纵波反射系数确定方法、装置、电子设备及存储介质

1.本申请涉及地质勘探领域，具体而言，涉及一种纵波反射系数确定方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.在地质勘探领域，研究岩石模型中的裂缝和孔隙对地震波传播的影响具有重要的意义，现有技术考虑了地震波考虑裂缝和孔隙之间的液体流动对地震波传播的影响，并提出了确定表征地震波在岩石模型中的衰减程度的纵波反射系数的值的方法，然而该技术无法准确地确定地出表征地震波在岩石模型中的衰减程度的纵波反射系数的值。


技术实现要素：

3.鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种纵波反射系数确定方法、装置、电子设备及存储介质，以准确地确定出表征地震波在岩石模型中的衰减程度的纵波反射系数的值。
4.第一方面，本申请实施例提供一种纵波反射系数确定方法，所述方法包括：获取表征岩石模型对地震波传播影响的模量表达式方程组；其中，所述岩石模型中的孔隙之间，以及裂缝与孔隙之间存在液体流动；所述模量表达式方程组中包括初始纵波模量表达式；基于预先确定的所述岩石模型的地质参数的值和所述模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于0时的多个第一模量值；其中，所述地质参数包括：所述岩石模型的体积模量、所述岩石模型中的岩石颗粒的体积模量、所述岩石模型中的孔隙的孔隙率、孔隙的渗透率、孔隙内的第一流体的体积模量、所述第一流体中的第一液体的粘度、所述第一流体中的气体的粘度、所述第一流体的饱和度、所述第一流体中的气泡的平均直径，缝隙内的第二流体的体积模量、所述第二流体的粘度、裂缝弱度、过量法向柔度、过量切向柔度和岩石模型的拉梅系数；所述第一流体包括：液体；所述第二流体为液体或气体；基于所述地质参数的值和所述模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于无穷大时的多个第二模量值；基于所述地震波的真实频率、所述地质参数的值和所述初始纵波模量表达式，得到第三模量值；基于所述多个第一模量值、所述多个第二模量值、所述第三模量值、预先确定的所述地震波的入射角度和预先确定的纵波反射系数的表达式，得到表征所述地震波在所述岩石模型中的衰减程度的纵波反射系数的值。
5.在上述实现过程中，考虑到在岩石模型中存在孔隙和裂缝，且孔隙中存在液体时，孔隙之间，以及孔隙与裂缝之间的液体流动均会对地震波的传播产生影响，因此，在岩石模型中存在孔隙和裂缝，且孔隙中存在液体的情况下，获取表征岩石模型对地震波传播影响的模量表达式方程组，该模量表达式方程组考虑了孔隙之间，以及孔隙与裂缝之间的液体流动均会对地震波的传播的影响；在低频条件下，流体之间会发生相互流动，然后达到平衡，因此，可以基于预先确定的所述岩石模型的地质参数的值和所述模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于0时的多个第一模量值；在高频极限下，由于没有足够的时间进
行压力平衡，流体没有时间从孔隙进入裂缝，在这种情况下，可视为流体不进行流动，整个岩石模型可以被看作一个不包含孔隙的弹性层，因此，可以基于所述地质参数的值和所述模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于无穷大时的多个第二模量值；基于所述地震波的真实频率、所述地质参数的值和所述初始纵波模量表达式，得到第三模量值；最后基于所述多个第一模量值、所述多个第二模量值、所述第三模量值、预先确定的所述地震波的入射角度和预先确定的纵波反射系数的表达式，得到表征所述地震波在所述岩石模型中的衰减程度的纵波反射系数的值，由于上述过程充分考虑了孔隙之间，以及孔隙与裂缝之间的液体流动均会对地震波的传播的影响，并考虑了高频极限和低频极限这两种情况，因此，利用上述方式得到的纵波反射系数的值，能够准确地表征岩石模型对地震波传播的衰减程度的影响。
