一种高精度的纵横波阻抗反演方法技术

本发明专利技术公开了一种高精度的纵横波阻抗反演方法，包括：首先，在Fatti近似公式的基础上进一步优化了纵、横波阻抗反射系数近似公式；然后，根据反射系数奇偶分解理论和拉格朗日乘子法，构建出纵、横波阻抗低频模型同步约束的L

A high precision inversion method of P-wave impedance

The invention discloses a high-precision inversion method of P-wave impedance, which includes: firstly, based on the fatti approximate formula, the approximate formula of P-wave and S-wave impedance reflection coefficient is further optimized; then, according to the theory of odd even decomposition of reflection coefficient and Lagrange multiplier method, the L-Wave and S-wave impedance low-frequency model with synchronous constraint is constructed

【技术实现步骤摘要】
一种高精度的纵横波阻抗反演方法
本专利技术涉及地震叠前反演
，特别涉及一种高精度的纵横波阻抗反演方法。
技术介绍
地震叠前反演是储层流体识别和评价的有效途径。叠前AVO(AmplitudeVariationwithOffset，带偏移量的振幅变化)反演方法，是获取流体识别因子的主要技术之一，该反演方法能够综合利用测井、岩石物理等资料，因此，在实际应用中备受关注。叠前AVO反演方法的核心包括反射系数近似公式和反演算法两部分。许多学者通过对Zoeppritz方程进行简化，得到不同形式的反射系数近似公式。然而，所有的反演方法均是基于L1范数的凸优化算法，虽然得到了较为广泛的应用，但考虑到地震反演问题本身固有的“病态解”和“多解性”等问题，并指出凸优化算法会导致反演结果陷入次优稀疏解，为解决这一问题，非凸优化算法引起了众多学者的关注。其中，利用L1-2最小化算法对地震衰减进行补偿，并取得较好的实际应用效果。但是，在常用的AVO反演方法存在稀疏性差、垂向分辨率低以及反演精度低的问题依然没有得到良好的改善。
技术实现思路
根据本专利技术实施例提供的方案解决的技术问题是常用的AVO反演方法存在稀疏性差、垂向分辨率低以及反演精度不高。根据本专利技术实施例提供的一种高精度的纵横波阻抗反演方法，包括：通过对纵、横波阻抗和密度的地震反射系数近似关系进行优化推导处理，得到优化后的纵、横波阻抗反射系数近似关系；通过对所述优化后的纵、横波阻抗反射系数近似关系中的反射系数进行奇偶分解，得到反射系数分解后的纵横、波阻抗反射系数近似关系；根据地震褶积模型和所述反射系数分解后的纵、横波阻抗反射系数近似关系，得到反射系数分解后的地震褶积模型；利用所述反射系数分解后的地震褶积模型及拉格朗日乘子法，构建纵、横波阻抗低频模型同步约束的反演目标函数；利用L1-2最小化算法对所述纵、横波阻抗低频模型同步约束的反演目标函数进行反演，得到奇偶分量系数；利用所述奇偶分量系数，得到纵、横波阻抗。优选地，所述优化后的纵、横波阻抗反射系数近似关系包括：其中，θ为入射角，b为实际工区测井资料拟合的参数，分别为t时刻对应的纵波阻抗和横波阻抗。优选地，所述反射系数分解后的纵、横波阻抗反射系数近似关系包括：r＝Dm；其中，所述r是指纵横波阻抗反射系数；所述D是指反射系数分解算子；所述m是指奇偶分量系数。优选地，所述根据地震褶积模型和所述反射系数分解后的纵、横波阻抗反射系数近似关系，得到反射系数分解后的地震褶积模型包括：通过将所述反射系数分解后的纵、横波阻抗反射系数近似关系r＝Dm代入所述地震褶积模型s＝WCr中，得到反射系数分解后的地震褶积模型：s＝WCDm；其中，所述s是指多角度叠前地震记录；所述W是指w(θ)组成的多角度子波矩阵；所述C是指由Cp(θ)、Cs(θ)组成的系数矩阵。优选地，所述纵、横波阻抗同步约束的反演目标函数包括：其中，所述β1是指纵波阻抗低频约束的权重系数；所述是指横波阻抗低频约束的权重系数；所述所述所述以及所述B均是指积分算子；所述Ip_low是指纵波阻抗低频模型；所述Is_low是指横波阻抗低频模型；所述LLP为低通滤波矩阵。优选地，所述利用所述反射系数分解后的地震褶积模型及拉格朗日乘子法，构建纵、横波阻抗低频模型同步约束的反演目标函数包括：根据测井资料，分别建立纵波低频模型和横波低频模型；根据所述拉格朗日乘子法、所述纵波低频模型以及所述横波低频模型对基追踪标准公式进行同步约束，得到所述反演目标函数。优选地，所述利用L1-2最小化算法对所述纵横波阻抗低频模型同步约束的反演目标函数进行反演，得到奇偶分量系数包括：通过对所述反演目标函数进行化简处理，得到L1-2最小化反演目标函数；利用增广拉格朗日乘子法对所述L1-2最小化反演目标函数进行约束，得到最终目标函数；利用交替方法乘子法ADMM对所述最终目标函数进行求解，得到奇偶分量系数。优选地，所述利用所述奇偶分量系数，得到纵、横波阻抗包括：根据所述奇偶分量系数，得到纵、横波反射系数；通过对所述纵、横波反射系数进行积分处理，得到纵、横波阻抗。根据本专利技术实施例提供的方案，在稀疏性、反演精度、抗噪性等方面明显优于常用的基追踪算法(BasisPursuit，BP)，同时实际资料的应用证实了新方法的可行性，其反演结果为储层流体识别提供了更可靠的依据。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种高精度的纵横波阻抗反演方法流程图；图2是本专利技术实施例提供的不同方程下反射系数对比图；图3是本专利技术实施例提供的反射系数奇偶分解示意图；图4是本专利技术实施例提供的LP范数单位球示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1是本专利技术实施例提供的一种高精度的纵横波阻抗反演方法流程图，如图1所示，包括：步骤S101：通过对纵、横波阻抗和密度的地震反射系数近似关系进行优化推导处理，得到优化后的纵、横波阻抗反射系数近似关系；步骤S102：通过对所述优化后的纵、横波阻抗反射系数近似关系中的反射系数进行奇偶分解，得到反射系数分解后的纵横、波阻抗反射系数近似关系；步骤S103：根据地震褶积模型和所述反射系数分解后的纵、横波阻抗反射系数近似关系，得到反射系数分解后的地震褶积模型；步骤S104：利用所述反射系数分解后的地震褶积模型及拉格朗日乘子法，构建纵、横波阻抗低频模型同步约束的反演目标函数；步骤S105：利用L1-2最小化算法对所述纵、横波阻抗低频模型同步约束的反演目标函数进行反演，得到奇偶分量系数；步骤S106：利用所述奇偶分量系数，得到纵、横波阻抗。其中，所述优化后的纵、横波阻抗反射系数近似关系包括：其中，θ为入射角，b为实际工区测井资料拟合的参数，分别为t时刻对应的纵波阻抗和横波阻抗。其中，所述反射系数分解后的纵、横波阻抗反射系数近似关系包括：r＝Dm；其中，所述r是指纵横波阻抗反射系数；所述D是指反射系数分解算子；所述m是指奇偶分量系数。其中，所述根据地震褶积模型和所述反射系数分解后的纵、横波阻抗反射系数近似关系，得到反射系数分解后的地震褶积模型包括：通过将所述反射系数分解后的纵、横波阻抗反射系数近似关系r＝Dm代入所述地震褶积模型s＝WCr中，得到反射系数分解后的地震褶积模型：s＝WCDm；其中，所述s是指多角度叠前地震记录；所述W是指w(θ)组成的多角度子波矩阵；所述C是指由Cp(θ)、Cs(θ)组成的系数矩阵。其中，所述纵、横波阻抗同步约束的反演目标函数包括：其中，所述β1是指纵波阻抗低频约束的权重系数；所述是指横波阻抗低频约束的权重系数；所述所述所述以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度的纵横波阻抗反演方法，其特征在于，包括：/n通过对纵、横波阻抗和密度的地震反射系数近似关系进行优化推导处理，得到优化后的纵、横波阻抗反射系数近似关系；/n通过对所述优化后的纵、横波阻抗反射系数近似关系中的反射系数进行奇偶分解，得到反射系数分解后的纵横、波阻抗反射系数近似关系；/n根据地震褶积模型和所述反射系数分解后的纵、横波阻抗反射系数近似关系，得到反射系数分解后的地震褶积模型；/n利用所述反射系数分解后的地震褶积模型及拉格朗日乘子法，构建纵、横波阻抗低频模型同步约束的反演目标函数；/n利用L

