一种计算地层横波速度的方法及装置与流程

技术特征：

1.一种计算地层横波速度的方法，其特征在于，包括：

获取目的层段的原始转换波地震数据，根据所述原始转换波地震数据，确定所述目的层段的叠后转换波地震数据；

利用所述叠后转换波地震数据，确定所述目的层段的转换波子波数据和各个采样点对应地层位置处的初始横波阻抗值；

获取所述目的层段的纵波速度与横波速度的速度比，根据预设扰动比例值、所述速度比和所述目的层段中各个采样点对应地层位置处的初始横波阻抗值，计算所述目的层段中各个采样点对应地层位置处的初始转换波反射系数和横波阻抗值可扰动范围；

基于所述叠后转换波地震数据、所述各个采样点对应地层位置处的横波阻抗值可扰动范围和初始横波阻抗值、所述转换波子波数据和所述各个采样点对应地层位置处的初始转换波反射系数，确定所述目的层段中各个采样点对应地层位置处的目标横波阻抗值；

确定所述目的层段的密度与横波速度的对应关系；

根据所述速度比、所述目的层段中各个采样点对应地层位置处的目标横波阻抗值以及所述目的层段的密度与横波速度的对应关系，计算所述目的层段中各个采样点对应地层位置处的横波速度。

2.根据权利要求1所述的一种计算地层横波速度的方法，其特征在于，所述利用叠后转换波地震数据，确定所述目的层段的转换波子波数据和各个采样点对应地层位置处的初始横波阻抗值，包括：

获取所述叠后转换波地震数据中的井旁道地震数据和所述目的层段对应的种子井位置处的转换波反射系数；利用所述叠后转换波地震数据中的井旁道地震数据和所述目的层段对应的种子井位置处的转换波反射系数，确定所述目的层段的转换波子波数据；

获取所述目的层段的构造解释信息和所述目的层段对应的种子井位置处的横波阻抗信息；根据所述构造解释信息和所述目的层段对应的种子井位置处的横波阻抗信息，确定所述目的层段中各个采样点对应地层位置处的初始横波阻抗值。

3.根据权利要求1所述的一种计算地层横波速度的方法，其特征在于，所述根据预设扰动比例值、所述速度比和所述目的层段中各个采样点对应地层位置处的初始横波阻抗值，计算所述目的层段中各个采样点对应地层位置处的初始转换波反射系数和横波阻抗值可扰动范围，包括：

利用所述各个采样点对应地层位置处的初始横波阻抗值，计算所述各个采样点对应地层位置处的横波法向入射反射系数；

利用所述速度比和所述各个采样点对应地层位置处的横波法向入射反射系数，计算所述各个采样点的对应地层位置处的初始转换波反射系数；

以所述各个采样点对应地层位置处的横波阻抗值为基准值，根据所述预设扰动比例值，计算所述目的层中各个采样点对应地层位置处的横波阻抗可扰动范围；或，根据所述各个采样点对应地层位置处的横波阻抗值计算各个采样点对应地层位置处的滑动平均横波阻抗值，以所述滑动平均横波阻抗值为基准值，根据所述预设扰动比例值，计算所述目的层中各个采样点对应地层位置处的横波阻抗可扰动范围。

4.根据权利要求1所述的一种计算地层横波速度的方法，其特征在于，所述基于叠后转换波地震数据、各个采样点对应地层位置处的横波阻抗值可扰动范围和初始横波阻抗值、转换波子波数据和各个采样点对应地层位置处的初始转换波反射系数，确定所述目的层段中各个采样点对应地层位置处的目标横波阻抗值，包括：

对所述各个采样点的对应地层位置处的初始转换波反射系数和所述转换波子波数据进行正演处理，得到所述目的层段的转换波正演地震数据；

利用所述叠后转换波地震数据、所述转换波正演地震数据和预设地震数据权系数，计算所述目的层段的反演目标函数；

利用所述各个采样点对应地层位置处的横波阻抗值可扰动范围，对所述各个采样点的对应地层位置处的初始横波阻抗值进行第一扰动处理，得到所述目的层段中各个采样点的对应地层位置处的第一横波阻抗值；

