一种基于全波形反演的软地层横波速度测量方法及装置制造方法及图纸

一种基于全波形反演的软地层横波速度测量方法及装置，涉及井周地层横波速度测量技术领域，解决的技术问题为“如何提供一种适用性更广的软地层横波速度测量方法”，方法包括：初始化地层横纵波速度模型；基于当前横纵波速度模型计算正传波场和合成波形；基于当前截止频率对所述合成波形和观测波形进行低通滤波；基于低通滤波后的合成波形和观测波形计算模型失配值，判断所述失配值和截止频率是否满足内外层收敛条件，若是，则测得横波速度模型，否则计算反传波场和梯度，基于梯度更新模型迭代循环；该方法通过两层循环迭代的全波形反演方法测量横波速度，无需地层结构假设，适用于非均匀变化地层构造，适用范围更广，可应用于声波测井技术领域。测井技术领域。测井技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于全波形反演的软地层横波速度测量方法及装置


[0001]本专利技术涉及井周地层横波速度测量


技术介绍

[0002]横波速度是最重要的岩石物理参数之一，井周横波速度的测量对井孔结构稳定性、地应力预测、孔隙压力预测等十分有意义。慢度
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时间相关法STC(slowness
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time
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coherence)是常用的测量地层速度的时域方法之一，该方法利用同一波群在时域阵列波形中的相干性来计算速度值。但是由于在软地层中难以测量到临界折射横波，因此STC法不适用于反演软地层的横波速度。为了解决这个问题，模式波的频散特点被间接用于反演软地层横波速度。
[0003]目前，在频域方法中，偶极声波测井是测量软地层横波速度的主流方法，该方法利用偶极声源在软地层中激发的弯曲波的低频截止速度近似等于地层横波速度这一性质。然而，该方法基于井周地层均匀假设，当实际地层不均匀变化时该方法将有失准确。在一些研究中，提出了基于井孔径向分层假设发展了井周横波速度剖面的反演方法；也有相关研究通过B
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于全波形反演的软地层横波速度测量方法，其特征在于，包括：S1、初始化地层的横纵波速度模型；S2、基于当前横纵波速度模型计算正传波场和合成波形；S3、基于当前截止频率对所述合成波形和观测波形进行低通滤波；S4、基于低通滤波后的合成波形和观测波形计算模型失配值，判断所述失配值是否满足收敛条件，若是，则执行步骤S8，否则执行步骤S5；S5、基于所述合成波形和观测波形计算反传波场；S6、基于所述正传波场和反传波场计算横纵波速度的梯度；S7、基于所述梯度更新横纵波速度模型，并返回执行步骤S2；S8、判断当前截止频率是否满足预设条件，若是，当前横波速度模型即为测得的横波速度模型，否则更新截止频率并重复步骤S2
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S7。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于柱坐标系，将所述横纵波速度模型初始化为各向均匀模型。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5中具体包括：基于所述合成波形和观测波形，计算残差源；基于所述残差源，通过伪保守形式的柱坐标伴随方程计算反传波场。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述伪保守形式的柱坐标伴随方程通过如下步骤获得：通过柱坐标弹性波动方程和预设的变换矩阵计算伪保守弹性柱坐标方程；基于所述反传波场和模型残差源，计算无约束目标泛函式；基于无约束目标泛函式的导数以及所述伪保守弹性柱坐标方程，计算伪保守形式的柱坐标伴随方程。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，横纵波速度的梯度表示如下：其中，和分别表示纵波速度和横波速度的梯度，v
p
表示纵波速度，v
s
表示横波速度，λ和μ分别为拉梅系数和剪切模量，ρ表示密度，表示反传波场，φ1,φ2,分别表示与正传波场u＝(v
r
,v
z
,τ
rr
,τ
θθ

【专利技术属性】
技术研发人员：关威，张超，陈达，王军，胡恒山，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：