本發(fā)明涉及地球物理反演領(lǐng)域，尤其涉及一種各向異性流體識別因子反演方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：隨著勘探程度的加深，在裂縫型油氣藏評價中要求對裂縫含流體情況進(jìn)行評價。目前由于裂縫各向異性參數(shù)比較難以獲得，因此大多數(shù)研究是基于Ruger進(jìn)行簡化，得到流體識別因子的近似解。然而采用Ruger進(jìn)行簡化的方法，在得到的流體識別因子的近似解中容易引入較多誤差，并且基于疊前反演的原理及疊前資料的直接影響，使的反演結(jié)果的準(zhǔn)確性和可信度大幅降低。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的實施例提供一種各向異性流體識別因子反演方法及系統(tǒng)，能夠以疊后方位數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，提高了反演結(jié)果的準(zhǔn)確性和可信度。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：第一方面，本發(fā)明提供了一種各向異性流體識別因子反演方法，包括：選取三個不同的方位角，分別對選取的方位角的疊前數(shù)據(jù)按照入射角方向進(jìn)行疊加，并分別將每個方位角對應(yīng)的疊后地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行反演，得到與每個方位角對應(yīng)的反射系數(shù)；對疊前方位角道集進(jìn)行分析得到入射角信息，并根據(jù)入射角信息計算出中間參數(shù)；根據(jù)選取的三個不同的方位角、反演得到的反射系數(shù)和計算出的中間參數(shù)，計算得到各向異性參數(shù)和變量；根據(jù)各向異性參數(shù)和變量進(jìn)行計算得到各向異性流體識別因子。較佳的，所述反演為稀疏脈沖反演。較佳的，所述入射角信息包括最大入射角、最小入射角和入射角角度的間隔。較佳的，每個選取的所述方位角的角度均大于30度。第二方面，本發(fā)明提供了一種各向異性流體識別因子反演系統(tǒng)，包括選取疊加模塊、分析模塊、第一計算模塊和第二計算模塊；所述選取疊加模塊，用于選取三個不同的方位角，分別對選取的方位角的疊前數(shù)據(jù)分別按照入射角方向進(jìn)行疊加，并分別將每個方位角對應(yīng)的疊后地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行反演，得到與每個方位角對應(yīng)的反射系數(shù)；所述分析模塊，用于對疊前方位角道集進(jìn)行分析得到入射角信息，并根據(jù)入射角信息計算出中間參數(shù)；所述第一計算模塊，用于根據(jù)選取的三個不同的方位角、反演得到的反射系數(shù)和計算出的中間參數(shù)，計算得到各向異性參數(shù)和變量；所述第二計算模塊，用于根據(jù)各向異性參數(shù)和變量進(jìn)行計算得到各向異性流體識別因子。較佳的，所述反演為稀疏脈沖反演。較佳的，所述入射角信息包括最大入射角、最小入射角和入射角角度的間隔。較佳的，每個選取的所述方位角的角度均大于30度。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供的一種各向異性流體識別因子反演方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的一種各向異性流體識別因子反演系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的正演得到的60°、75°、90°方位的疊前數(shù)據(jù)體示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的反演得到的60°、75°、90°方位對應(yīng)的反射系數(shù)示意圖。