全組合最優(yōu)化層吸收系數(shù)計算方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于油氣勘探地震資料處理領域，特別是利用VSP直達波資料進行地層吸 收系數(shù)計算方法。 現(xiàn)有技術
[0002] 吸收系數(shù) a (absorption coefficient)和品質(zhì)因子 Q(quality factor, Q 值）是 描述地層吸收衰減特性的兩個最基本的參數(shù)，兩者間存在公式1的關系：
[0003] a = jt/Q 公式 1
[0004] 根據(jù)觀測到的零偏VSP直達波資料進行吸收系數(shù)或品質(zhì)因子估算的常用方法有 振幅比法、頻譜比值法、質(zhì)心頻移法和上升時間法等。這些方法通常利用任意兩級檢波器所 接收到的VSP直達波的差異，利用時間域或頻率域的方法，計算兩級檢波器間的吸收系數(shù)。 這種求解思路通常存在求解的吸收系數(shù)精度與其縱向分辨率不能同時兼顧的矛盾，即當兩 級檢波器間跨度較大時，它們所接收到的VSP直達波的差異較為明顯，因此計算得到的吸 收系數(shù)精度較高，但其縱向分辨率較低；相反當兩級檢波器間跨度較小時，計算得到的吸收 系數(shù)具有較高的縱向分辨率，但是其精度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)行吸收系數(shù)計算方法存在的吸收系數(shù)精度與分辨率不能 同時滿足的矛盾，提出了一種高分辨率、高精度的全組合最優(yōu)化層吸收系數(shù)計算方法。
[0006] 本發(fā)明的技術方案是將任意兩級檢波器間的吸收系數(shù)稱為級間吸收系數(shù)，其中相 鄰兩級檢波器間的吸收系數(shù)稱為層吸收系數(shù)?？梢钥闯鰧游障禂?shù)為本發(fā)明利用VSP直達 波資料可以求取到的最高縱向分辨率的吸收系數(shù)。通過公式推導建立起任意兩級檢波器間 的級間吸收系數(shù)與待求的高分辨率的層吸收系數(shù)間的關系，并利用推導出的級間吸收系數(shù) 與層吸收系數(shù)間的關系建立線性超定方程組，通過解方程利用優(yōu)化方法計算出準確合理的 地層層吸收系數(shù)。
[0007] 本發(fā)明的全組合最優(yōu)化層吸收系數(shù)計算方法是：
[0008] 假設VSP觀測系統(tǒng)中檢波器位于深度為Zk位置處（其中k= 1，2，···.Ν)，其初至 旅行時為Tk，第Κ級檢波器與與第Κ+1級檢波器間的層吸收系數(shù)為a k。
[0009] 本發(fā)明具體技術方案：
[0010] (1)獲取每一級檢波器對應的VSP直達波，同時拾取每一級檢波器對應的初至旅 行時T k。
[0011] (2)利用常規(guī)方法計算任意兩級檢波器間的級間吸收系數(shù)Akni。
[0012] (3)建立級間吸收系數(shù)Akni與層吸收系數(shù)a j之間的關系
[0013]
[0014] 其中Akni為第K級和第Μ級檢波器間的級間吸收系數(shù)，ct j為第j級與第j+1級檢 波器間的層吸收系數(shù)。
[0015] 根據(jù)2式可以建立包含N(N-l) /2個方程和N-1個未知數(shù)的線性超定方程組，寫成 矩陣形式如下式所示：
[0016] B*a = A 公式 3 [0017] 其中
[0018]
[0019]其中 B(i，
j，k) = (?^-??αν-Τ) 1 彡 i<N，l 彡 i<N，l<i<N
[0022] (4)解步驟3中建立的線性超定方程組，計算出高精度高分辨率的層吸收系數(shù)α。
[0023] 發(fā)明效果
[0024] 全組合最優(yōu)化層吸收系數(shù)計算方法，可以計算出地層的層吸收系數(shù)，該方法有著 其他技術不具備的優(yōu)勢，其具體優(yōu)勢和特點表現(xiàn)在以下兩個方面：
[0025] 第一：該方法通過求解線性超定方程組計算地層層吸收系數(shù)，計算的結果更為準 確穩(wěn)定。
[0026] 第二：該方法計算得到的層吸收系數(shù)在保證準確穩(wěn)定的基礎上，同時具有更高的 縱向分辨率
【附圖說明】
[0027] 圖1本發(fā)明處理流程。
[0028] 圖2所有檢波器對間的級間吸收系數(shù)。
[0029] 圖3計算得到的層吸收系數(shù)。標注1為淺層疏松帶高吸收衰減區(qū)域，標注2為深 層含油氣高吸收衰減區(qū)域，標注3為氣層。
【具體實施方式】。
[0030] 本次利用XX油田XX區(qū)零偏VSP資料直達波計算地層的層吸收系數(shù)，以驗證本方 法的效果，具體流程見圖1。
[0031] (1)獲取每一級檢波器對應的VSP直達波，同時拾取每一級檢波器對應的初至旅 行時T k。
