裂缝储层各向异性特征识别方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种裂缝储层各向异性特征识别方法、装置、设备及存储介质，包括：获取叠前地震数据和有效方位角空间，进行有效方位角空间划分；按顺序抽取方位角样本，令裂缝走向等于抽样方位角，对叠前地震数据利用线性最小二乘反演各向同性系数和裂缝各向异性系数；对所有裂缝储层参数组合进行正演，将正演数据与叠前地震数据之差的L2范数当作目标函数，选择目标函数最小的一组裂缝走向、各向同性系数和裂缝各向异性参数当作最优裂缝储层参数；根据裂缝走向和振幅的关系，修订裂缝走向方位。本发明专利技术将系统抽样与最小二乘反演结合，将非线性裂缝储层参数反演问题转换为基于方位系统抽样的线性反演问题，提高了裂缝储层参数反演识别的精度和稳定性。别的精度和稳定性。别的精度和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
裂缝储层各向异性特征识别方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及油气地球物理勘探领域，尤其涉及一种裂缝储层各向异性特征识别方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在实际裂缝型储层中，高角度和垂直裂缝在火山岩和碳酸盐岩储层中广泛存在，并且在裂缝型储层的勘探和开发中具有重要作用，裂缝储层检测为裂缝储层中流体的识别提供了可靠的保障。利用叠前地震数据的方位各向异性进行裂缝检测是裂缝储层预测的重要方法。
[0003]固定偏移距情况下，地震纵波反射振幅随方位角的变化是一个周期为π的函数。通常将振幅随方位角的变化近似为椭圆，对不同方位的纵波反射振幅进行椭圆拟合，椭圆长轴或短轴的方向作为裂缝走向，椭圆扁率作为裂缝密度，然而，地震振幅随方位角的变化并非一个精确的椭圆。另外一种裂缝储层检测方法是利用地震振幅随方位角的变化进行反演。因此，利用叠前方位地震数据反演裂缝各向异性参数和裂缝走向是一个非线性反演问题，直接进行裂缝储层参数非线性反演较为复杂，导致裂缝储层各向异性特征识别的稳定性和精度较低。