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實施例提供了一種各向異性流體識別因子反演方法，如圖1所示，所述方法包括：101、選取三個不同的方位角，分別對選取的方位角的疊前數(shù)據(jù)按照入射角方向進(jìn)行疊加，并分別將每個方位角對應(yīng)的疊后地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行反演，得到與每個方位角對應(yīng)的反射系數(shù)。所述步驟101在本發(fā)明實施例中可具體實現(xiàn)為，選取任意三個不同方位角并對的疊前數(shù)據(jù)，分別按照入射角方向進(jìn)行疊加，然后對疊后方位地震數(shù)據(jù)體分別進(jìn)行反演，所述反演為稀疏脈沖反演。在本發(fā)明實施例中，對疊后方位地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行稀疏脈沖反演分為以下三步：(1)反射系數(shù)反演；采用最大似然反褶積進(jìn)行反射系數(shù)的反演，最大似然反褶積對地層的假設(shè)認(rèn)為：地層的反射系數(shù)是由較大的反射界面的反射和具有高斯背景的小反射疊加組合而成，導(dǎo)出一個最小目標(biāo)函數(shù)J：J=1R2ΣK=1Lr2(K)+1N2ΣK=1Ln2(K)-2Mln(λ)-2(L-M)ln(1-λ)]]>式中，R2和N2分別為反射系數(shù)和噪音的均方值，r(K)和n(K)表示第K個采樣點(diǎn)的反射系數(shù)和噪音，M表示反射層數(shù)，L表示采樣總數(shù)，λ表示給定反射系數(shù)的似然值。通過多次迭代，求取反射系數(shù)。(2)根據(jù)反射系數(shù)的反演結(jié)果結(jié)合阻抗趨勢計算一個初始的波阻抗；根據(jù)最大似然反褶積計算得到的反射系數(shù)，結(jié)合初始阻抗模型，采用遞推算法，反演得到初始的波阻抗模型：Z(i)=Z(i-1)1+R(i)1-R(i)]]>式中，Z(i)為第i層的波阻抗值，R(i)為第i層的反射系數(shù)。(3)結(jié)合井的約束條件進(jìn)行波阻抗反演；約束稀疏脈沖反演對每一道依據(jù)目標(biāo)函數(shù)對計算出的初始波阻抗進(jìn)行調(diào)整，包括對反射系數(shù)的調(diào)整。目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)為：F＝Lp(r)+λLq(s-d)+α-1L1ΔZ式中，r為反射系數(shù)序列，Δz為與阻抗趨勢的差序列，d為地震道序列，s為合成地震道序列，λ為殘差權(quán)重因子，α為趨勢權(quán)重因子，p、q為L模因子。具體的，右式第一項反映了反射系數(shù)的絕對值和，第二項反映了合成聲波記錄與原始地震數(shù)據(jù)的差值，第三項為趨勢約束項?；谝陨先?，得到了調(diào)整后的與每個方位角的反射系數(shù)需要說明的是，每個選取的所述方位角的角度均大于30度，選擇較大方位角的疊前數(shù)據(jù)，進(jìn)行計算可以減小簡化誤差，如果選擇的方位角太小，比如選取方位角為0,15,30的效果就會不好。102、對疊前方位角道集進(jìn)行分析得到入射角信息，并根據(jù)入射角信息計算出中間參數(shù)。所述步驟102在本發(fā)明實施例中可具體實現(xiàn)為，所述入射角信息包括最大入射角、最小入射角和入射角角度的間隔。在本發(fā)明實施例中，首先采用Ruger(1998)借助弱各向異性的概念，推導(dǎo)出的HTI介質(zhì)的縱波近似反射系數(shù)關(guān)系式：式中:和分別為HTI介質(zhì)上下兩層的縱波、橫波速度平均值以及密 度平均值；Δδ(V)，Δε(V)和Δγ分別為上下兩層各向異性參數(shù)差值，與裂縫密度和縫隙充填流體有關(guān)；θ和分別代表入射角和方位角，與裂縫的發(fā)育方向有關(guān)。