一种反射系数频散衰减信息结合模型合成地震记录的方法技术

本发明专利技术公开了一种反射系数频散衰减信息结合模型合成地震记录的方法，包括以下操作步骤：首先利用收集到的工作区岩层物理性质信息基于等效介质理论模型计算纵波速度和品质因子，代入地震波在垂直入射时的反射系数公式，计算包含频散衰减信息的反射系数，进行快速傅里叶变换得到频率域反射系数序列与地震子波褶积得到包含频散衰减信息的频率域合成地震记录。本发明专利技术所述的一种反射系数频散衰减信息结合模型合成地震记录的方法，计算带有频散衰减信息的合成地震记录曲线，利用部分实验数据和等效介质理论公式，能够较为准确的计算出带有频散衰减信息的合成地震记录曲线，从而获得准确的合成地震记录曲线。准确的合成地震记录曲线。准确的合成地震记录曲线。

【技术实现步骤摘要】
一种反射系数频散衰减信息结合模型合成地震记录的方法


[0001]本专利技术涉及地震记录领域，特别涉及一种反射系数频散衰减信息结合模型合成地震记录的方法。

技术介绍

[0002]地震记录的方法是一种进行地震记录与计算的方法，地震波向地下传播时，由于通过的介质一般为粘弹性介质，会对波造成影响，波的能量会被介质吸收造成衰减现象，这种衰减主要表现为两种形式：一是脉冲信号
‑
地震子波的频率振幅发生变化；一是反射系数发生频散，在地震勘探频段内，尤其是地层含气时，反射系数频散现象尤为显著，这会对基于反射系数与地震子波褶积合成地震记录造成影响，随着科技的不断发展，人们对于地震记录的方法的制造工艺要求也越来越高，因此为得到拟合更为精确的合成地震记录，反射系数频散衰减信息的结合就显得尤为重要。
[0003]现有的地震记录的方法在使用时存在一定的弊端，首先，在煤炭领域，国内外对于结合频散衰减信息合成地震记录的理论计算研究极少，现在普遍应用的是使用以往获得的经验关系式获得反射系数序列，提取地震子波获得子波序列，基于此子波序列与反射系数序列褶积计算获得合成地震记录，这种方法可以较为可靠的获得合成地震记录结果，但是由于实验条件的限制导致难于模拟地层原位条件下的岩性物性参数，以及地震波向下传播时，粘弹性介质会对波的能量产生影响，因此其结果往往具有较大的误差，这里利用等效介质模型模拟地下粘弹性介质基于反射系数频散衰减合成地震记录的方法，可以更为准确的计算获得合成地震记录曲线，为此，我们提出一种反射系数频散衰减信息结合模型合成地震记录的方法。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种反射系数频散衰减信息结合模型合成地震记录的方法，计算带有频散衰减信息的合成地震记录曲线，利用部分实验数据和等效介质理论公式，能够较为准确的计算出带有频散衰减信息的合成地震记录曲线，从而获得准确的合成地震记录曲线，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种反射系数频散衰减信息结合模型合成地震记录的方法，包括以下操作步骤：
[0008]S1：获取工区地震勘探频率与地震子波；
[0009]S2：收集工作区内岩石物理性质参数，其中，工作区岩层至少包括一种类型的界面且界面数至少为一个；
[0010]S3：将岩石物理性质参数代入利用多个尺度裂缝岩石物理模型模拟的工作区岩层从而计算岩层纵波速度和品质因子；
[0011]S4：将纵波速度和品质因子代入地震波在垂直入射时的反射系数公式，求得带频散衰减信息的反射系数序列；
[0012]S5：基于带有频散衰减信息的反射系数序列与频率域地震子波序列，进行频率域褶积计算得到包含频散衰减信息的合成地震记录，最后经过逆傅里叶变换计算得到时间域合成地震记录。
[0013]作为本申请一种优选的技术方案，所述S1步骤中获取工作区地震勘探频率与地震子波的方式为通过在工作区记录地面运动得到地震波时程记录，做傅立叶变换，得到地震勘探主频，所述地震子波可以是给定频率域子波，也可以是利用确定法提取子波。
[0014]作为本申请一种优选的技术方案，所述S2步骤中获取工作区岩性参数的方式为通过野外钻探取岩心以及实验室测量等物探方式获取工作区岩层信息，主要包括饱和岩石密度、岩石孔隙流体密度、岩石中水饱和度、干燥岩石纵波、横波传播速度、地震波在流体中传播速度、孔隙纵横比、孔隙度、微裂隙、裂缝密度、岩石内空气、水粘滞系数、岩石渗透率、流体体积模量与岩石粒径，其中，所述干燥岩石纵波、横波传播速度以及地震波在流体中传播速度均是获得的地震勘探频率下的参数值。
[0015]作为本申请一种优选的技术方案，所述S2步骤中所得岩石物理性质参数代入如下由多个尺度裂缝的岩石物理理论模型模拟的岩层公式，计算纵波速度和品质因子：
[0016]C＝C0‑
φ
p
C1‑
ε
c
C2‑
ε
f
C3[0017][0018]其中：C
‑
各向异性有效弹性刚度张量，无因次；C0
‑
