一種基于hti介質(zhì)的各向異性單參數(shù)反演方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于地球物理反演領(lǐng)域，具體涉及一種基于HTI介質(zhì)的各向異性單參數(shù)反 演方法，適用于HTI (橫向各向異性介質(zhì)）。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著地質(zhì)勘探的不斷發(fā)展，對(duì)裂縫性油氣藏的研究也越來(lái)越廣泛，在裂縫預(yù)測(cè)中 對(duì)裂縫參數(shù)的定量預(yù)測(cè)主要通過(guò)各向異性參數(shù)得到。通過(guò)疊前方位道集獲取各向異性參數(shù) 目前主要分為三種方法：
[0003] 1.通過(guò)分析NMO速度的方位變化計(jì)算裂縫參數(shù)，當(dāng)速度分析精度比較高時(shí)，分析 NMO速度的方位變化就能夠做方位各向異性分析，但在實(shí)際問(wèn)題中，很難確定速度的方位各 向異性；
[0004] 2.通過(guò)疊前方位道集中提取剩余方位時(shí)差計(jì)算，疊前道集中剩余時(shí)差比較容易拾 取，該方法易于實(shí)現(xiàn)，但是由于拾取剩余時(shí)差時(shí)存在較多誤差，無(wú)法區(qū)分產(chǎn)生剩余方位時(shí)差 的原因是否是各向異性引起的，導(dǎo)致該方法計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性較低；
[0005] 3.利用縱波反射振幅隨偏移距（入射角）和方位變化的信息，以Ruger (1998)方 程為基礎(chǔ)，通過(guò)推導(dǎo)近似等轉(zhuǎn)換來(lái)化簡(jiǎn)Ruger方程，計(jì)算出與各向異性參數(shù)相關(guān)的綜合參 數(shù)，這些方法大多相對(duì)復(fù)雜，假設(shè)條件多并且計(jì)算效率不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種基于HTI介質(zhì)的各 向異性單參數(shù)反演方法，基于簡(jiǎn)化的Ruger方程，通過(guò)疊后反演的方法解決疊前各向異性 參數(shù)反演問(wèn)題。
[0007] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0008] -種基于HTI介質(zhì)的各向異性單參數(shù)反演方法，包括：
[0009] (1)選取任意三個(gè)不同方位角4?,，中3對(duì)應(yīng)的疊后地震數(shù)據(jù)體，通過(guò)稀疏脈 沖的反演方法計(jì)算得到對(duì)應(yīng)該三個(gè)不同方位角的反射系數(shù)
[0010] (2)分析疊前方位道集獲得入射角信息,所述入射角信息包括最大入射角Θ 2、最 小入射角Θ i和間隔，然后通過(guò)公式
>計(jì)算出B的值；
[0011] (3)利用方位角信息%?物、反射系數(shù)〗
和參 數(shù)Β，計(jì)算得到各向異性參數(shù)△ ε (ν)，完成反演。
[0012] 所述方法進(jìn)一步包括：
[0013] (4)將步驟（3)反演得到的Λ ε (ν)與井旁道或模型數(shù)據(jù)的Λ ε (ν)值進(jìn)行對(duì)比，分 析反演得到的Λ ε (ν)值與井旁道或模型數(shù)據(jù)的Λ ε (ν)值之間的誤差。
[0014] 所述步驟（2)中，0彡Θ i < Θ 2彡30。
[0015] 所述步驟（3)是利用下面的公式計(jì)算得到各向異性參數(shù)Λ ε (v):
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0018] (1)目前疊前反演受疊前道集的影響，穩(wěn)定性不高，本方法將疊前道集在入射角域 進(jìn)行疊加，將疊加后的具有方位信息的疊后方位體作為反演的輸入，使反演方法具有疊后 地震反演穩(wěn)定性高、信噪比高的優(yōu)點(diǎn)；
[0019] (2)目前疊前各向異性參數(shù)反演的理論要求輸入數(shù)據(jù)體的個(gè)數(shù)盡量多，反演方法 則更加穩(wěn)定，而實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中由于計(jì)算效率及數(shù)據(jù)品質(zhì)的限制難以得到多個(gè)輸入數(shù)據(jù) 體，本反演方法從理論上只需要3個(gè)疊前方位體數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中易于實(shí)現(xiàn)；