6.基于第一方面，在一种可能的设计中，所述基于所述多个第一模量值、所述多个第二模量值、所述第三模量值、预先确定的所述地震波的入射角度和预先确定的纵波反射系数的表达式，得到表征所述地震波在所述岩石模型中的衰减程度的纵波反射系数的值，包括：基于松弛函数、所述多个第一模量值、所述多个第二模量值和所述第三模量值，得到多个刚度张量的值；基于所述多个刚度张量的值、所述第三模量值、所述地震波的入射角度和所述纵波反射系数的表达式，得到所述纵波反射系数的值。
7.针对包含裂缝的岩石模型，地震波的传播速度和振幅取决于地震波的频率和入射角，岩石模型中的流体流动引起的衰减和色散模型的共同点是，它们仅限于正入射p波，因此，为了研究有效介质的各向异性，需要将纵波反射系数的确定问题推广到任意入射角，因此，在上述实现过程中，基于松弛函数、所述多个第一模量值、所述多个第二模量值和所述第三模量值，得到多个刚度张量的值；基于所述多个刚度张量的值、所述第三模量值、所述地震波的入射角度和所述纵波反射系数的表达式，得到所述纵波反射系数的值，其中，多个刚度张量的值不会因为入射角度的不同而改变，继而实现将纵波反射系数的确定问题推广到了任意入射角。
8.基于第一方面，在一种可能的设计中，所述基于所述多个刚度张量的值、所述第三模量值、所述地震波的入射角度和所述纵波反射系数的表达式，得到所述纵波反射系数的值，包括：基于所述多个刚度张量的值、所述第三模量值和垂直横向各向同性vti介质的各向异性系数确定表达式，得到多个第一各向异性系数的值；根据所述多个第一各向异性系数的值、所述地震波的入射角度和所述纵波反射系数的表达式，得到所述纵波反射系数的值。
9.在上述实现过程中，基于所述多个刚度张量的值、所述第三模量值和vti介质的各向异性系数确定表达式，得到多个第一各向异性系数的值；根据所述多个第一各向异性系数的值、所述地震波的入射角度和所述纵波反射系数的表达式，准确地得到所述纵波反射系数的值。
10.基于第一方面，在一种可能的设计中，所述岩石模型包括：第一层模型和第二层模型，所述第二层模型位于所述第一层模型的正下方；所述第一层模型为未包括孔隙或裂缝的岩石层，所述第二层模型为包括孔隙和裂缝的岩石层；所述根据所述多个第一各向异性系数的值、所述地震波的入射角度和所述纵波反射系数的表达式，得到所述纵波反射系数的值，包括：基于预先确定的拉梅系数矩阵和所述各向异性系数确定表达式，得到多个第二
各向异性系数的值；其中，所述拉梅系数矩阵c为λ和μ为所述拉梅系数；根据所述多个第一各向异性系数的值、所述多个第二各向异性系数的值、所述地震波的入射角度和所述纵波反射系数的表达式，得到所述纵波反射系数的值。
11.在上述实现过程中，所述岩石模型包括：第一层模型和第二层模型，所述第二层模型位于所述第一层模型的正下方；所述第一层模型为未包括孔隙或裂缝的岩石层，所述第二层模型为包括孔隙和裂缝的岩石层的情况下，基于预先确定的拉梅系数矩阵和所述各向异性系数确定表达式，得到多个第二各向异性系数的值；根据所述多个第一各向异性系数的值、所述多个第二各向异性系数的值、所述地震波的入射角度和所述纵波反射系数的表达式，得到所述纵波反射系数的值，综合考虑了第一层模型和第二层模型对地震波传播衰减程度的影响，以使确定出的反射系数的值能准确地反映地震波传播衰减程度。
