一种波速比和密度反演方法技术

本发明专利技术提供了一种波速比和密度反演方法，属于油气勘探技术领域。本发明专利技术的波速比和密度反演方法，首先通过smith两参数近似公式反演纵波速度和横波速度反射系数，再联合基于Aki

【技术实现步骤摘要】
一种波速比和密度反演方法


[0001]本专利技术涉及油气勘探
，尤其涉及一种波速比和密度反演方法。

技术介绍

[0002]叠前地震反演是石油勘探开发的重要地球物理技术之一，含有横波信息的纵横波速度比往往比阻抗有更强的岩性区分度和流体识别能力，是岩性刻画和流体识别的常用参数，密度参数更是储层物性描述的有效参数，测井常规油气层识别中，密度和电阻率是区分油水层的重要判别依据，是储层及流体横向分布规律预测的关键参数，在储层物性预测以及岩性圈闭边界刻画方面有着重要的参考意义。
[0003]目前，叠前三参数同时反演是最为常用的叠前地震反演技术，该技术有效利用了叠前地震数据中包含的的AVO信息，通过多个部分叠加数据体同时反演得到三项参数，提供了对岩性和流体识别更为有效的弹性参数或参数组合。但叠前三参数同时反演稳定性差，不仅不能直接反演纵横波速度比，而且反应的横波速度信噪比较差，再进一步计算波速比会大大降低波速比的精度；同时，密度参数使得三参数反演方程是一个病态方程，导致叠前三参数反演的密度精度和信噪比差，一般不能直接用来做储层预测。同时，噪声对该技术的反演结果影响较大，严重影响储层的横向追踪和解释。
[0004]现有技术至少存在以下不足：
[0005]1.叠前三参数同时反演的纵横波速度比信噪比低；
[0006]2.叠前三参数同时反演的密度参数不可直接用于储层预测。

