一种计算波阻抗反演目标函数梯度的方法
【专利摘要】本发明提供了一种计算波阻抗反演目标函数梯度的方法，属于油气及煤层气地震勘探与开发领域。所述方法根据线性褶积模型和叠后地震反射系数定义，基于叠后地震振幅数据、波阻抗初始模型和地震子波数据，构建波阻抗反演的目标函数，并推导出波阻抗反演的目标函数梯度的解析解。利用本发明能够正确地计算出目标函数的梯度，在一定程度上提高了地震波阻抗反演的精度，降低了波阻抗反演的多解性，可直接用于实际地震数据的波阻抗反演。同时，本发明的计算精度和实用性高，并且具有计算速度快、稳定性好的优点。
【专利说明】一种计算波阻抗反演目标函数梯度的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于油气及煤层气地震勘探与开发领域，具体涉及一种计算波阻抗反演目 标函数梯度的方法。
【背景技术】
[0002] 地震勘探技术是油气勘探中应用最为广泛的一种地球物理学方法，利用地震波在 不同介质中传播的速度、振幅、频率、相位、波形等参数的变化来分析、预测油气储层分布范 围及储层物性特征。随勘探开发程度逐渐深入，地震勘探已经从认识地下构造形态的构造 勘探，逐渐发展成直接应用地震信息判断岩性、分析岩相、定量计算岩层物性参数的岩性勘 探。这些复杂沉积环境下的储层通常表现为具有厚度薄、物性高度非均质、有效储层规模 小、分布分散、岩石物理关系复杂、储层岩性差异小等特征。波阻抗是反映储集岩储层特征 的一种重要物性参数，与振幅等反映界面性质的参数相比，波阻抗具有更高的储层横向预 测能力，因而地震波阻抗反演技术是岩性油气勘探的重要技术手段。近几十年来地震波阻 抗反演技术获得了长足的进展，如道积分法、模型法、随机反演、谱反演等。其中模型法和谱 反演均采用经典的最优化算法进行反演，这一类算法均需要计算目标函数的梯度，目前大 都采用中心差分法计算梯度。采用中心差分法计算目标函数梯度时需要计算2N次目标函 数（N为参数个数），计算量较大。并且由于差分法在计算每一个参数的偏导数时需要除以 一个较小的数值，该较小值的取法没有一定的标准，使得该参数的偏导数误差较大，从而导 致由各个参数的偏导数构成的梯度的误差也较大。正是由于差分法计算梯度存在误差因 素，使得基于经典最优化算法的波阻抗反演迭代次数增加、计算量大，且难以得到目标函数 意义下的全局最优解，不适于储层参数定量计算及薄储层预测，计算速度慢不适于实时解 释，应用受到限制。
【发明内容】
[0003] 针对波阻抗反演中常规的梯度计算方法计算速度慢，精度低，不适于储层参数定 量计算及薄储层预测，应用受到限制等缺点，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在 的难题，提供一种计算波阻抗反演目标函数梯度的方法，提高地震波阻抗反演的精度，加速 算法收敛速度，降低波阻抗反演的多解性。用于地震资料的岩性参数解释，为寻找岩性（和 地层）圈闭油气藏和非常规油气藏（煤层气、页岩气等）提供重要的资料。
[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0005] -种计算波阻抗反演目标函数梯度的方法，所述方法根据线性褶积模型和叠后地 震反射系数定义，基于叠后地震振幅数据、波阻抗初始模型和地震子波数据，构建波阻抗反 演的目标函数，并推导出波阻抗反演的目标函数梯度的解析解。
[0006] 所述方法包括以下步骤：
[0007] 步骤1，从测井数据中获取波阻抗初始模型，即得到波阻抗Zj ;
[0008] 步骤2,从井旁地震道获取地震子波数据w和叠后地震振幅数据d ;
【权利要求】
1. 一种计算波阻抗反演目标函数梯度的方法，其特征在于：所述方法根据线性褶积模 型和叠后地震反射系数定义，基于叠后地震振幅数据、波阻抗初始模型和地震子波数据，构 建波阻抗反演的目标函数，并推导出波阻抗反演的目标函数梯度的解析解。
2. 根据权利要求1所述的计算波阻抗反演目标函数梯度的方法，其特征在于：所述方 法包括以下步骤： 步骤1，从测井数据中获取波阻抗初始模型，即得到波阻抗Zj ; 步骤2,从井旁地震道获取地震子波数据w和叠后地震振幅数据d ; 步骤3,根据地震勘探中叠后地震反射系数定义，利用下面的反射系数公式计算反射系 数Tj :
【文档编号】G01V1/28GK104062680SQ201310093966
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年3月22日 优先权日:2013年3月22日
【发明者】白俊雨 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院