基于反射率法的块约束时移地震差异反演方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于反射率法的块约束时移地震差异反演方法及系统，该方法包括：利用反射率法得到时移地震差异反演中的正演算子；利用测井数据来正演模拟角度道集进行井震标定，与井旁地震道进行相关对比，确定时深转换关系，拾取层位信息；基于线性褶积模型对实际差异地震记录分角度提取子波；结合测井数据建立全频段插值结果模型，并通过平滑处理获取差异反演的低频初始模型；基于贝叶斯反演推理框架构建差异反演的目标函数，得到正演模拟记录和实际记录的残差，并在贝叶斯框架中加入优化的超拉普拉斯块约束，建立差异反演公式；进行时移地震差异反演，经过迭代计算，当得到的计算结果变化幅度小于一阈值时终止迭代，得到时移地震反演结果。

Block constrained time-lapse seismic difference inversion method and system based on reflectance method

【技术实现步骤摘要】
基于反射率法的块约束时移地震差异反演方法及系统
本专利技术涉及时移地震油藏监测
，尤指一种基于反射率法的块约束时移地震差异反演方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质，用于时移地震中的高精度、高分辨率储层差异弹性参数估计。
技术介绍
时移地震油藏监测技术已经被成功地应用于监测油气生产过程中的油藏变化，从而用以寻找死油区、确定新井位和优化注采方案，提高了油藏采收率。但是，油藏在生产过程中会伴随注水或注气开采，一方面由于原油的采出和注入水或气，改变了油藏的含油饱和度而产生了地震响应的变化，另一方面，油藏在开采过程中其压力系统也发生了变化，这可能引起可监测的地震振幅差异。在时移地震油藏监测技术中，反演是获取储层差异弹性参数的重要手段，其主要任务是直接利用差异地震数据估计差异弹性参数，为储层建模提供基础约束信息，进而获取储层岩相、物性分布信息。大多数的时移地震都是运用分别反演的方法，简单易求。但往往由于不同年份时移地震数据间的反演没有进行耦合，而导致不正确的解释结果。与分别反演方法相比，差异反演在反演过程中直接利用差异地震数据进行计算，能够提供必要的耦合条件，减少计算量。在时移地震差异反演过程中，由于叠后数据往往假设地震数据采集是自激自收的，振幅不随偏移距变化。实际上这种假设与实际多次覆盖观测系统不符，而且损失了隐藏在叠前资料中的丰富信息。与叠后差异地震数据相比，叠前差异地震数据携带了丰富的地下介质的岩性信息和流体信息。因此为了能够更好地表征油藏在开采过程中的变化情况，需要运用叠前差异地震数据进行计算。在现有技术中，常规的叠前时移地震差异反演的技术存在以下缺陷：1、该方法往往运用Zoeppritz方程的近似式进行计算，简化了求解的过程，但该方法是小角度线性近似的，因此在大角度(例如大于30°)的情况下，计算的反射系数误差较大。2、该方法的计算过程基于单界面假设仅计算一次反射波信息，忽略透射损失、层间多次波和层间转换波的影响，这些会导致最终差异反演的结果存在一定误差。3、该方法基于弹性假设，忽略衰减与频散影响，实际地下介质并非完全弹性，地震波的衰减效应将会导致子波振幅减小以及波形畸变，降低地震记录的分辨率。4、反演获得的差异弹性参数往往是块状的，该方法对块状边界的刻画不够清晰，在高斯以及拉普拉斯约束下很难得到稀疏性较高的差异反演结果。5、调谐干涉影响反演结果的分辨率，由于传统方法基于单界面假设推导，故反演分辨率受到界面调谐影响；即使在时移地震差异反演过程中运用精确Zoeppritz方程进行计算，也会由于为考虑透射损失较多次波信息，而导致差异反演中的正演算子无法准确求取，从而影响差异反演的结果。综上来看，在现有的时移地震差异反演过程中，由于差异弹性参数的特征、小角度线性近似、不完全波形模拟以及忽略衰减效应等情况，会导致常规差异反演结果准确度不够、分辨率降低；因此，亟需一种可以解决上述问题的时移地震差异反演方法，实现更为准确以及分辨率更高的反演结果，满足实际油藏地震储层表征需求。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出了一种基于反射率法的块约束时移地震差异反演方法，可以基于反射率法(一维波动方程解析解)，进行时移地震差异反演中正演算子的求取，并利用测井数据来正演模拟角度道集进行井震标定，进一步拾取层位信息、提取子波、建立初始模型，基于贝叶斯差异反演推理框架构建目标函数，在贝叶斯框架中加入优化的超拉普拉斯块约束，来更加精细地刻画差异弹性参数的块状边界，从而获取有效准确的反演结果，为实际油藏地震储层表征提供有力的技术支持。