基于精确偏导计算的高精度叠前反演方法.pdfVIP

第 14卷 第20期 2014年7月 科 学 技 术 与 工 程 V01．14 No．20 Ju1．2014 1671— 1815(2014)20—0026—05 ScienceTechnologyandEngineering @ 2014 Sci．Tech．Engrg． 石油技术 基于精确偏导计算的高精度叠前反演方法 王振涛 王玉梅 王希萍 (胜利油田分公司物探研究院，东营350000) 摘 要 针对应用Zoeppritz方程近似式计算偏导方程的叠前反演方法误差大、精度低的问题，开展了叠前高精度反演方法研 究。直接从Zoeppfitz解析方程中进行偏导计算，可以得到纵横波反射系数对上下地层纵横波速度及密度的精确偏导方程。 通过偏导为零的值进行分离减少变量，实现了基于Zoeppfitz方程反射系数梯度矩阵的精确构建，形成了基于Zoeppritz方程精 确偏导计算的叠前反演方法；并利用模型和实际资料对方法进行了验证，对于地层弹性参数反演计算精度和效率都得到明显 提高。 关键词 叠前反演 Zoeppftz方程 偏导计算 反演精度 方法验证 中图法分类号 TEl9； 文献标志码 A 叠前地震反演技术能够利用不同偏移距地震 参数反演的精度 ；同时由于地震采集技术的发展 ， 变化信息提取地层弹性参数，对储层岩性、物性以及 大偏移距宽入射角度的地震资料也越来越多，基 含流体性研究具有十分重要意义。不断发展的石油 于简化式的叠前反演方法在这些地质 目标和地震 勘探对叠前反演储层预测精度要求越来越高，尽管 资料应用中会产生较大的误差，反演准确性差和 精度影响因素众多，但叠前反演方法是影响叠前反 精度低。 演技术精度 的重要原因之一。 针对 目前叠前反演方法存在的问题，直接 由 叠前反演技术的理论基础平面波非垂直入射 Zoeppfitz方程计算反射系数与弹性参数的关系，推 理论 ，在同一界面中地震波从不同角度入射会产 导构建了基于Zoeppfitz方程的高法精度和高效率 生地震波的反射和折射。并且反射系数和折射系 的叠前高精度反演新方法。该方法没有近似条件限 数随着入射角度变化而变化。Zoeppritz方程给出 制，对复杂地质条件和大入射角度地震资料都有较 了其解析数学表达式 ，精确描述了反射系数与入 好适应性，可为储层预测研究提供更可靠的反演成 射角度、速度 以及密度间的关系。叠前反演的核 果。利用二维模地震型数据和实际地震资料对研究 心就是计算反射系数与弹性参数的梯度变化关 的高精度叠前反演方法进行了验证 ，并与 目前常用 系；但 由于Zoeppfitz方程解析表达式非常复杂，在 的基于简化式叠前反演方法进行了对 比，分析认为 叠前反演技术 中直接构建介质弹性参数与反射系 新方法对地震资料适应性更强，储层表征和分辨能 数的梯度变化关系难度大，地球物理学者基于弱 力更好。 反射界面以及小角度入射的近似假设推导出了该 1 叠前反演 目标函数构建 方程的简化表达式 ¨ J，目前大多数叠前反演方 根据广义线性反演的思路需要建立以下叠前反 法通常采用简化表达式推导构建反射系数梯度方 程 ；但 由于简化式的近似假设会存产生两方面的 演 目标函数 误差：一方面上下地层弹性参数变化大的情况下 ， ， ，p)= lIS( ，Vs，P) lI，= n一1 简化式反演会产生一定的计算误差；另一方面在