然后，將HTI介質(zhì)的縱波近似反射系數(shù)關(guān)系式按照入射角方向疊加消掉θ，得到：其中A=Σθ1θ212sin2θ,B=Σθ1θ212sin2θtan2θ,D=Σθ1θ2sin2θ,]]>C=Σθ1θ212sin2θtan2θ,E=12(Δρρ‾+Δαα‾)+12{Δαα‾-(2β‾α‾)2(Δρρ‾+2Δββ‾)}sin2θ+12Δαα‾sin2θtan2θ,]]>0°≤θ1<θ2≤30°。最后，根據(jù)A=Σθ1θ212sin2θ,B=Σθ1θ212sin2θtan2θ,D=Σθ1θ2sin2θ,]]>0°≤θ1<θ2≤30°計算出中間參數(shù)A、B和D。103、根據(jù)選取的三個不同的方位角、反演得到的反射系數(shù)和計算出的中間參數(shù)，計算得到各向異性參數(shù)和變量；所述步驟103在本發(fā)明實施例中可具體實現(xiàn)為，此時，反射系數(shù)分別用中間參數(shù)A、B和D表示為：解反射系數(shù)的方程組，得到：另外，根據(jù)Bakulin(2000)推導(dǎo)出Thomsen各向異性參數(shù)與ΔN，ΔT之間的關(guān)系：ε(V)＝-2g(1-g)ΔNδ(V)＝-2g[(1-g)ΔN+ΔT]γ＝-2ΔT/2以及，根據(jù)Schoenberg和Sayers(1995)根據(jù)線性滑動理論，推導(dǎo)出裂縫流體識別因子：Fluidindicator≈gΔNΔτ]]>其中，g=(βα)2.]]>根據(jù)Thomsen各向異性參數(shù)與ΔN，ΔT之間的關(guān)系和裂縫流體識別因子，可以得到：Fluidindicator≈gΔNΔτ=ϵ(V)-δ(V)4gγ+1]]>在Ruger推導(dǎo)出的HTI介質(zhì)的縱波近似反射系數(shù)關(guān)系式中，當(dāng)方位角較大時近似為0，因此解反射系數(shù)的方程組得到的和Fluidindicator變?yōu)橐韵滦问剑篎1uidindicator≈gΔNΔT=1-δ(V)4gγ≈1δ(V)(2β‾α‾)2Δγ]]>將方位角反射系數(shù)和中間參數(shù)A、B、D帶入最后得到的Δδ(V)、兩個方程中，計算得到各向異性參數(shù)Δδ(V)，變量104、根據(jù)各向異性參數(shù)和變量進(jìn)行計算得到各向異性流體識別因子。所述步驟103在本發(fā)明實施例中可具體實現(xiàn)為，將各向異性參數(shù)Δδ(V)，變量帶入到Fluidindicator中，得到各向異性流體識別因子，所述各向異性流體識別因子，可以用于分析裂縫內(nèi)充填流體性質(zhì)，在裂縫預(yù)測中起著至關(guān)重要的作用。在本發(fā)明實施例的另一種實現(xiàn)方式中，如圖2所示，本發(fā)明提供了一種各向異性流體識別因子反演系統(tǒng)，包括選取疊加模塊201、分析模塊202、第一計算模塊203和第二計算模塊204。所述選取疊加模塊201，用于選取三個不同的方位角，分別對選取的方位角的疊前數(shù)據(jù)分別按照入射角方向進(jìn)行疊加，并分別將每個方位角對應(yīng)的疊后地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行反演，得到與每個方位角對應(yīng)的反射系數(shù)。所述選取模塊201在本發(fā)明實施例中可具體實現(xiàn)為，選取任意三個不同方位角并對的疊前數(shù)據(jù)，分別按照入射角方向進(jìn)行疊加，然后對疊后方位地震數(shù)據(jù)體分別進(jìn)行反演，所述反演為稀疏脈沖反演。在本發(fā)明實施例中，對疊后方位地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行稀疏脈沖反演分為以下三步：(1)反射系數(shù)反演；采用最大似然反褶積進(jìn)行反射系數(shù)的反演，最大似然反褶積對地層的假設(shè)認(rèn)為：地層的反射系數(shù)是由較大的反射界面的反射和具有高斯背景的小反射疊加組合而成，導(dǎo)出一個最小目標(biāo)函數(shù)J：J=1R2ΣK=1Lr2(K)+1N2Σk=1Ln2(K)-2Mln(λ)-2(L-M)ln(1-λ)]]>式中，R2和N2分別為反射系數(shù)和噪音的均方值，r(K)和n(K)表示第K個采樣點(diǎn)的反射系數(shù)和噪音，M表示反射層數(shù)，L表示采樣總數(shù)，λ表示給定反射系數(shù)的似然值。