在本专利技术一实施例中，提出了一种基于反射率法的块约束时移地震差异反演方法，该方法包括：获取测井数据；根据所述测井数据，利用反射率法得到时移地震差异反演中的正演算子；根据所述时移地震差异反演中的正演算子，利用所述测井数据来正演模拟角度道集进行井震标定，与井旁地震道进行相关对比，确定时深转换关系，拾取层位信息；基于线性褶积模型对实际差异地震记录分角度提取子波；根据拾取的所述层位信息及提取的所述子波，结合测井数据建立全频段插值结果模型，并通过平滑处理获取差异反演的低频初始模型；根据所述低频初始模型，基于贝叶斯反演推理框架构建差异反演的目标函数，得到正演模拟记录和实际记录的残差，并在贝叶斯框架中加入优化的超拉普拉斯块约束，建立差异反演公式；利用所述差异反演公式进行时移地震差异反演，经过迭代计算，当得到的计算结果变化幅度小于一阈值时终止迭代，得到时移地震反演结果。在本专利技术另一实施例中，还提出了一种基于反射率法的块约束时移地震差异反演系统，该系统包括：数据获取模块，用于获取测井数据；正演算子计算模块，用于根据所述测井数据，利用反射率法得到时移地震差异反演中的正演算子；层位信息拾取模块，用于根据所述时移地震差异反演中的正演算子，利用所述测井数据来正演模拟角度道集进行井震标定，与井旁地震道进行相关对比，确定时深转换关系，拾取层位信息；子波提取模块，用于基于线性褶积模型对实际差异地震记录分角度提取子波；模型建立模块，用于根据拾取的所述层位信息及提取的所述子波，结合测井数据建立全频段插值结果模型，并通过平滑处理获取差异反演的低频初始模型；差异反演公式建立模块，用于根据所述低频初始模型，基于贝叶斯反演推理框架构建差异反演的目标函数，得到正演模拟记录和实际记录的残差，并在贝叶斯框架中加入优化的超拉普拉斯块约束，建立差异反演公式；差异反演迭代计算模块，用于利用所述差异反演公式进行时移地震差异反演，经过迭代计算，当得到的计算结果变化幅度小于一阈值时终止迭代，得到时移地震反演结果。在本专利技术另一实施例中，还提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现基于反射率法的块约束时移地震差异反演方法。在本专利技术另一实施例中，还提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现基于反射率法的块约束时移地震差异反演方法。本专利技术提出的基于反射率法的块约束时移地震差异反演方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质，基于反射率法，进行时移地震差异反演中正演算子的求取，并利用测井数据来正演模拟角度道集进行井震标定，进一步拾取层位信息、提取子波、建立初始模型，基于贝叶斯差异反演推理框架构建目标函数，在贝叶斯框架中加入优化的超拉普拉斯块约束，来更加精细地刻画差异弹性参数的块状边界，从而得到更为准确以及分辨率更高的差异反演结果，为实际油藏地震储层表征提供有力的数据支持。附图说明图1是本专利技术一实施例的基于优化的超拉普拉斯块约束的反射率法时移地震差异反演方法流程示意图。图2是本专利技术一实施例的基于优化的超拉普拉斯块约束的反射率法时移地震差异反演系统架构示意图。图3是本专利技术一实施例的计算机设备结构示意图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于反射率法的块约束时移地震差异反演方法，其特征在于，该方法包括：/n获取测井数据；/n根据所述测井数据，利用反射率法得到时移地震差异反演中的正演算子；/n根据所述时移地震差异反演中的正演算子，利用所述测井数据来正演模拟角度道集进行井震标定，与井旁地震道进行相关对比，确定时深转换关系，拾取层位信息；/n基于线性褶积模型对实际差异地震记录分角度提取子波；/n根据拾取的所述层位信息及提取的所述子波，结合测井数据建立全频段插值结果模型，并通过平滑处理获取差异反演的低频初始模型；/n根据所述低频初始模型，基于贝叶斯反演推理框架构建差异反演的目标函数，得到正演模拟记录和实际记录的残差，并在贝叶斯框架中加入优化的超拉普拉斯块约束，建立差异反演公式；/n利用所述差异反演公式进行时移地震差异反演，经过迭代计算，当得到的计算结果变化幅度小于一阈值时终止迭代，得到时移地震反演结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于反射率法的块约束时移地震差异反演方法，其特征在于，该方法包括：
获取测井数据；
根据所述测井数据，利用反射率法得到时移地震差异反演中的正演算子；
根据所述时移地震差异反演中的正演算子，利用所述测井数据来正演模拟角度道集进行井震标定，与井旁地震道进行相关对比，确定时深转换关系，拾取层位信息；
基于线性褶积模型对实际差异地震记录分角度提取子波；
根据拾取的所述层位信息及提取的所述子波，结合测井数据建立全频段插值结果模型，并通过平滑处理获取差异反演的低频初始模型；
根据所述低频初始模型，基于贝叶斯反演推理框架构建差异反演的目标函数，得到正演模拟记录和实际记录的残差，并在贝叶斯框架中加入优化的超拉普拉斯块约束，建立差异反演公式；
利用所述差异反演公式进行时移地震差异反演，经过迭代计算，当得到的计算结果变化幅度小于一阈值时终止迭代，得到时移地震反演结果。


