一種基于透射方程的各向異性參數(shù)反演方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于地球物理反演領(lǐng)域，具體涉及一種基于透射方程的各向異性參數(shù)反演 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 各向異性參數(shù)在裂縫定量預測中起著舉足輕重的作用，而由于各向異性參數(shù)數(shù)量 級遠遠小于地震數(shù)據(jù)數(shù)量級，為其計算帶來了極大的困難。目前計算各向異性參數(shù)主要是 基于疊前方位道集，主要分為W下Η類渠道；1.根據(jù)隨地震方位變化的速度信息，速度分 析精度難W滿足方法需要；2.根據(jù)隨地震方位變化的剩余時差信息，拾取剩余時差時存在 較多誤差；3. W簡化Ruger(1998)方程為基礎(chǔ)（未經(jīng)簡化或者近似的Ruger方程的解是計 算不出來的，必須要通過簡化方程或者一些近似關(guān)系將Ruger方程簡化，才能得到Ruger方 程的解。并且現(xiàn)有方法中使用的Ruger方程都是Ruger反射系數(shù)方程，而不是Ruger透射 方程），基于各種假設(shè)條件的彈性參數(shù)反演，雖然研究表明簡化后的Ruger方程對計算反射 系數(shù)影響不大，但是由此產(chǎn)生的傳遞誤差對于計算數(shù)量級極小的各向異性參數(shù)影響還是十 分巨大的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 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，提供一種基于透射方程的各 向異性參數(shù)反演方法，基于完整的Ruger透射系數(shù)方程，W疊后數(shù)據(jù)體方位之間的差異為 基礎(chǔ)，得到各向異性參數(shù)A δ W，Λ ε W的解。
[0004] 本發(fā)明是通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0005] -種基于透射方程的各向異性參數(shù)反演方法，包括：
[0006] (1)選取任意Η個不同方位角帶1，竿2，犧對應的疊后地震數(shù)據(jù)體，通過稀疏脈 沖的反演方法計算得到對應該Η個不同方位角的反射系數(shù)Rpp(化），Rpp(CP2)，Rpp((P3);
[0007] 似分別計算Η個不同方位角的反射系數(shù)Rpp如i)，： Rpp(cp2)，Κρρ(φ〇對應的透 射系數(shù)而如1)，Τρ(恥)，TV如3);
[000引做分析疊前方位道集獲得入射角信息，所述入射角信息包括最大入射角i2、最小 入射角ii和間隔；
[0009] (4)利用方位角信息斬，範，恥，遽射系數(shù)信息Τρ如1)，Tp(q>2)，Τρ(φ:;)計算 得到各向異性參數(shù)Δ ε W和Λ δ W。
[0010] 所述步驟（2)是送樣實現(xiàn)的：
[0011] 分別對S個不同方位角的反射系數(shù)Rpp(化），Κρρ(ψ2)，Κρρ(φ3)采用公式（11)得 到對應的透射系數(shù)Τρ如1)，Tp((pj，Τρ(φ3):
[001 引 Rpp+Tp=l (11)。
[0013] 所述步驟（4)是送樣實現(xiàn)的：
[0014] 利用公式（6)和（7)計算得到各向異性參數(shù)Δ ε W和Λ δ W :
[0015]
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0019] (1)采用的是完整的Ruger透射系數(shù)方程，未對方程進行簡化，理論上不存在誤 差；
[0020] 似具有疊后地震反演穩(wěn)定性高、信噪比高的優(yōu)點；
[0021] (3)輸入數(shù)據(jù)范圍可控，實際應用中易于實現(xiàn)；
[0022] (4)計算效率高，可直接獲得各向異性參數(shù)Δ ε W和Λ δ W。
【附圖說明】