各向同性背景介质的有效弹性刚度张量，无因次；C1
‑
孔隙带来影响的有效弹性刚度张量，无因次；C2
‑
微裂隙带来影响的有效弹性刚度张量，无因次；C3
‑
裂缝带来影响的有效弹性刚度张量，无因次；C33
‑
有效弹性刚度张量，无因次；ρ
‑
岩石的孔隙度，％；εc
‑
微裂隙密度，g/cm3；εf
‑
裂缝密度，g/cm3；vp
‑
纵波速度，m/s；ρs
‑
饱和岩石密度，g/cm3；Qp
‑
品质因子，无因次；Re
‑
取复数实部计算；Im
‑
取复数虚部计算。
[0019]作为本申请一种优选的技术方案，所述S4步骤中计算得到的纵波速度和品质因子代入如下地震波在垂直入射时的反射系数公式，求得带频散衰减信息的反射系数：
[0020][0021]其中：R(f)
‑
带有频散衰减信息的反射系数，无因次；ρ
‑
反射界面上覆地层的密度，g/cm3；ρ
′‑
反射界面下伏地层的密度，g/cm3；vp
‑
反射界面上覆地层的纵波速度，m/s；vp
′‑
反射界面下伏地层的纵波速度，m/s；Qp
‑
反射界面上覆地层的品质因子，无因次；Qp
′‑
反射界面下伏地层的品质因子，无因次；f
‑
中心频率，Hz；i
‑
虚数单位，无因次；
[0022]将带有频散衰减信息的反射系数R(f)与模拟地层其他反射系数结合组成时间域反射系数序列r(t)，利用傅立叶变换将时间域反射系数序列r(t)转变为频率域反射系数序列r(f)。
[0023]作为本申请一种优选的技术方案，所述S5步骤中获取带有频散衰减信息的合成地震记录：带有频散衰减信息的反射系数序列r(f)与频率域地震子波ω(f)，按照下式计算包含频散衰减效应的合成地震记录：
[0024]Trace(f)＝ω(f)
×
r(f)
[0025]其中：Trace(f)
‑
频率域合成地震记录，无因次；ω(f)
‑
频率域合地震子波序列，无因次；r(f)
‑
频率域反射系数序列，无因次；
[0026]具体计算过程如下：
[0027]Re(Trace(f))＝Re(ω(f))
×
Re(r(f))
‑
Im(ω(f))
×
Im(r(f))
[0028]Im(Trace本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反射系数频散衰减信息结合模型合成地震记录的方法，其特征在于：包括以下操作步骤：S1：获取工区地震勘探频率与地震子波；S2：收集工作区内岩石物理性质参数，其中，工作区岩层至少包括一种类型的界面且界面数至少为一个；S3：将岩石物理性质参数代入利用多个尺度裂缝岩石物理模型模拟的工作区岩层从而计算岩层纵波速度和品质因子；S4：将纵波速度和品质因子代入地震波在垂直入射时的反射系数公式，求得带频散衰减信息的反射系数序列；S5：基于带有频散衰减信息的反射系数序列与频率域地震子波序列，进行频率域褶积计算得到包含频散衰减信息的合成地震记录，最后经过逆傅里叶变换计算得到时间域合成地震记录。2.根据权利要求1所述的一种反射系数频散衰减信息结合模型合成地震记录的方法，其特征在于：所述S1步骤中获取工作区地震勘探频率与地震子波的方式为通过在工作区记录地面运动得到地震波时程记录，做傅立叶变换，得到地震勘探主频，所述地震子波可以是给定频率域子波，也可以是利用确定法提取子波。3.根据权利要求1所述的一种反射系数频散衰减信息结合模型合成地震记录的方法，其特征在于：所述S2步骤中获取工作区岩性参数的方式为通过野外钻探取岩心以及实验室测量等物探方式获取工作区岩层信息，主要包括饱和岩石密度、岩石孔隙流体密度、岩石中水饱和度、干燥岩石纵波、横波传播速度、地震波在流体中传播速度、孔隙纵横比、孔隙度、微裂隙、裂缝密度、岩石内空气、水粘滞系数、岩石渗透率、流体体积模量与岩石粒径，其中，所述干燥岩石纵波、横波传播速度以及地震波在流体中传播速度均是获得的地震勘探频率下的参数值。4.根据权利要求1所述的一种反射系数频散衰减信息结合模型合成地震记录的方法，其特征在于：所述S2步骤中所得岩石物理性质参数代入如下由多个尺度裂缝的岩石物理理论模型模拟的岩层公式，计算纵波速度和品质因子：C＝C0‑
φ
p
C1‑
ε
c
C2‑
ε
f
C3其中：C
‑
各向异性有效弹性刚度张量，无因次；C0
‑
各向同性背景介质的有效弹性刚度张量，无因次；C1
‑
孔隙带来影响的有效弹性刚度张量，无因次；C2
‑
微裂隙带来影响的有效弹性刚度张量，无因次；C3
‑
裂缝带来影响的有效弹性刚度张量，无因次；C33
‑
有效弹性刚度张量，无因次；ρ
‑
岩石的孔隙度，％；εc
‑
微裂隙密度，g/cm3；εf
‑
裂缝密度，g/cm3；vp

【专利技术属性】
技术研发人员：邹冠贵，汪义龙，彭苏萍，赵清全，李金鑫，殷裁云，付康国，顾雷雨，曹运飞，
申请(专利权)人：华能煤炭技术研究有限公司云南滇东雨汪能源有限公司，
类型：发明
国别省市：