12.第二方面，本申请实施例提供一种纵波反射系数确定装置，所述装置包括：获取单元，用于获取表征岩石模型对地震波传播影响的模量表达式方程组；其中，所述岩石模型中的孔隙之间，以及裂缝与孔隙之间存在液体流动；所述模量表达式方程组中包括初始纵波模量表达式；第一获得单元，用于基于预先确定的所述岩石模型的地质参数的值和所述模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于0时的多个第一模量值；其中，所述地质参数包括：所述岩石模型的体积模量、所述岩石模型中的岩石颗粒的体积模量、所述岩石模型中的孔隙的孔隙率、孔隙的渗透率、孔隙内的第一流体的体积模量、所述第一流体中的第一液体的粘度、所述第一流体中的气体的粘度、所述第一流体的饱和度、所述第一流体中的气泡的平均直径，缝隙内的第二流体的体积模量、所述第二流体的粘度、裂缝弱度、过量法向柔度、过量切向柔度和岩石模型的拉梅系数；所述第一流体包括：液体；所述第二流体为液体或气体；第二获得单元，用于基于所述地质参数的值和所述模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于无穷大时的多个第二模量值；第三获得单元，用于基于所述地震波的真实频率、所述地质参数的值和所述初始纵波模量表达式，得到第三模量值；纵波反射系数确定单元，用于基于所述多个第一模量值、所述多个第二模量值、所述第三模量值、预先确定的所述地震波的入射角度和预先确定的纵波反射系数的表达式，得到表征所述地震波在所述岩石模型中的衰减程度的纵波反射系数的值。
13.基于第二方面，在一种可能的设计中，所述纵波反射系数确定单元，包括：刚度张量确定单元，用于基于松弛函数、所述多个第一模量值、所述多个第二模量值和所述第三模量值，得到多个刚度张量的值；反射系数确定子单元，用于基于所述多个刚度张量的值、所述第三模量值、所述地震波的入射角度和所述纵波反射系数的表达式，得到所述纵波反射系数的值。
14.基于第二方面，在一种可能的设计中，所述反射系数确定子单元，包括：第一各向异性系数确定单元，用于基于所述多个刚度张量的值、所述第三模量值和垂直横向各向同性vti介质的各向异性系数确定表达式，得到多个第一各向异性系数的值；纵波反射系数确
定子单元，用于根据所述多个第一各向异性系数的值、所述地震波的入射角度和所述纵波反射系数的表达式，得到所述纵波反射系数的值。
15.基于第二方面，在一种可能的设计中，所述纵波反射系数确定子单元，具体用于基于预先确定的拉梅系数矩阵和所述各向异性系数确定表达式，得到多个第二各向异性系数的值；其中，所述拉梅系数矩阵c为λ和μ为所述拉梅系数；以及根据所述多个第一各向异性系数的值、所述多个第二各向异性系数的值、所述地震波的入射角度和所述纵波反射系数的表达式，得到所述纵波反射系数的值。
16.第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器以及与所述处理器连接的存储器，所述存储器内存储计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述电子设备执行第一方面所述的方法。
17.第四方面，本申请实施例提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行第一方面所述的方法。
18.本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
19.为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1为本申请实施例提供的纵波反射系数确定方法的流程示意图。
21.图2为本申请实施例提供的纵波反射系数确定装置的结构示意图。
22.图3为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
23.图标：200
‑
纵波反射系数确定装置；210
‑
获取单元；220
‑
第一获得单元；230
‑
第二获得单元；240
‑
第三获得单元；300
‑
电子设备；301
‑
处理器；302
‑
存储器；303
‑
通信接口。
具体实施方式
24.下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
25.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种纵波反射系数确定方法的流程图，下面将对图1所示的流程进行详细阐述，所述方法包括步骤：s11、s12、s13和s14。
