一种粘声介质贝叶斯线性ava和avf反演方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石油地球物理勘探领域，具体涉及一种粘声介质贝叶斯线性AVA和 AVF反演方法，基于粘声介质利用贝叶斯理论来进行AVA和AVF反演得到声波速度及衰减因 子。
【背景技术】
[0002] 传统的AV0 (振幅随偏移距）或AVA(振幅随入射角变化）总是基于地下介质完全 弹性的假设。而VSP记录、测井数据以及实验室中的岩石物理测量均显示地震波在传播过 程中会出现衰减和频散现象，尤其是对于含有碳氢化合物的地层，地震波的衰减更为明显。 实际上，忽略地震波衰减的影响将对AV0分析带来巨大的风险。
[0003] 根据地震波传播理论，国外部分学者将其归因于地下介质强吸收的反射系数。 White(1975)，DeHoop(1991)，Ursin(2002)等在关于如何计算吸收反射系数方面给出了一 系列理论上的讨论，Innanen和Weglein(2007)将一般的吸收逆散射问题简化为反演单一 界面处的反射系数，Innanen(2011)详细推导了地震波由弹性非衰减介质入射到吸收介质 时反射及透射系数的表达式。实际上，完整描述或反演地下介质中吸收的反射系数，既需要 考虑振幅随角度的变化（AVA)，同时也要考虑振幅随频率的变化关系（AVF)。尽管目前已经 建立了一些机制来解释反射系数随频率的变化关系，但如何解决反问题仍然是一个国际性 的难题。
[0004] 国内学者很早注意到了在含气储层区域地震低频部分的振幅异常，并基于广义S 变换或小波变换等方法开展了相关研究，但一直尚未有人进行振幅随频率变化）的系统研 究。任（2009)在休斯敦大学进行了孔隙介质振幅随频率的变化分析研究，并详细推导了垂 直入射时反射系数随频率的变化。参照AV0分类，任（2009)将AVF同样分为三类并分别对 应不同的含气储层。这一研究工作很快受到国内一些学者的重视，刘（2011)等在任的基础 上进一步推导了地震波倾斜入射时振幅随频率的变化关系，并取得了一些有益的认识。即 便如此，关于粘声介质AVA/AVF反演工作的研究在国内仍尚属空白。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种粘声介质贝叶斯线 性AVA和AVF反演方法，针对储层的地球物理精细描述为目标，利用粘声介质贝叶斯线性 AVA/AVF反演得到地下介质的速度和衰减信息，提高储层含油气性预测的可靠性和准确性， 具有面向实践、应用性强的鲜明特色。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0007] -种粘声介质贝叶斯线性AVA和AVF反演方法，包括：
[0008] 第一步，输入角度域地震数据、频率域地震数据和测井数据
[0009] 第二步，建立测井数据的先验信息和似然函数；
[0010] 第三步，利用所述先验信息和似然函数，进行贝叶斯线性AVA和AVF反演，得到速 度和品质因子。
[0011] 所述第一步中角度域地震数据和频率域的地震数据均表达为cUs，该数据为时间、 角度及频率的三维数据体；测井数据表达为：m= [lnc，a，]T，其中，m为弹性参数组成的向 量，ln。分别表示速度的对数，a表示衰减因子，二者均从测井资料中得到。
[0012] 所述第二步是这样实现的：
[0013] 建立测井数据的先验信息如下：
[0014]
【主权项】
1. 一种粘声介质贝叶斯线性AVA和AVF反演方法，其特征在于：所述方法包括： 第一步，输入角度域地震数据、频率域地震数据和测井数据 第二步，建立测井数据的先验信息和似然函数； 第三步，利用所述先验信息和似然函数，进行贝叶斯线性AVA和AVF反演，得到速度和 品质因子。
2. 根据权利要求1所述的粘声介质贝叶斯线性AVA和AVF反演方法，其特征在于：所 述第一步中角度域地震数据和频率域的地震数据均表达为cUs，该数据为时间、角度及频率 的三维数据体；测井数据表达为：m= [lnc，a，]T，其中，m为弹性参数组成的向量，Inc分 别表示速度的对数，a表示衰减因子，二者均从测井资料中得到。
3. 根据权利要求2所述的粘声介质贝叶斯线性AVA和AVF反演方法，其特征在于：所 述第二步是这样实现的： 建立测井数据的先验信息如下：
其中，表示n个关于m的样点服从正态分布，ym，Em分别表示m的期望和方差，通 过对测井样点的统计得到的； 建立似然函数如下：
其中，#表示观测地震数据满足高斯分布，//j表示地震数据的期望， nluobsAamda〇bs 表示地震数据的方差； 期望和方差分别满足：
E"m表示对弹性参数的统计方差求二阶导，Ee表示噪音的方差； 其中，S为
对于每一个S可以写成：
对于AVA反演，米用：
对于AVF反演，采用：
其中，Sl(0i，表示入射角为0i，主频为％的子波；下标1，2-直到nwave表示 子波的延时汸。（0110，〇^!￡)表示频率《"!￡固定，依赖于入射角0 110的速度系数^。（0110， ?fix)表示频率《fix固定，依赖于入射角Qn0的衰减因子系数;AJ0&，wnu)表示入射角 efix固定，依赖于频率的速度系数；Aa (efix，《nu)表示入射角efix固定，依赖于频率 的衰减因子系数。
4.根据权利要求3所述的粘声介质贝叶斯线性AVA和AVF反演方法，其特征在于：所 述第三步是这样实现的： 地震记录和弹性参数满足联合分布：
在给定的情况下m的后验概率分布为：
后验期望和方差分别为：
m的最大后验解（MAP)就等于后验期望值
协方差矩阵用以 对反演结果最终的不确定性进行评价。
【专利摘要】本发明提供了一种粘声介质贝叶斯线性AVA和AVF反演方法，属于石油地球物理勘探领域。本方法包括：第一步，输入角度域地震数据、频率域地震数据和测井数据；第二步，建立测井数据的先验信息和似然函数；第三步，利用所述先验信息和似然函数，进行贝叶斯线性AVA和AVF反演，得到速度和品质因子。
【IPC分类】G01V1-28
【公开号】CN104570071
【申请号】CN201310476278
【发明人】滕龙, 王世星
【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
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月12日