(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书 | ||
(10)申请公布号 CN 105093281 A (43)申请公布日 2015.11.25 | ||
(21)申请号 CN201410207239.6
(22)申请日 2014.05.16
(71)申请人 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院
地址 100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号
(72)发明人 秦宁 王延光 梁鸿贤 杨晓东 王常波 王兴谋 关键 张传强 孙朋朋 马季 孙淑琴 胡贤根
(74)专利代理机构 东营双桥专利代理有限责任公司正则化最小二乘问题
代理人 侯华颂
(51)Int.CI
G01V1/28
权利要求说明书 说明书 幅图 |
(54)发明名称
一种反演框架下的地震多波建模方法 | |
(57)摘要
本发明涉及适用于多波多分量地震数据反演框架下的地震多波建模方法，包括：输入叠前处理后的多分量地震数据，通过多波时域叠加速度分析获取初始的纵横波均方根速度并利用Dix公式转换为层速度；获得纵横波灵敏度矩阵，利用自动拟合方法拾取角道集剩余曲率；构建加入正则化的约束最小二乘多波建模方程，求解建模方程以获取纵波和横波慢度更新量；速度建模的迭代终止条件为：纵波和转换波成像深度一致、角道集剩余曲率为零，若满足建模要求则终止循环，否则返回继续进行迭代更新。其技术优势主要表现在技术效果的可靠性；对输入的初始速度要求较低，与当前油气勘探软件兼容性好；能够产生叠前深度偏移结果作为质量监控，不产生多余的计算量。 | |
法律状态
法律状态公告日 | 法律状态信息 | 法律状态 |
权 利 要 求 说 明 书
1.一种反演框架下的地震多波建模方法，其特征在于包括：
1)输入叠前处理后的多分量地震数据，通过多波时域叠加速度分 析获取初始的纵横波均方根速度并利用Dix公式转换为层速度；
2)选取适定的角度范围，根据建模的精度要求确定固定步长进行 射线追踪以获得纵横波灵敏度矩阵；同时，通过弹性多波高斯束偏移 抽取PP波和PS波角道集，利用自动拟合方法拾取角道集剩余曲率；
3)构建加入正则化的约束最小二乘多波建模方程，求解建模方程 以获取纵波和横波慢度更新量；
4)速度建模的迭代终止条件为：纵波和转换波成像深度一致、角 道集剩余曲率为零，若满足建模要求则终止循环，否则返回继续进行 迭代更新。
2.根据权利要求1所述的反演框架下的地震多波建模方法，其特 征在于：
所述步骤1)中，输入数据为经过预处理的多波Z、X分量，通过 拾取P波和PS波叠加速度谱的聚焦能量获得初始的均方根速度，利 用Dix公式转换为初始的纵横波层速度，其中V<sub>i</sub>为第i层的层速度，V<sub>R,i</sub>为第1到第i层的均方根速度，t<sub>0,i</sub>为第1到 第i层的自激自收时间；
所述步骤2)中选取-40°～40°角度范围，根据建模的精度要求 确定固定步长，利用常速度梯度法射线追踪以获得纵横波速度场中每 个网格内的射线路径即为灵敏度矩阵：
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式中，l为网格内的射线路径长度，dl为射线步长，l<sub>1</sub>、l<sub>2</sub>分别 为网格线段起始和终止路径长度；n(l)为当前射线方向向量，n<sub>0</sub>是 初始射线方向向量，v<sub>0</sub>为射线路径上的局部速度，λ为速度梯度；
利用自动拟合方法拾取角道集剩余曲率的方法为：选取深度窗， 确定零角度偏移深度z<sub>0</sub>，利用互相关方法求取M(M≥3)个控制点的 偏移深度z<sub>ai</sub>(i＝1,M)，根据角道集角度β<sub>i</sub>与其对应的偏移深度z<sub>ai</sub>应用 公式<maths><math><mrow><mi>γ</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mi>M</mi></mfrac><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>M</mi></munderover><msqrt><mfrac><mrow><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>z</mi><mi>ai</mi></msub><mo>/</mo><msub><mi>z</mi><mn>0</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mi>tan</mi><mn>2</mn></msup><msub><mi>β</mi><mi>i</mi></msub></mrow><mrow><mn>1</mn><mo>+</mo><msup><mi>tan</mi><mn>2</mn></msup><msub><mi>β</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac></msqrt></mrow></math></maths>求取拟合γ，代入公式 <maths><math><mrow><mi>Δz</mi><mo>=</mo><msub><mi>z</mi><mn>0</mn></msub><mo>[</mo><msqrt><msup><mi>γ</mi><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><msup><mi>γ</mi><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><msup><mi>tan</mi><mn>2</mn></msup><mi>β</mi
><mo>-</mo><mn>1</mn></msqrt><mo>]</mo></mrow></math></maths>求得拟合的剩余曲率Δz；
所述步骤3)中加入正则化约束的最小二乘多波建模方程为：
<maths><math><mfenced><mtable><mtr><mtd><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>s</mi><mi>p</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msup><mrow><mo>|</mo><mo>|</mo><msub><mi>A</mi><mi>p</mi></msub><mi>Δ</mi><msub><mi>s</mi><mi>p</mi></msub><mo>-</mo><mn>2</mn><msub><mi>s</mi><mi>p</mi></msub><mi>Δ</mi><msub><mi>z</mi><mi>pp</mi></msub><mi>cos</mi><mi>α</mi><mi>cos</mi><mi>β</mi><mo>|</mo><mo>|</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>|</mo><mo>|</mo><mi>μΓΔ</mi><msub><mi>s</mi><mi>p</mi></msub><mo>|</mo><mo>|</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>s</mi><mi>s</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msup><mrow><mo>|</mo><mo>|</mo><msub><mi>A</mi><mi>s</mi></msub><mi>Δ</mi><msub><mi>s</mi><mi>s</mi></msub><mo>-
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