27.s11：获取表征岩石模型对地震波传播影响的模量表达式方程组；其中，所述岩石模型中的孔隙之间，以及裂缝与孔隙之间存在液体流动；所述模量表达式方程组中包括初始纵波模量表达式。
28.s12：基于预先确定的所述岩石模型的地质参数的值和所述模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于0时的多个第一模量值；其中，所述地质参数包括：所述岩石模型的密度、所述岩石模型中的岩石颗粒的体积模量、所述岩石模型中的孔隙的孔隙占比、孔隙的渗透率、孔隙内的有效流体的体积模量、所述第一流体中的第一液体的粘度、所述第一流体中的气体的粘度、所述第一流体的饱和度、所述第一流体中的气泡的平均直径，缝隙内的第二流体的体积模量、所述第二流体的粘度、裂缝弱度、所述第二流体的饱和度、过量法向柔度、过量切向柔度和拉梅系数；所述第一流体包括：液体；所述第二流体为液体或气体。
29.s13：基于所述地质参数的值和所述模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于无穷大时的多个第二模量值。
30.s14：基于所述地震波的真实频率、所述地质参数的值和所述初始纵波模量表达式，得到第三模量值。
31.s15：基于所述多个第一模量值、所述多个第二模量值、所述第三模量值、预先确定的所述地震波的入射角度和预先确定的纵波反射系数的表达式，得到表征所述地震波在所述岩石模型中的衰减程度的纵波反射系数的值。
32.下面对上述方法进行简单介绍。
33.s11：获取表征岩石模型对地震波传播影响的模量表达式方程组；其中，所述岩石模型中的孔隙之间，以及裂缝与孔隙之间存在液体流动；所述模量表达式方程组中包括初始纵波模量表达式。
34.所述岩石模型可以包括：第一层模型和第二层模型，所述第二层模型位于所述第一层模型的正下方；所述第一层模型为未包括孔隙或裂缝的岩石层，所述第二层模型为包括孔隙和裂缝的岩石层；
35.所述第二层模型中从上至下包括至少一个子模型，其中，每个子模型从上至下包括：岩石基质层和裂缝，其中，裂缝与岩石模型的平面近似平行；岩石基质层包括多个孔隙、岩石颗粒和胶结物；其中，胶结物用于把岩石颗粒组合成岩石块；
36.孔隙内包括：第一流体；所述第一流体可以是液体，也可以是液体和气体的混合物；裂缝内包括：第二流体；所述第二流体可以是液体或气体；其中，孔隙内的液体和裂缝中的液体的种类可以相同，也可以不同。
37.作为一种实施方式，所述岩石模型也可以只包括第二层模型。
38.在实际实施过程中，s11可以按照如下方式实施，在考虑只有裂缝和孔隙之间存在液体流动的情况下，获取预先确定的岩石模型的第一纵波模量的表达式；其中，所述第一纵波模量c
33
'的表达式为：
[0039][0040]
其中，确定第一纵波模量的表达式的方式为本领域熟知技术，因此，在此不再赘
述。
[0041]
其中，i表征虚数；l
b
＝k
b
+4/3μ
b
；l
b
表征岩石基质层中除孔隙以外的岩石块的纵波模量，即l
b
为地震波的传播所导致的岩石基质层中除孔隙以外的岩石块的位置发生变化的变化量；k
b
为岩石基质层中除孔隙以外的岩石块的体积模量，即k
b
为地震波的传播所导致的岩石基质层中除孔隙以外的岩石块的体积发生变化的变化量；μ
b
为岩石基质层的拉梅系数；其中，k
b
和μ
b
均为已知参数，均和岩石的种类有关；
[0042]
c
b
表征含第一流体时的岩石基质层的纵波模量；α
b
＝1
‑
k
b
/k
g
；k
g
为岩石基质层中的固体岩石颗粒的体积模量，即k
g
为地震g
[0043]
波的传播所导致的岩石颗粒的体积发生变化的变化量；m
b
＝((α
b
‑
φ
b
)/k
g
+φ
b
/k
gw
)
‑1；其中，φ
b
表征岩石基质层中的孔隙的总体积与岩石基质层的体积之间的比值，即孔隙的孔隙率；k