通過多次迭代，求取反射系數(shù)。(2)根據(jù)反射系數(shù)的反演結(jié)果結(jié)合阻抗趨勢計算一個初始的波阻抗；根據(jù)最大似然反褶積計算得到的反射系數(shù)，結(jié)合初始阻抗模型，采用遞推算法，反演得到初始的波阻抗模型：Z(i)=Z(i-1)1+R(i)1-R(i)]]>式中，Z(i)為第i層的波阻抗值，R(i)為第i層的反射系數(shù)。(3)結(jié)合井的約束條件進(jìn)行波阻抗反演；約束稀疏脈沖反演對每一道依據(jù)目標(biāo)函數(shù)對計算出的初始波阻抗進(jìn)行調(diào)整，包括對反射系數(shù)的調(diào)整。目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)為：F＝Lp(r)+λLq(s-d)+α-1L1ΔZ式中，r為反射系數(shù)序列，Δz為與阻抗趨勢的差序列，d為地震道序列，s為合成地震道序列，λ為殘差權(quán)重因子，α為趨勢權(quán)重因子，p、q為L模因子。具體的，右式第一項反映了反射系數(shù)的絕對值和，第二項反映了合成聲波記錄與原始地震數(shù)據(jù)的差值，第三項為趨勢約束項?；谝陨先?，得到了調(diào)整后的與每個方位角的反射系數(shù)需要說明的是，每個選取的所述方位角的角度均大于30度，選擇較大方位角的疊前數(shù)據(jù)，進(jìn)行計算可以減小簡化誤差，如果選擇的方位角太小，比如選取方位角為0,15,30的效果就會不好。所述分析模塊202，用于對疊前方位角道集進(jìn)行分析得到入射角信息，并根 據(jù)入射角信息計算出中間參數(shù)。所述分析模塊202在本發(fā)明實施例中可具體實現(xiàn)為，所述入射角信息包括最大入射角、最小入射角和入射角角度的間隔。在本發(fā)明實施例中，首先采用Ruger(1998)借助弱各向異性的概念，推導(dǎo)出的HTI介質(zhì)的縱波近似反射系數(shù)關(guān)系式：式中:和分別為HTI介質(zhì)上下兩層的縱波、橫波速度平均值以及密度平均值；Δδ(V)，Δε(V)和Δγ分別為上下兩層各向異性參數(shù)差值，與裂縫密度和縫隙充填流體有關(guān)；θ和分別代表入射角和方位角，與裂縫的發(fā)育方向有關(guān)。然后，將HTI介質(zhì)的縱波近似反射系數(shù)關(guān)系式按照入射角方向疊加消掉θ，得到：其中A=Σθ1θ212sin2θ,B=Σθ1θ212sin2θtan2θ,D=Σθ1θ2sin2θ,]]>C=Σθ1θ212sin2θtan2θ,E=12(Δρρ‾+Δαα‾)+12{Δαα‾-(2β‾α‾)2(Δρρ‾+2Δββ‾)}sin2θ+12Δαα‾sin2θtan2θ,]]>0°≤θ1<θ2≤30°。最后，根據(jù)A=Σθ1θ212sin2θ,B=Σθ1θ212sin2θtan2θ,D=Σθ1θ2sin2θ,]]>0°≤θ1<θ2≤30°計算出中間參數(shù)A、B和D。所述第一計算模塊203，用于根據(jù)選取的三個不同的方位角、反演得到的反射系數(shù)和計算出的中間參數(shù)，計算得到各向異性參數(shù)和變量；所述第一計算模塊203在本發(fā)明實施例中可具體實現(xiàn)為，此時，反射系數(shù)分別用中間參數(shù)A、B和D表示為：解反射系數(shù)的方程組，得到：另外，根據(jù)Bakulin(2000)推導(dǎo)出Thomsen各向異性參數(shù)與ΔN，ΔT之間的關(guān)系：ε(V)＝-2g(1-g)ΔNδ(V)＝-2g[(1-g)ΔN+ΔT]γ＝-2ΔT/2以及，根據(jù)Schoenberg和Sayers(1995)根據(jù)線性滑動理論，推導(dǎo)出裂縫流體識別因子：Fluidindicator≈gΔNΔτ]]>其中，g=(βα)2.]]