技术实现思路

[0004]为了提高裂缝储层各向异性特征识别的稳定性和精度，本专利技术通过将系统抽样与线性最小二乘反演相结合，将非线性裂缝储层参数反演问题转换为基于方位系统抽样的线性反演问题，提高了裂缝储层参数反演的稳定性和精度。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种裂缝储层各向异性特征识别方法，包括以下步骤：
[0006]S1、获取叠前地震数据和有效方位角空间，对所述有效方位角空间进行等距划分，获得多个方位角样本；
[0007]S2、从多个所述方位角样本中获取一个抽样方位角，令初始裂缝走向等于获取得到的抽样方位角，根据所述抽样方位角对所述叠前地震数据进行反演计算，得到所述抽样方位角对应的裂缝储层参数；
[0008]S3、对所述裂缝储层参数进行正演计算，得到正演数据，计算所述正演数据和所述叠前地震数据的差值，将所述差值的L2范数当作目标函数；
[0009]S4、重复步骤S2至步骤S3，直至获取所有方位角样本对应的裂缝储层参数组合及对应的目标函数；
[0010]S5、计算目标函数的最小值，获取目标函数最小值对应的裂缝走向、各向同性系数和裂缝各向异性系数，即为裂缝储层参数的反演结果，根据所述反演结果识别裂缝储层的各向异性特征；
[0011]S6、根据裂缝走向与振幅长轴之间的关系，修订裂缝走向方位。
[0012]进一步地，步骤S1具体包括：
[0013]获取叠前地震数据F
obs
；
[0014]获取有效方位角空间为0
°
到90
°
；
[0015]确定抽选间隔Δ，以Δ为间隔对所述有效方位角空间进行等距划分，生成K＝90/Δ个方位角样本分别为：0，Δ，2Δ，
…
，90
‑
Δ。
[0016]进一步地，步骤S2具体包括：
[0017]在由垂直裂缝组成的方位各向异性介质中，固定偏移距的纵波振幅响应与观测方位和裂缝走向之间的夹角的关系是一个周期为π的函数：
[0018][0019]其中，F是地震反射振幅，A是各向同性系数，B是裂缝各向异性系数，用于表征裂缝发育强度，是观测方位，是观测方位的地震反射振幅，是裂缝走向，各向同性系数，裂缝各向异性系数和裂缝走向为待反演的裂缝储层参数，裂缝储层参数的反演是一个非线性反演问题，其中上标T表示转置；
[0020]按照设定的顺序对方位角样本进行系统抽样，第k次获取的方位角样本为(k
‑
1)Δ，令初始裂缝走向等于本次抽样方位角：
[0021][0022]则
[0023][0024]裂缝储层参数反演问题由非线性反演转变为了线性反演问题：
[0025][0026]其中，表示第i个观测方位，M表示观测方位个数；是叠前地震数据组成的向量，上标T表示转置；
[0027]利用线性最小二乘方法反演各向同性系数A
k
和裂缝各向异性系数B
k
，得到裂缝储层参数模型向量
[0028]进一步地，步骤S3具体包括：
[0029]将所述裂缝储层参数进行正演计算，得到裂缝走向为时的反射振幅，即为正演数据：
[0030][0031]建立目标函数：
[0032][0033]其中，m
k
表示裂缝储层参数模型向量，A
k
是各向同性系数，B
k
是裂缝各向异性系数，是裂缝走向，F
obs
和F
k
分别是叠前地震数据和正演数据组成的向量，量，表示第i个观测方位，i＝1,2,...M，M表示观测方位个数，k表示第k次抽样。
[0034]进一步地，步骤S5具体包括：
[0035]计算目标函数的最小值及最小值对应的裂缝储层参数反演的最优解：
[0036][0037]其中，D是所有抽样方位角对应的裂缝储层参数反演结果空间，m
k
表示裂缝储层参数模型向量，J(m
k
)表示目标函数，m
est
表示裂缝储层参数反演的最优解，根据最优解识别裂缝储层的各向异性特征。
[0038]进一步地，步骤S6具体包括：
[0039]判断所述裂缝走向是否为振幅长轴方向：
[0040]若裂缝走向为振幅长轴方向，则进一步判断各向同性系数A与裂缝各向异性系数B的符号关系：
[0041]若A与B符号相反，则修订裂缝走向反演结果为：若A与B符号相反，则修订裂缝走向反演结果为：表示裂缝走向反演的最优解；
[0042]若A与B符号相同，则裂缝走向不变；
[0043]若裂缝走向为振幅短轴方向，则进一步判断各向同性系数A与裂缝各向异性系数B的符号关系：
[0044]若A与B符号相同，则修订裂缝走向结果为：
[0045]若A与B符号相反，则裂缝走向不变。
[0046]此外，为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种裂缝储层各向异性特征识别装置，包括以下模块：
[0047]方位角样本划分模块，用于获取叠前地震数据和有效方位角空间，对所述有效方位角空间进行等距划分，获得多个方位角样本；
[0048]反演计算模块，用于从多个所述方位角样本中获取一个抽样方位角，令初始裂缝走向等于获取得到的抽样方位角，根据所述抽样方位角对所述叠前地震数据进行反演计算，得到所述抽样方位角对应的裂缝储层参数；
[0049]正演计算模块，用于对所述裂缝储层参数进行正演计算，得到正演数据，计算所述正演数据和所述叠前地震数据的差值，将所述差值的L2范数当作目标函数；
[0050]目标函数获取模块，用于重复反演计算模块和正演计算模块的计算，直至获取所有方位角样本对应的裂缝储层参数组合及对应的目标函数；
[0051]最优参数获取模块，用于计算目标函数的最小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种裂缝储层各向异性特征识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取叠前地震数据和有效方位角空间，对所述有效方位角空间进行等距划分，获得多个方位角样本；S2、从多个所述方位角样本中获取一个抽样方位角，令初始裂缝走向等于获取得到的抽样方位角，根据所述抽样方位角对所述叠前地震数据进行反演计算，得到所述抽样方位角对应的裂缝储层参数；S3、对所述裂缝储层参数进行正演计算，得到正演数据，计算所述正演数据和所述叠前地震数据的差值，将所述差值的L2范数当作目标函数；S4、重复步骤S2至步骤S3，直至获取所有方位角样本对应的裂缝储层参数组合及对应的目标函数；S5、计算目标函数的最小值，获取目标函数最小值对应的裂缝走向、各向同性系数和裂缝各向异性系数，即为裂缝储层参数的反演结果，根据所述反演结果识别裂缝储层的各向异性特征；S6、根据裂缝走向与振幅长轴之间的关系，修订裂缝走向方位。2.如权利要求1所述的裂缝储层各向异性特征识别方法，其特征在于，步骤S1具体包括：获取叠前地震数据F
obs
；获取有效方位角空间为0
°
到90
°
；确定抽选间隔Δ，以Δ为间隔对所述有效方位角空间进行等距划分，生成K＝90/Δ个方位角样本分别为：0，Δ，2Δ，
…
，90
‑
Δ。3.如权利要求1所述的裂缝储层各向异性特征识别方法，其特征在于，步骤S2具体包括：在由垂直裂缝组成的方位各向异性介质中，固定偏移距的纵波振幅响应与观测方位和裂缝走向之间的夹角的关系是一个周期为π的函数：其中，F是地震反射振幅，A是各向同性系数，B是裂缝各向异性系数，用于表征裂缝发育强度，是观测方位，是观测方位的地震反射振幅，是裂缝走向，各向同性系数，裂缝各向异性系数和裂缝走向为待反演的裂缝储层参数，裂缝储层参数的反演是一个非线性反演问题，其中上标T表示转置；按照设定的顺序对方位角样本进行系统抽样，第k次获取的方位角样本为(k
‑
1)Δ，令初始裂缝走向等于本次抽样方位角：则裂缝储层参数反演问题由非线性反演转变为了线性反演问题：
其中，Δ表示抽选间隔，表示第i个观测方位，M表示观测方位个数；是叠前地震数据组成的向量，上标T表示转置；利用线性最小二乘方法反演各向同性系数A
k
和裂缝各向异性系数B
k
，得到裂缝储层参数模型向量4.如权利要求1所述的裂缝储层各向异性特征识别方法，其特征在于，步骤S3具体包括：将所述裂缝储层参数进行正演计算，得到裂缝走向为时的反射振幅，即为正演数据：建立目标函数：其中，m
k
表示裂缝储层参数模型向量，A
k
是各向同性系数，B
k
是裂缝各向异性系数，是裂缝走向，F
obs
和F

【专利技术属性】
技术研发人员：薛姣，顾汉明，贺梅，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：