gw
为孔隙的第一流体和裂缝的第二流体混合后的流体体积模量；其中，为孔隙的第一流体和裂缝的第二流体混合后的流体体积模量；其中，k
fc
为裂缝内的第二流体的体积模量，即k
fc
为地震波的传播所导致的裂缝内的第二流体的体积发生变化的变化量；k
fb
为孔隙内的有效流体的体积模量；k
f1
为第一液体的体积模量，即地震波的传播所导致的孔隙内的第一液体的体积发生变化的变化量；k
f2
为第一流体中的气体的体积模量，即地震波的传播所导致的孔隙内的第一流体中的气体体积发生变化的变化量；s1为第一液体的饱和度，即第一液体与第一流体的体积百分比；s2为气体的饱和度，即第一流体中的气体与第一流体的体积百分比；s1+s2＝1。
[0044]
为了描述裂缝的影响，引入过量法向柔度z
n
和过量切向柔度z
t
的定义，其中，h
c
为一个子模型中的裂缝的厚度与该子模型的厚度的比值；l
c
＝k
c
+4/3μ
c
；l
c
表征子模型中除孔隙以外的岩石块和裂缝的纵波模量，即l
c
为地震波的传播所导致的子模型中除孔隙以外的岩石块和裂缝的位置发生变化的变化量；k
c
为子模型中除孔隙以外的岩石块和裂缝的体积模量，即k
c
为地震波的传播所导致的子模型中除孔隙以外的岩石块和裂缝的体积发生变化的变化量；μ
c
为子模型的拉梅系数；其中，k
c
和μ
c
均为已知参数，均和岩石的种类有关；裂缝弱度δ
n
＝z
n
l
b
/(1+z
n
l
b
)；
[0045]
归一化频率其中，ω是地震波的频率；孔隙中的第一流体的粘度η＝η
w
s1+η
g
(1
‑
s2)；η
w
表征第一流体中的第一液体的粘度；η
g
表征第一流体中的气体的粘度；渗透率κ
b
表征孔隙内的第一液体向裂缝渗透的渗透率，其中，渗透率与岩石的种类有关；κ
b
为经验值；h是一个子模型的厚度；
[0046]
值的一提的是，当k
fc
/l
c
＝100时，表示裂缝中的第二流体只有液体。
[0047]
在考虑岩石模型中只有孔隙和孔隙之间存在液体流动，且不存在裂缝的情况下，获取预先确定的岩石模型的第二纵波模量的表达式；其中，所述第二纵波模量c
33
'的表达式为：
[0048]
其中，确定第二纵波模量的表达式的方式为本领域熟知技术，因此，在此不再赘述。
[0049]
其中，c
gw
表示在gassmann
‑
wood极限内的岩石模型的纵波模量，为经验值；a为所述第一流体中的气泡的平均直径；s表示色散响应强度，k2表示慢纵波的波数；
[0050]
其中，波数η
w
表征第一液体的粘度；η
g
表征第一流体中的气体的粘度；n
w
＝m
w
l
b
/d
w
；n
g
＝m
g
l
b
/d
g
；其中，m
w
＝((α
b
‑
φ
b
)/k
f1
+φ
b
/k
gw
)
‑1为在孔隙内只有液体，没有气体时，孔隙的空间模量；m
g
＝((α
b
‑
φ
b
)/k
f2
+φ
b
/k
gw
)
‑1为在孔隙内只有气体，没有液体时，孔隙的空间模量；为在孔隙内只有液体，没有气体时，岩石基质层的纵波模量；为在孔隙内只有气体，没有气液体时，岩石基质层的纵波模量；
[0051]
其中，c
w
＝l
b
+α2m
w
；c
g
＝l
b
+α2m
g
；
[0052]
在考虑所述岩石模型中的孔隙之间，以及裂缝与孔隙之间存在液体流动的情况下，基于所述第一纵波模量的表达式和所述第二纵波模量的表达式，得到所述初始纵波模量表达式；其中，所述初始纵波模量表达式为：
[0053][0054]
所述模量表达式方程组包括：
[0055][0056]
[0057][0058][0059][0060][0061][0062][0063][0064][0065][0066][0067][0068][0069][0070][0071]
[0072]
作为一种实施方式，可以直接从第三方获取所述模量表达式方程组。
[0073]
在获取到所述模量表达式方程组之后，执行步骤s12。