>根據(jù)Thomsen各向異性參數(shù)與ΔN，ΔT之間的關(guān)系和裂縫流體識別因子，可以得到：F1uidindicator≈gΔNΔτ=ϵ(V)-δ(V)4gγ+1]]>在Ruger推導(dǎo)出的HTI介質(zhì)的縱波近似反射系數(shù)關(guān)系式中，當(dāng)方位角較大時近似為0，因此解反射系數(shù)的方程組得到的Δε(V)-Δδ(V)、和Fluidindicator變?yōu)橐韵滦问剑篎1uidindicator≈gΔNΔT=1-δ(V)4gγ≈1δ(V)(2β‾α‾)2Δγ]]>將方位角反射系數(shù)和中間參數(shù)A、B、D帶入最后得到的Δδ(V)、兩個方程中，計算得到各向異性參數(shù)Δδ(V)，變量所述第二計算模塊204，用于根據(jù)各向異性參數(shù)和變量進(jìn)行計算得到各向異性流體識別因子。所述第二計算模塊204在本發(fā)明實施例中可具體實現(xiàn)為，將各向異性參數(shù)Δδ(V)，變量帶入到Fluidindicator中，得到各向異性流體識別因子，所述各向異性流體識別因子，可以用于分析裂縫內(nèi)充填流體性質(zhì)，在裂縫預(yù)測中起著至關(guān)重要的作用。在本發(fā)明實施例的另一種實現(xiàn)方式中，基于表1各向異性介質(zhì)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行試算。分層αβρε(v)δ(v)γ124009122.170002280010642.250.040.180.12表1首先對60°，75°，90°方位的疊前數(shù)據(jù)(如圖3所示)分別按照入射角方向進(jìn)行疊加，然后對疊后方位地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行稀疏脈沖反演，選擇較大方位角的疊前數(shù)據(jù)進(jìn)行計算可以減小簡化Ruger公式所帶來的誤差，計算得到對應(yīng)的反射系數(shù)體RPP(60°)，RPP(75°)，RPP(90°)，如圖4所示。然后分析疊前方位道集的入射角信息，本次疊前地震數(shù)據(jù)沿入射角疊加的范圍選取為θ1＝0°，θ2＝30°，入射角間隔為1°，因此根據(jù)分別計算出A＝1.3607，B＝0.2636，D＝2.7214。在實際資料應(yīng)用中入射角疊加的范圍θ1θ2的選取可以根據(jù)疊前方位道集的資料品質(zhì)進(jìn)行調(diào)整，比如目前大多數(shù)疊前地震道集中存在著小入射角和大入射角能量分布不均衡的現(xiàn)象，可以選取θ1＝15°，θ2＝25°來避開資料品質(zhì)低的道集，選取資料品質(zhì)高并且各向異性強(qiáng)的道集進(jìn)行計算。接下來將已知的方位角信息反射系數(shù)體RPP(60°)，RPP(75°)，RPP(90°)和A、B、D的值，帶入公式：和中，計算得到各向異性參數(shù)Δδ(V)，變量通過方程：Fluidindicator≈gΔNΔT=1-δ(V)4gγ≈1δ(V)(2β‾α‾)2Δγ]]>計算得到各向異性流體識別因子，可以用于分析裂縫內(nèi)充填流體性質(zhì)，在裂縫預(yù)測中起著至關(guān)重要的作用。通過以上的實施方式的描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件的方式來實現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳的實施方式?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在可讀取的存儲介質(zhì)中，如計算機(jī)的軟盤，硬盤或光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機(jī)設(shè)備(可以是個人計算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述的方法。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁1 2 3