【技术特征摘要】
1.一种高精度的纵横波阻抗反演方法，其特征在于，包括：
通过对纵、横波阻抗和密度的地震反射系数近似关系进行优化推导处理，得到优化后的纵、横波阻抗反射系数近似关系；
通过对所述优化后的纵、横波阻抗反射系数近似关系中的反射系数进行奇偶分解，得到反射系数分解后的纵横、波阻抗反射系数近似关系；
根据地震褶积模型和所述反射系数分解后的纵、横波阻抗反射系数近似关系，得到反射系数分解后的地震褶积模型；
利用所述反射系数分解后的地震褶积模型及拉格朗日乘子法，构建纵、横波阻抗低频模型同步约束的反演目标函数；
利用L1-2最小化算法对所述纵、横波阻抗低频模型同步约束的反演目标函数进行反演，得到奇偶分量系数；
利用所述奇偶分量系数，得到纵、横波阻抗。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优化后的纵、横波阻抗反射系数近似关系包括：



其中，θ为入射角，b为实际工区测井资料拟合的参数，分别为t时刻对应的纵波阻抗和横波阻抗。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述反射系数分解后的纵、横波阻抗反射系数近似关系包括：
r＝Dm；
其中，所述r是指纵横波阻抗反射系数；所述D是指反射系数分解算子；所述m是指奇偶分量系数。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据地震褶积模型和所述反射系数分解后的纵、横波阻抗反射系数近似关系，得到反射系数分解后的地震褶积模型包括：
通过将所述反射系数分解后的纵、横波阻抗反射系数近似关系r＝Dm代入所述地震褶积模型s＝WCr中，得到反射系数分解后的地震褶积模型：s＝WCDm；
其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂文亮，文晓涛，李波，何健，黄伟，李垒，陈芊澍，
申请(专利权)人：成都理工大学，重庆三峡学院，
类型：发明
国别省市：四川;51