技术实现思路

[0007]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种波速比和密度反演方法，充分考虑到直接反演可避免多次计算的累积误差和叠前两参数反演的高稳定性的优势，通过重新推导含波速比和密度反演的两参数公式，建立叠前两步反演波速比和密度的过程，解决三参数密度反演不准以及波速比信噪比低的问题，为储层预测和流体识别提供更加精确的叠前弹性参数因子。
[0008]本专利技术提供了一种波速比和密度反演方法，包括如下步骤：
[0009]获得部分叠加角道集数据；
[0010]获得每个部分叠加数据体综合子波；
[0011]获得纵横波速度和密度的测井曲线；
[0012]利用密度和纵波速度测井数据获得Gardner公式a值；所述Gardner公式给出了密度和速度之间的数值关系式，关系式如下：
[0013][0014]其中，
[0015]ρ和V
p
分别表示地下岩石的密度和纵波速度；
[0016]k和a为常数；
[0017]利用smith两参数近似公式反演纵波速度和横波速度反射系数；
[0018]利用Aki
‑
Richards三项AVO近似式和得到的纵波速度，获取含纵横波速度比和密度的两参数AVO近似式，用该近似式反演纵横波速度比和密度；
[0019]利用目标工区目标层系的测井波速比和密度曲线，建立目标层的波速度比和密度的低频模型，获得补偿后的纵横波速度比和密度反演结果；
[0020]利用补偿后的波速比和密度进行工区的储层预测和特征描述。
[0021]优选地，所述获得部分叠加角道集数据，包括：
[0022]基于野外采集的地震资料利用地震成像方法提取叠前地震角道集数据；
[0023]将最大角度与最小角度区间均分三个区间，三个区间分别叠加成三个部分叠加数据体。
[0024]优选地，所述获得每个部分叠加数据体综合子波，包括井震标定和子波提取，获取每个部分叠加数据体综合子波。
[0025]优选地，所述获得纵横波速度和密度的测井曲线，包括：利用声波测井曲线、偶极声波测井曲线和密度测井曲线获得纵横波速度和密度的测井曲线。
[0026]优选地，所述利用密度和纵波速度测井数据获得Gardner公式a值，包括：
[0027]对Gardner公式两边取对数，整理可得：
[0028]lnρ≈lnk+alnV
p
[0029]由上式，对工区测井密度和纵波速度取自然对数；
[0030]采用最小二乘线性回归拟合可求得a值；
[0031]其中，
[0032]ρ和V
p
分别表示地下岩石的密度和纵波速度；
[0033]k和a为常数。
[0034]优选地，所述利用smith两参数近似公式反演纵波速度和横波速度反射系数，包括：
[0035]smith两参数近似公式如下：
[0036][0037]其中，
[0038]V
p
和V
s
分别表示平均纵波速度和横波速度；
[0039]θ是入射角度；
[0040]ΔV
p
和ΔV
s
表示两层介质边界处的纵横波速度的变化值；
[0041]γ为饱和岩石的横波速度与纵波速度之比；
[0042]根据上式构造出n个线性方程：
[0043][0044]其中，
[0045][0046]R
pp
(θ
n
)为第n角度地震部分叠加角道集；
[0047]采用奇异值分解算法对上述n个线性方程进行求解，得到纵波速度和横波速度反射系数。
[0048]优选地，所述利用Aki
‑
Richards三项AVO近似式和得到的纵波速度，获取含纵横波速度比和密度的两参数AVO近似式，包括：
[0049]Aki
‑
Richards三项AVO近似式如下：
[0050][0051]其中，
[0052]V
p
、V
s
和ρ分别表示平均纵波速度、横波速度和密度；
[0053]θ是入射角度；
[0054]ΔV
p
、ΔV
s
和Δρ表示两层介质边界处的纵横波速度的变化值；
[0055]γ为饱和岩石的横波速度与纵波速度之比；
[0056]根据上式，对纵横波速度比求微分可得：
[0057][0058]由上式变形得到的表达式为：
[0059][0060]综合上面各式获得：
[0061][0062]整理上式得到未知数为纵横波速度比和密度的两参数AVO近似式：
[0063][0064]其中：
[0065][0066]根据上式构建出n个两参数线性方程，采用奇异值分解算法进行n个两参数线性方程求解，反演得到纵横波速度比和密度参数反射系数。
[0067]优选地，构建的所述n个两参数线性方程为：
[0068][0069]其中，
[0070][0071]优选地，获得补偿后的纵横波速度比和密度反演结果，包括，对波速比和密度的反射系数进行道积分和低频补偿，获得补偿后的纵横波速度比和密度反演结果。
[0072]优选地，对波速比和密度的反射系数所述低频补偿，获得补偿后的纵横波速度比和密度反演结果，包括，以测井资料计算的纵横波速度比和密度的低频成分，作为带限反演结果的低频成份，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波速比和密度反演方法，其特征在于，包括如下步骤：获得部分叠加角道集数据；获得每个部分叠加数据体综合子波；获得纵横波速度和密度的测井曲线；利用密度和纵波速度测井数据获得Gardner公式a值；所述Gardner公式给出了密度和速度之间的数值关系式，关系式如下：其中，ρ和V
p
分别表示地下岩石的密度和纵波速度；k和a为常数；利用smith两参数近似公式反演纵波速度和横波速度反射系数；利用Aki
‑
Richards三项AVO近似式和得到的纵波速度，获取含纵横波速度比和密度的两参数AVO近似式，用该近似式反演纵横波速度比和密度；利用目标工区目标层系的测井波速比和密度曲线，建立目标层的波速度比和密度的低频模型，获得补偿后的纵横波速度比和密度反演结果；利用补偿后的波速比和密度进行工区的储层预测和特征描述。2.根据权利要求1所述的波速比和密度反演方法，其特征在于，所述获得部分叠加角道集数据，包括：基于野外采集的地震资料利用地震成像方法提取叠前地震角道集数据；将最大角度与最小角度区间均分三个区间，三个区间分别叠加成三个部分叠加数据体。3.根据权利要求1所述的波速比和密度反演方法，其特征在于，所述获得每个部分叠加数据体综合子波，包括井震标定和子波提取，获取每个部分叠加数据体综合子波。4.根据权利要求1所述的波速比和密度反演方法，其特征在于，所述获得纵横波速度和密度的测井曲线，包括：利用声波测井曲线、偶极声波测井曲线和密度测井曲线获得纵横波速度和密度的测井曲线。5.根据权利要求1所述的波速比和密度反演方法，其特征在于，所述利用密度和纵波速度测井数据获得Gardner公式a值，包括：对Gardner公式两边取对数，整理可得：lnρ≈ln k+a ln V
p
由上式，对工区测井密度和纵波速度取自然对数；采用最小二乘线性回归拟合可求得a值；其中，ρ和V
p
分别表示地下岩石的密度和纵波速度；k和a为常数。6.根据权利要求1所述的波速比和密度反演方法，其特征在于，所述利用smith两参数近似公式反演纵波速度和横波速度反射系数，包括：smith两参数近似公式如下：

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，王小军，宋永，齐洪岩，郭旭光，谢宗瑞，黄立良，于江龙，徐怀宝，唐廷明，王振林，张融，赵春雪，李维，鲜成钢，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：