深度域AVO叠前同步反演方法

发布时间：2020-10-30 05:38

　　 叠前深度偏移技术的发展与广泛的应用,产生了大量的深度域叠前地震数据。常规的深度域地震反演方法需要将深度域数据转换到时间域中,基于时间域数据反演用于储层描述和评价的弹性参数,再将时间域的弹性参数信息转换回深度域,建立用于解释的地质模型。叠前地震资料包含了丰富的振幅和走时信息,尤其是包含了横波信息,而AVO技术的发展则为叠前反演奠定了基础。因此,避免额外的深时和时深转换,将AVO叠前反演方法拓展到深度域,实现叠前深度偏移数据的AVO叠前反演具有重要的意义。深度域地震子波的波形受子波延续深度范围内速度的综合作用,且波长与速度成正相关。深度域地震子波的速度依赖特性造成深度域地震子波与反射系数褶积不满足“线性时不变”系统条件,常速深度域褶积法通过常速度替换解决了深度域褶积模型的“线性时变”问题,深度域空变地震子波加权叠加法利用空变地震子波来适应系统的“线性时变”性质。两种方法合成的深度域地震记录都有效地反映出速度对地震波形的影响。AVO三参数反演是“病态”的,深度域AVO叠前同步反演采用纵、横波阻抗两参数方程稳定反演问题。基于范数优化建立反演目标函数,利用插值型求导和Richardson外推法求解目标函数的数值梯度,并通过模型参数化策略降低反演问题维度,进行非线性有界约束共轭梯度反演。在深度域AVO叠前波阻抗同步反演,即非纵波速度反演情况下,深度域地震子波依赖于纵波速度低频趋势模型的反演效果最优,基于该最优策略,对深度域合成道集和实际叠前数据进行纵、横波阻抗反演,取得了较好的应用效果。基于叠前深度偏移数据的深度域反演是可行的,为储层预测和评价提供了一种新的途径。深度域AVO叠前波阻抗同步反演研究为其它弹性参数的深度域反演提供了方法基础,也为提高深度域反演稳定性、精度和效率的进一步研究创造了条件。
【学位单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P631.4
【部分图文】：

图 2-1 入射 P 波、反射波和透射波的关系移位函数为基本求解函数，入射纵波、反射纵波、反射横波、波的波函数分别为入射纵波： ( ( ))1 1 1 1 1exp sin cos /pφ = A jw t x θ +z θV 反射纵波： ( ( ))2 2 1 1 1exp sin cos /pφ = A jw t x θ z θV 反射横波： ( ( ))3 3 1 1 1exp sin cos /sψ = A jw t x z V 透射纵波： ( ( ))4 4 2 2 2exp sin cos /pφ = A jw t x θ +z θV 透射横波： ( ( ))5 5 2 2 2exp sin cos /sψ = A jw t x +z V 纵波、反射纵波、反射横波、透射纵波和透射横波在弹性界面界条件1 21 2u uw w = =

而带来的误差，具有更高的稳定性，且Fatti 近似式具有较高的稳定性。的精度对比近似公式是在一定条件和适用范围情况别具有各自的特点和应用条件，只有在Zoeppritz 精确解。由于给出的部分近似式的等价替换，如 Gidlow 近似式和 Fatti的差异在于 Gidlow 近似式以纵波速度阻抗反射率，以横波速度反射率和密度而 Fatti 近似式直接用波阻抗参数进行对比分析。图 2-2 为三层模型，中间层和密度。

图 2-3 给出了 Zoeppritz 精确方程、Bortfeld 近似式、Aki and Richards 近似式、Smith and Gidlow 近似式、Shuey 两项和三项近似式以及 Fatti 两项和三项近似式在 0 至 50 度入射角度范围内图 2-2 模型的 P-P 波反射系数分别随入射角度增加的变化情况。Smith and Gidlow 近似式通过 Gardner 经验关系式替换了密度项，从图中看出，在 Gardner 关系式的幂指数采用 1/4（对于砂岩储层）的条件下，SmithandGidlow 近似式相对于 Zoeppritz 精确值的误差较大，原因是幂指数偏离实际情况或者纵波速度与密度基于 Gardner 关系式的拟合性较差。除 Smithand Gidlow 近似式之外，当入射角度不是很大时（小于 20o），各近似式的反射系数与 Zoeppritz 精确解基本一致，随着入射角度的不断增大，30o以内，各近似式仍保持了较高的精度，随着入射角度进一步增大，各近似式的误差逐渐加大。由于 Aki and Richards 近似式是其它近似式的基础，除 Shuey 两项近似外，其它近似式计算得到的反射系数和 AkiandRichards 近似式的反射系数接近，即使在 40至 50 度的大角度范围内差异也较小，而 Shuey 两项近似在大于 30o时开始出现明显的偏差。
【参考文献】

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本文编号：2862067