一種計算波阻抗反演目標(biāo)函數(shù)梯度的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種計算波阻抗反演目標(biāo)函數(shù)梯度的方法，屬于油氣及煤層氣地震勘探與開發(fā)領(lǐng)域。所述方法根據(jù)線性褶積模型和疊后地震反射系數(shù)定義，基于疊后地震振幅數(shù)據(jù)、波阻抗初始模型和地震子波數(shù)據(jù)，構(gòu)建波阻抗反演的目標(biāo)函數(shù)，并推導(dǎo)出波阻抗反演的目標(biāo)函數(shù)梯度的解析解。利用本發(fā)明能夠正確地計算出目標(biāo)函數(shù)的梯度，在一定程度上提高了地震波阻抗反演的精度，降低了波阻抗反演的多解性，可直接用于實際地震數(shù)據(jù)的波阻抗反演。同時，本發(fā)明的計算精度和實用性高，并且具有計算速度快、穩(wěn)定性好的優(yōu)點。
【專利說明】一種計算波阻抗反演目標(biāo)函數(shù)梯度的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油氣及煤層氣地震勘探與開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種計算波阻抗反演目 標(biāo)函數(shù)梯度的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 地震勘探技術(shù)是油氣勘探中應(yīng)用最為廣泛的一種地球物理學(xué)方法，利用地震波在 不同介質(zhì)中傳播的速度、振幅、頻率、相位、波形等參數(shù)的變化來分析、預(yù)測油氣儲層分布范 圍及儲層物性特征。隨勘探開發(fā)程度逐漸深入，地震勘探已經(jīng)從認(rèn)識地下構(gòu)造形態(tài)的構(gòu)造 勘探，逐漸發(fā)展成直接應(yīng)用地震信息判斷巖性、分析巖相、定量計算巖層物性參數(shù)的巖性勘 探。這些復(fù)雜沉積環(huán)境下的儲層通常表現(xiàn)為具有厚度薄、物性高度非均質(zhì)、有效儲層規(guī)模 小、分布分散、巖石物理關(guān)系復(fù)雜、儲層巖性差異小等特征。波阻抗是反映儲集巖儲層特征 的一種重要物性參數(shù)，與振幅等反映界面性質(zhì)的參數(shù)相比，波阻抗具有更高的儲層橫向預(yù) 測能力，因而地震波阻抗反演技術(shù)是巖性油氣勘探的重要技術(shù)手段。近幾十年來地震波阻 抗反演技術(shù)獲得了長足的進(jìn)展，如道積分法、模型法、隨機(jī)反演、譜反演等。其中模型法和譜 反演均采用經(jīng)典的最優(yōu)化算法進(jìn)行反演，這一類算法均需要計算目標(biāo)函數(shù)的梯度，目前大 都采用中心差分法計算梯度。采用中心差分法計算目標(biāo)函數(shù)梯度時需要計算2N次目標(biāo)函 數(shù)（N為參數(shù)個數(shù)），計算量較大。并且由于差分法在計算每一個參數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)時需要除以 一個較小的數(shù)值，該較小值的取法沒有一定的標(biāo)準(zhǔn)，使得該參數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)誤差較大，從而導(dǎo) 致由各個參數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)構(gòu)成的梯度的誤差也較大。正是由于差分法計算梯度存在誤差因 素，使得基于經(jīng)典最優(yōu)化算法的波阻抗反演迭代次數(shù)增加、計算量大，且難以得到目標(biāo)函數(shù) 意義下的全局最優(yōu)解，不適于儲層參數(shù)定量計算及薄儲層預(yù)測，計算速度慢不適于實時解 釋，應(yīng)用受到限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對波阻抗反演中常規(guī)的梯度計算方法計算速度慢，精度低，不適于儲層參數(shù)定 量計算及薄儲層預(yù)測，應(yīng)用受到限制等缺點，本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在 的難題，提供一種計算波阻抗反演目標(biāo)函數(shù)梯度的方法，提高地震波阻抗反演的精度，加速 算法收斂速度，降低波阻抗反演的多解性。用于地震資料的巖性參數(shù)解釋，為尋找?guī)r性（和 地層）圈閉油氣藏和非常規(guī)油氣藏（煤層氣、頁巖氣等）提供重要的資料。
[0004] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0005] -種計算波阻抗反演目標(biāo)函數(shù)梯度的方法，所述方法根據(jù)線性褶積模型和疊后地 震反射系數(shù)定義，基于疊后地震振幅數(shù)據(jù)、波阻抗初始模型和地震子波數(shù)據(jù)，構(gòu)建波阻抗反 演的目標(biāo)函數(shù)，并推導(dǎo)出波阻抗反演的目標(biāo)函數(shù)梯度的解析解。
[0006] 所述方法包括以下步驟：
[0007] 步驟1，從測井?dāng)?shù)據(jù)中獲取波阻抗初始模型，即得到波阻抗Zj ;
[0008] 步驟2,從井旁地震道獲取地震子波數(shù)據(jù)w和疊后地震振幅數(shù)據(jù)d ;

【權(quán)利要求】
1. 一種計算波阻抗反演目標(biāo)函數(shù)梯度的方法，其特征在于：所述方法根據(jù)線性褶積模 型和疊后地震反射系數(shù)定義，基于疊后地震振幅數(shù)據(jù)、波阻抗初始模型和地震子波數(shù)據(jù)，構(gòu) 建波阻抗反演的目標(biāo)函數(shù)，并推導(dǎo)出波阻抗反演的目標(biāo)函數(shù)梯度的解析解。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算波阻抗反演目標(biāo)函數(shù)梯度的方法，其特征在于：所述方 法包括以下步驟： 步驟1，從測井?dāng)?shù)據(jù)中獲取波阻抗初始模型，即得到波阻抗Zj ; 步驟2,從井旁地震道獲取地震子波數(shù)據(jù)w和疊后地震振幅數(shù)據(jù)d ; 步驟3,根據(jù)地震勘探中疊后地震反射系數(shù)定義，利用下面的反射系數(shù)公式計算反射系 數(shù)Tj :
【文檔編號】G01V1/28GK104062680SQ201310093966
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月22日
【發(fā)明者】白俊雨 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院