利用所述各个采样点对应地层位置处的横波阻抗值可扰动范围，对第一横波阻抗值进行第二扰动处理，得到所述目的层段中各个采样点对应地层位置处的目标横波阻抗值。

5.根据权利要求4所述的一种计算地层横波速度的方法，其特征在于，采用下述公式计算所述目的层段的反演目标函数：

$Obj=a\×\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}(x_i-\stackrel{\‾}{x})({\tilde{x}}_i-\stackrel{\‾}{\tilde{x}})}{\sqrt{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{(x_i-\stackrel{\‾}{x})}^2}\sqrt{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{({\tilde{x}}_i-\stackrel{\‾}{\tilde{x}})}^2}}+(1-a)Dis(I^{\′}-I)$

公式中，Obj表示所述目的层段的反演目标函数，a表示预设地震数据权系数，x_i表示所述叠后转换波地震数据中第i个采样点对应的振幅值，表示所述叠后转换波地震数据中所有采样点对应的振幅值的平均值，表示所述转换波正演地震数据中第i个采样点对应的振幅值，表示所述转换波正演地震数据中所有采样点对应的振幅值的平均值，N表示所述目的层段中采样点的个数，I'表示扰动后的转换波反射系数序列，I表示扰动前所述目的层段的转换波反射系数序列，Dis(I'-I)表示扰动后与扰动前的所述目的层段的转换波反射系数序列的相似度。

6.根据权利要求4所述的一种计算地层横波速度的方法，其特征在于，所述对各个采样点的对应地层位置处的初始横波阻抗值进行第一扰动处理，得到所述目的层段中各个采样点的对应地层位置处的第一横波阻抗值，包括：

在所述目标层段中随机选取两个采样点作为扰动点，判断所述两个扰动点对应的地层位置处的横波阻抗值是否在彼此的横波阻抗值可扰动范围内；

如果所述两个扰动点对应的地层位置处的横波阻抗值不在彼此的横波阻抗值可扰动范围内，在所述目的层段中重新随机选取两个采样点作为两个扰动点；或者，如果所述两个扰动点对应的地层位置处的横波阻抗值在彼此的横波阻抗值可扰动范围内，将所述两个扰动点对应的地层位置处的横波阻抗值互换；

计算扰动后的两个扰动点对应的地层位置处的转换波反射系数，以及扰动后的所述目的层段的转换波正演地震数据和反演目标函数；

将所述扰动后的反演目标函数与所述扰动前的反演目标函数相比，当所述扰动后的反演目标函数增加时，接受所述扰动，总扰动次数加1；否则，不接受所述扰动，恢复所述两个扰动点对应地层位置处的横波阻抗值；

当总扰动次数大于或等于预设扰动次数时，第一扰动处理过程结束，将第一扰动处理结束后的所述目的层段中各个采样点的对应地层位置处的横波阻抗值作为第一横波阻抗值。

7.根据权利要求4所述的一种计算地层横波速度的方法，其特征在于，所述对第一横波阻抗值进行第二扰动处理，得到所述目的层段中各个采样点对应地层位置处的目标横波阻抗值，包括：

在所述目的层段中随机选取一个采样点作为变异点；

对所述变异点对应的地层位置处的横波阻抗值进行变异扰动，得到变异后的横波阻抗值，判断所述变异后的横波阻抗值是否在所述变异点的横波阻抗值可扰动范围内；

如果所述变异后的横波阻抗值不在所述变异点的横波阻抗值可扰动范围内，所述变异扰动不接受，在所述目的层段中重新随机选取一个采样点作为变异点，重新进行变异扰动；或者，如果所述变异后的横波阻抗值在所述变异点的横波阻抗值可扰动范围内，计算变异扰动后的转换波反射系数以及目的层段的转换波正演地震数据和反演目标函数；

将所述变异扰动后的反演目标函数与所述变异扰动前的反演目标函数相比，当所述变异扰动后的反演目标函数增加时，接受所述变异扰动，总变异扰动次数加1；否则，不接受所述变异扰动；

