即該誤差符合精度要求時，輸出波阻抗反演的最終模型。由圖2所示測井約束波阻抗反演的基本流程可以看出，測井約束波阻抗反演是對波阻抗模型不斷迭代修改并使其合成地震數據與實際地震數據不斷逼近的過程。下面介紹圖I所示流程的具體實施。具體實施時，步驟101中確定地震數據的均方根振幅在空間上的變化特征，可以包括讀取地震數據Xi(t)，i = 1，2，…n，其中，n為地震道數，t是時間，單位為秒或毫秒；計算地震數據Xi (t), i = I, 2,…n的均方根振幅曲線C(i), i = I, 2，…n
權利要求
1.一種波阻抗反演數據可靠性評價方法，其特征在于，包括 確定地震數據的均方根振幅在空間上的變化特征； 確定反射系數高頻分量的均方根振幅在空間上的變化特征； 確定地震數據均方根振幅在空間上的變化特征與反射系數高頻分量的均方根振幅在空間上的變化特征的相似性； 根據所述相似性，對波阻抗反演數據的可靠性進行評價。
2.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述確定地震數據的均方根振幅在空間上的變化特征，包括 讀取地震數據Xi(t)，i = 1, 2，…n，其中，η為地震道數，t是時間，單位為秒或毫秒； 計算地震數據Xi (t), i = l,2,…η的均方根振幅曲線C(i), i = 1，2，…η
3.如權利要求2所述的方法,其特征在于,所述由波阻抗數據Zi(t), i = l,2, 計算反射系數序列的高頻分量:TiU), i = 1,2，…η,包括 計算反射系數序列ξ i(t), i = 1，2，…η :
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述對反射系數序列=做高通濾波之前，還包括 確定地震數據xjt)，i = I, 2，-η的最高有效頻率fm。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述確定地震數據Xi(t)，i = I, 2，-η的最高有效頻率fm，包括 對地震數據Xi (t)，i = I, 2，一η做傅立葉變換，得到頻率域的地震數據Xi (f)及其振幅if Ai (f) Xi (f) = I Xi (t) e-12 jlfMt,Ai (f) = Xi (f)； 計算平均振幅譜
6.一種波阻抗反演數據可靠性評價裝置，其特征在于，包括 第一特征確定模塊，用于確定地震數據的均方根振幅在空間上的變化特征； 第二特征確定模塊，用于確定反射系數高頻分量的均方根振幅在空間上的變化特征；相似性確定模塊，用于確定地震數據均方根振幅在空間上的變化特征與反射系數高頻分量的均方根振幅在空間上的變化特征的相似性； 可靠性評價模塊，用于根據所述相似性，對波阻抗反演數據的可靠性進行評價。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一特征確定模塊具體用于 讀取地震數據Xi(t)，i = I, 2，…n，其中，η為地震道數，t是時間，單位為秒或毫秒； 計算地震數據Xi (t), i = l,2,…η的均方根振幅曲線C(i), i = 1，2，…η
8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第二特征確定模塊具體用于計算反射系數序列= 1，2，…η:
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，還包括 頻率確定模塊，用于確定地震數據xjt)，i = I, 2，-η的最高有效頻率fm。
10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述頻率確定模塊具體用于對地震數據Xi (t)，i = I, 2，···!!做傅立葉變換，得到頻率域的地震數據Xi (f)及其振幅if Ai (f) Xi (f) = / Xi (t) e-12 jlfMt,Ai (f) = Xi (f)； 計算平均振幅譜2(/):
全文摘要
本發(fā)明公開了一種波阻抗反演數據可靠性評價方法及裝置，其中波阻抗反演數據可靠性評價方法包括確定地震數據的均方根振幅在空間上的變化特征；確定反射系數高頻分量的均方根振幅在空間上的變化特征；確定地震數據均方根振幅在空間上的變化特征與反射系數高頻分量的均方根振幅在空間上的變化特征的相似性；根據所述相似性，對波阻抗反演數據的可靠性進行評價。本發(fā)明為波阻抗反演提供了一種簡潔實用、客觀有效的定量評價體系，提高了利用波阻抗反演數據進行油氣預測的可靠性，能夠適應復雜地下結構和沉積特征的反演評價。
文檔編號G01V1/30GK102967884SQ20121045524
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權日2012年11月13日
發(fā)明者李國發(fā), 馬彥彥, 岳英, 付立新, 翟桐立, 國春香, 李皓, 劉昭, 秦德海 申請人:中國石油大學(北京)