[0023] 圖1本發(fā)明方法的步驟框圖
[0024] 圖2a模型數(shù)據(jù)中的化圖 [00巧]圖化模型數(shù)據(jù)中的Vs圖
[0026] 圖2c模型數(shù)據(jù)中的Den圖
[0027] 圖2d模型數(shù)據(jù)中的δ圖
[0028] 圖2e模型數(shù)據(jù)中的ε圖
[0029] 圖2f模型數(shù)據(jù)中的Υ圖
[0030] 圖3a正演得到的0°方位的疊前數(shù)據(jù)
[0031] 圖3b演得到的30°方位的疊前數(shù)據(jù)
[0032] 圖3c正演得到的60°方位的疊前數(shù)據(jù)
[0033] 圖4a反演得到的0°方位對應的反射系數(shù)
[0034] 圖4b反演得到的30°方位對應的反射系數(shù)
[0035] 圖4c反演得到的60。方位對應的反射系數(shù)
[0036] 圖5a計算得到的0°方位對應的透射系數(shù)
[0037] 圖化計算得到的30°方位對應的透射系數(shù) [003引 圖5c計算得到的60°方位對應的透射系數(shù)
[0039] 圖6a最終結(jié)果各向異性參數(shù)Δ ε W
[0040] 圖化最終結(jié)果各向異性參數(shù)Δ δ W。
【具體實施方式】
[0041] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述：
[0042] 目前絕大多數(shù)的各向異性參數(shù)反演是基于簡化的Ruger反射系數(shù)方程，其近似或 者簡化的過程引入了誤差，而Ruger透射方程與反射系數(shù)方程具有相同的各向異性特征。 因此本發(fā)明基于完整的Ruger透射系數(shù)方程得到各向異性參數(shù)Δ δ W，Λ ε W的解，從理 論上不引入誤差，計算結(jié)果精度更高，并且具有疊后反演的優(yōu)點，反演結(jié)果可用于裂縫預測 和頁巖氣預測等熱點領(lǐng)域。
[0043] 本發(fā)明W完整的Ruger透射方程為基礎(chǔ)，計算出各向異性參數(shù)ε W，S W，方法適 用于ΗΤΙ (橫向各向異性介質(zhì)）。采用的Ruger透射方程與反射系數(shù)方程具有相同的各向異 性特征，并且未對方程進行簡化，理論上不存在誤差，計算結(jié)果精度更高，并且具有疊后反 演的優(yōu)點，反演結(jié)果可用于裂縫預測和頁巖氣預測等熱點領(lǐng)域
[0044] Ruger(2002)借助弱各向異性的概念，推導出HTI介質(zhì)的縱波近似透射系數(shù)關(guān)系 式：
[00451
[0046] 式中：面，β巧P分別為HTI介質(zhì)上下兩層的縱波、橫波速度平均值W及密度平均 值；Δ δ W，Λ ε W分別為上下兩層各向異性參數(shù)差值；i和φ分別代表入射角和方位角。
[0047] 對于方程1按照入射角i方向進行疊加，方程變?yōu)椋?br>[0048]
別代表入射角和方位角。
[0052]
[0054] 解由方程（3) (4)妨組成的方程組，得
[00 巧]

i和^分別代表入射角和方位角， 如1)，Γρ(仍），馬知％)分別代表爭=單1，斬，恥時的透射系數(shù)，上述為HTI介質(zhì)中近似 各向異性參數(shù)計算公式，在此基礎(chǔ)上進行各向異性參數(shù)Δ ε W和Λ δ W的反演研究。
[005引反射系數(shù)Rpp((Pi.)，RPP(CP2)，Rpp如3)通過稀疏脈沖反演計算，常規(guī)的稀疏脈沖 流程可分為Η步：
[00則 （1)反射系數(shù)反演
[0060] 采用最大似然反權(quán)積進行反射系數(shù)的反演，最大似然反權(quán)積對地層的假設(shè)認為： 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，導出 一個最小目標函數(shù)：
[0061]
[0062] 式中，R2和Ν2分別為反射系數(shù)和噪音的均方值，r(K)和η (Κ)表示第Κ個采樣點 的反射系數(shù)和噪音，Μ表示反射層數(shù)，