2.根据权利要求1所述的基于反射率法的块约束时移地震差异反演方法，其特征在于，该方法还包括：
根据所述时移地震反演结果进行井旁地震道反演测试，对比所述时移地震反演结果与测井结果，根据对比结果优化反演参数；其中，所述反演参数至少包括：最大迭代次数、角度范围及超参数；
根据优化后的反演参数对工区地震数据进行并行化时移地震反演，得到工区的时移地震反演结果。


3.根据权利要求1所述的基于反射率法的块约束时移地震差异反演方法，其特征在于，基于线性褶积模型对实际差异地震记录分角度提取子波，包括：
基于线性褶积模型，假设地下反射系数是具有白噪谱的随机序列，利用统计学原理对实际差异地震记录分角度提取子波。


4.根据权利要求1所述的基于反射率法的块约束时移地震差异反演方法，其特征在于，根据拾取的所述层位信息及提取的所述子波，结合测井数据建立全频段插值结果模型，并通过平滑处理获取差异反演的低频初始模型，包括：
根据所述低频初始模提取模型参数的均值，假设模型参数服从高斯分布，得到弹性参数的自相关系数以及互相关系数；
根据所述弹性参数的自相关系数以及互相关系数得到所述弹性参数的协方差矩阵，建立服从工区统计特征的模型参数的先验分布函数。


5.根据权利要求4所述的基于反射率法的块约束时移地震差异反演方法，其特征在于，根据所述低频初始模型，基于贝叶斯反演推理框架构建差异反演的目标函数，得到正演模拟记录和实际记录的残差，并在贝叶斯框架中加入优化的超拉普拉斯块约束，建立差异反演公式，包括：
基于贝叶斯反演推理框架，根据所述先验分布函数构建差异反演的目标函数，计算正演模拟记录和实际记录的残差；
根据所述残差，在正演过程中运用泰勒展开略去高阶项，得到反射率法的差异正演线性近似公式；
根据所述反射率法的差异正演线性近似公式，在贝叶斯框架中加入优化的超拉普拉斯块约束，建立差异反演公式。


6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李景叶，汤韦，陈小宏，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11