[0020] (3)目前由于觀測(cè)系統(tǒng)的影響，絕大多數(shù)疊前角度域道集存在，近、遠(yuǎn)道能量弱，中 入射角道集能量強(qiáng)的缺陷，本反演方法從理論上實(shí)現(xiàn)了疊前角度域道集的數(shù)據(jù)篩選功能， 可直接選取地震數(shù)據(jù)品質(zhì)高的部分進(jìn)行疊加作為反演輸入數(shù)據(jù)；
[0021] (4)反演參數(shù)少，計(jì)算方法簡(jiǎn)潔。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1本方法的步驟框圖
[0023] 圖2理論模型圖
[0024] 圖3正演得到的0°方位的疊后數(shù)據(jù)體
[0025] 圖4正演得到的30°方位的疊后數(shù)據(jù)體
[0026] 圖5正演得到的60°方位的疊后數(shù)據(jù)體
[0027] 圖6反演得到的0°方位疊后數(shù)據(jù)體對(duì)應(yīng)的反射系數(shù)
[0028] 圖7反演得到的30°方位疊后數(shù)據(jù)體對(duì)應(yīng)的反射系數(shù)
[0029] 圖8反演得到的60°方位疊后數(shù)據(jù)體對(duì)應(yīng)的反射系數(shù)
[0030] 圖9計(jì)算得到的各向異性參數(shù)Λ ε (v)值
[0031] 圖10模型中各向異性參數(shù)Λ ε (v)值。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：
[0033] 直接進(jìn)行疊前各向異性參數(shù)反演時(shí)，Ruger方程內(nèi)同時(shí)含有縱波速度、橫波速度、 密度和Λ S (ν)，Λ ε (v)和Λ Y六個(gè)未知變量，這就使方程求解時(shí)引入多種近似關(guān)系且解法 復(fù)雜，穩(wěn)定性較低。
[0034] 本發(fā)明通過(guò)計(jì)算各個(gè)方位疊后地震數(shù)據(jù)的反射系數(shù)，以化簡(jiǎn)后的Ruger方程為基 礎(chǔ)計(jì)算出各向異性參數(shù)△ ε (ν)，將疊后反演的穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)引入到解決疊前反演問(wèn)題中，該 反演算法得到各向異性參數(shù)可以用于裂縫型儲(chǔ)層的精細(xì)預(yù)測(cè)。
[0035] Ruger(1998)借助弱各向異性的概念，推導(dǎo)出HTI介質(zhì)的縱波近似反射系數(shù)關(guān)系 式：
[0036]
[0037] 式中：S, P和p分別為HTI介質(zhì)上下兩層的縱波、橫波速度平均值以及密度平均 值；Λ δ (ν)，Λ ε (v)和Λ Y分別為上下兩層各向異性參數(shù)差值，與裂縫密度和縫隙充填流 體有關(guān)；Θ和平分別代表入射角和方位角，與裂縫的發(fā)育方向有關(guān)。
[0038] 根據(jù)Thomsen弱各向異性近似將均勻各向同性介質(zhì)的反射系數(shù)描述為HTI介質(zhì)的 各向同性背景將各向異性參數(shù)S (v)，^"和Y看成各向異性擾動(dòng)。因此各向異性介質(zhì)的 反射系數(shù)為均勻各向同性背景反射系數(shù)R PP_IS_}和各向異性中)反射系數(shù)之和。
[0043] 由于實(shí)際地震資料中疊前角度域道集的入射角范圍大多數(shù)在0-30°之間，因此令
各向異性項(xiàng)_Rp:P_.ANI(?> Φ)化簡(jiǎn)為
[0045]為了提高反演的穩(wěn)定性，將各向異性反射系數(shù)按照入射角方向疊加， 方程化簡(jiǎn)為
[0048]由于各向同性反射系數(shù)Rppii^e)不隨方位角變化，令
[0050] 其中 0 彡 Θ i < Θ 2 彡 30，
[0051] 則將公式6, 7中帶入公式2轉(zhuǎn)換為，
[0057] 解由方程（9) (10) (11)組成的方程組，得
[0059] 其中
分別代表
時(shí)的反射系數(shù)，上述為HTI介質(zhì)中近似各向異性參數(shù)計(jì)算公式，在此基礎(chǔ) 上進(jìn)行各向異性參數(shù)Λ ε (v)的反演研究。
[0060] 反射系數(shù)
通過(guò)稀疏脈沖反演計(jì)算，常規(guī)的稀疏脈沖 流程可分為三步：
[0061] (1)反射系數(shù)反演
[0062] 采用最大似然反褶積進(jìn)行反射系數(shù)的反演，最大似然反褶積對(duì)地層的假設(shè)認(rèn)為： 地層的反射系數(shù)是由較大的反射界面的反射和具有高斯背景的小反射疊