[0032] (2)利用頻譜比值法計算任意兩級檢波器間的級間吸收系數(shù)Akni，如圖2所示。
[0033] (3)根據(jù)步驟3建立線性超定方程組
[0034] B* a = A
[0035] 其中
[0036]
[0037] 其中 B(i，j，k) = AVI') l<i<N，l<i<N，l<i<N
[0040] (4)解步驟3中建立的線性超定方程組，計算出高精度高分辨率的層吸收系數(shù) α (如圖3所示）。在圖3中標注1和2處顯示為高衰減區(qū)域，主要原因是標注1處為淺層 疏松帶高吸收衰減區(qū)域，而標注2處則是因為含油氣后地層的吸收衰減特性明顯增強造成 的，同時標注3處的氣層也對應著明顯的高吸收衰減響應。計算得到的層吸收系數(shù)與地層 地質(zhì)條件和含油氣性吻合良好，進而驗證了本發(fā)明方法的準確性和優(yōu)越性。
【主權項】
1. 一種全組合最優(yōu)化層吸收系數(shù)計算方法，其特征是將任意兩級檢波器間的吸收系數(shù) 設為級間吸收系數(shù)，其中相鄰兩級檢波器間的吸收系數(shù)設為層吸收系數(shù)，通過公式推導建 立起任意兩級檢波器間的級間吸收系數(shù)與待求的高分辨率的層吸收系數(shù)間的關系，并利用 推導出的級間吸收系數(shù)與層吸收系數(shù)間的關系建立線性超定方程組，通過解方程利用優(yōu)化 方法計算出準確合理的地層層吸收系數(shù)。2. 根據(jù)權利要求1所述的全組合最優(yōu)化層吸收系數(shù)計算方法，其特征是： 設VSP觀測系統(tǒng)中檢波器位于深度為Zk位置處，其中k = 1，2,….N，其初至旅行時為 Tk，第K級檢波器與第K+1級檢波器間的層吸收系數(shù)為a k ; 其實施步驟： (1) 獲取每一級檢波器對應的VSP直達波，同時拾取每一級檢波器對應的初至旅行時 Tk; (2) 利用常規(guī)方法計算任意兩級檢波器間的級間吸收系數(shù)Akni ; (3) 建立級間吸收系數(shù)Akni與層吸收系數(shù)α ]之間的關系 =Σ 丨(1卜1 '[丨）I(飛『丁1'.)妃s i〈 m 公式2 其中Akni為第K級和第Μ級檢波器間的級間吸收系數(shù)，ct j為第j級與第j+l級檢波器 間的層吸收系數(shù)； 根據(jù)2式建立包含N (N-1) /2個方程和N-1個未知數(shù)的線性超定方程組，寫成矩陣形式 如下式所示： B* a = A 公式3 其中 ~ B(1,2.1) 0 0 0 0 B( 1.3,1) B(2,3.1) Ο Ο .. Ο B(INJ) Β(2,Ν,1) Β(3,Ν,1) B(4,NJ) .. Β:(Ν-1，Ν:，1). β- Ο Β(2,3,2) Ο Ο 心 0 ~ 0 Β(2'4,2) Β(3,4,2) Ο .. Θ 0 Β(2，Ν，2) Β(3，Ν，2) Β(4.Ν.2) .. Β(Ν~1,Ν,2) ·' ·' ?? ?? ?? .?_.? * * _ Ο Ο Ο 0 ，，ΒΓ\ ΙΝ，Ν-1)_ 其中 B(i，j，k) = OVflWCVT) 1 彡 i<N，l 彡 i<N，l<i 彡 Ν _ ?ι , a - _aN-l_ Λ：2 4ι Λ w Λ A ^23' A= i A ^24： *·Λ Λ _^(Ν-?)Ν _ (4)解步驟3中建立的線性超定方程組，計算出高精度高分辨率的層吸收系數(shù)α。
【專利摘要】本發(fā)明屬于油氣勘探地震資料處理領域中利用VSP直達波資料進行地層吸收系數(shù)計算方法。本發(fā)明的技術方案是將任意兩級檢波器間的吸收系數(shù)稱為級間吸收系數(shù)，其中相鄰兩級檢波器間的吸收系數(shù)稱為層吸收系數(shù)。通過公式推導建立起任意兩級檢波器間的級間吸收系數(shù)與待求的高分辨率的層吸收系數(shù)間的關系，并利用推導出的級間吸收系數(shù)與層吸收系數(shù)間的關系建立線性超定方程組，通過解方程利用優(yōu)化方法計算出準確合理的地層層吸收系數(shù)。該方法有著其他技術不具備的優(yōu)勢：該方法通過求解線性超定方程組計算地層層吸收系數(shù)，計算的結果更為準確穩(wěn)定；該方法計算得到的層吸收系數(shù)在保證準確穩(wěn)定的基礎上，同時具有更高的縱向分辨率。
【IPC分類】G01V1/28
【公開號】CN105467437
【申請?zhí)枴緾N201410449054
【發(fā)明人】劉浩杰, 陳雨茂, 王延光, 鄭靜靜, 李民龍
【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勝利油田分公司物探研究院
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年9月4日