当总变异扰动次数大于或等于预设变异扰动次数时，第二扰动处理过程结束，将第二扰动处理结束后的第一横波阻抗值作为所述目标横波阻抗值。

8.根据权利要求1所述的一种计算地层横波速度的方法，其特征在于，所述确定所述目的层段的密度与横波速度的对应关系，包括：

确定所述目的层段的密度与纵波速度的对应关系；

基于所述目的层段的密度与纵波速度的对应关系，以及所述目的层段的纵波速度与横波速度的速度比，确定所述目的层段的密度与横波速度的对应关系。

9.根据权利要求8所述的一种计算地层横波速度的方法，其特征在于，所述确定所述目的层段的密度与纵波速度的对应关系，包括：

确定预设第一参数的取值和预设第二参数的取值；

采用下述公式确定所述目的层段的密度与纵波速度的对应关系：

ρ＝Cα^A

公式中，ρ表示所述目的层段的密度，α表示所述目的层段的纵波速度，C表示预设第一参数，A表示预设第二参数。

10.根据权利要求9所述的一种计算地层横波速度的方法，其特征在于，所述确定预设第一参数的取值和预设第二参数的取值，包括：设定所述预设第一参数的取值为1.74，以及设定所述预设第二参数的取值为0.25。

11.根据权利要求9所述的一种计算地层横波速度的方法，其特征在于，所述确定预设第一参数的取值和预设第二参数的取值，还包括：根据所述预设第一参数和所述预设第二参数与所述目的层段的岩性的对应关系，确定所述预设第一参数的取值和所述预设第二参数的取值。

12.根据权利要求9所述的一种计算地层横波速度的方法，其特征在于，所述确定预设第一参数的取值和预设第二参数的取值，还包括：

获取所述目的层段的横波速度曲线数据和测井密度曲线数据；

对所述目的层段的横波速度曲线数据和测井密度曲线数据进行线性拟合，确定所述预设第一参数的取值和所述预设第二参数的取值。

13.根据权利要求9所述的一种计算地层横波速度的方法，其特征在于，采用下述公式计算所述目的层段中各个采样点对应地层位置处的横波速度：

$\mathrm{\β}\left(i\right)={\left(\frac{\mathrm{Im}{p}_{ss}\left(i\right)}{{\mathrm{C\γ}}^A}\right)}^{\frac{1}{1+A}}$

公式中，Imp_ss(i)表示所述目的层段中第i个采样点对应地层位置处的目标横波阻抗值，β表示所述目的层段中第i采样点对应地层位置处的横波速度，C表示所述预设第一参数，A表示所述预设第二参数，γ表示所述目的层段的纵波速度与横波速度的速度比。

14.一种计算地层横波速度的装置，其特征在于，所述装置包括：叠后地震数据确定模块、初始横波阻抗确定模块、反射系数与扰动范围计算模块、目标横波阻抗确定模块、对应关系确定模块以及横波速度计算模块；其中，

所述叠后地震数据确定模块，用于获取目的层段的原始转换波地震数据，根据所述原始转换波地震数据，确定所述目的层段的叠后转换波地震数据；

所述初始横波阻抗确定模块，用于利用所述叠后转换波地震数据，确定所述目的层段的转换波子波数据和各个采样点对应地层位置处的初始横波阻抗值；

所述反射系数与扰动范围计算模块，用于获取所述目的层段的纵波速度与横波速度的速度比，根据预设扰动比例值、所述速度比和所述目的层段中各个采样点对应地层位置处的初始横波阻抗值，计算所述目的层段中各个采样点对应地层位置处的初始转换波反射系数和横波阻抗值可扰动范围；

所述目标横波阻抗确定模块，用于基于所述叠后转换波地震数据、所述各个采样点对应地层位置处的横波阻抗值可扰动范围和初始横波阻抗值、所述转换波子波数据和所述各个采样点对应地层位置处的初始转换波反射系数，确定所述目的层段中各个采样点对应地层位置处的目标横波阻抗值；

所述对应关系确定模块，用于确定所述目的层段的密度与横波速度的对应关系；

所述横波速度计算模块，用于根据所述速度比、所述目的层段中各个采样点对应地层位置处的目标横波阻抗值以及所述目的层段的密度与横波速度的对应关系，计算所述目的层段中各个采样点对应地层位置处的横波速度。