[0074]
s12：基于预先确定的所述岩石模型的地质参数的值和所述模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于0时的多个第一模量值；其中，所述地质参数包括：所述岩石模型的体积模量、所述岩石模型中的岩石颗粒的体积模量、所述岩石模型中的孔隙的孔隙率、孔隙的渗透率、孔隙内的第一流体的体积模量、所述第一流体中的第一液体的粘度、所述第一流体中的气体的粘度、所述第一流体的饱和度、所述第一流体中的气泡的平均直径，缝隙内的第二流体的体积模量、所述第二流体的粘度、裂缝弱度、过量法向柔度、过量切向柔度和岩石模型的拉梅系数；所述第一流体包括：液体；所述第二流体为液体或气体。
[0075]
其中，所述岩石模型的拉梅系数包括：岩石基质层的拉梅系数μ
b
和子模型的拉梅系数μ
c
；
[0076]
所述第一流体的饱和度包括：第一液体的饱和度s1和所述第一流体中的气体的饱和度s2；
[0077]
其中，第一流体的体积模量包括：第一液体的体积模量k
f1
和第一流体中的气体的体积模量k
f2
，可以理解的是，在第一流体只包括第一液体时，第一流体的体积模量为第一液体的体积模量k
f1
。
[0078]
所述岩石模型的体积模量包括：岩石基质层中除孔隙以外的岩石块的体积模量k
b
，以及子模型中除孔隙以外的岩石块和裂缝的体积模量k
c
；
[0079]
在裂缝中的第二流体为液体时，基于所述模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于0时的多个第一模量的第一表达式方程组；其中，所述第一表达式方程组为：
[0080][0081][0082][0083][0084][0085]
在裂缝中的第二流体为液体时，将所述岩石模型的地质参数的值输入至所述第一表达式方程组中，得到多个第一模量值。
[0086]
作为一种实施方式，在裂缝中的第二流体只有气体时，即k
fc
接近于0时，基于所述模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于0时的多个第一模量的第二表达式方程组；其中，所述第二表达式方程组为：
[0087]
其中，表征l
b
的倒数；
[0088][0089][0090][0091][0092]
在裂缝中的第二流体只有气体时，将所述岩石模型的地质参数的值输入至所述第二表达式方程组中，得到多个第一模量值。
[0093]
s13：基于所述地质参数的值和所述模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于无穷大时的多个第二模量值。
[0094]
在裂缝中的第二流体为液体时，基于所述模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于无穷大时的多个第二模量的第三表达式方程组；其中，所述第三表达式方程组为：
[0095][0096][0097][0098][0099][0100]
在裂缝中的第二流体为液体时，将所述岩石模型的地质参数的值输入至所述第三表达式方程组中，得到多个第二模量值。
[0101]
作为一种实施方式，在裂缝中的第二流体只有气体时，即k
fc
接近于0时，基于所述
模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于无穷大时的多个第二模量的第四表达式方程组；其中，所述第四表达式方程组为：
[0102]
其中，表征l
b
的倒数；
[0103][0104][0105][0106][0107]
在裂缝中的第二流体为气体时，将所述岩石模型的地质参数的值输入至所述第四表达式方程组中，得到多个第二模量值。
[0108]
在得到所述地震波的真实频率、所述地质参数的值和所述初始纵波模量表达式之后，执行步骤s14。
[0109]
s14：基于所述地震波的真实频率、所述地质参数的值和所述初始纵波模量表达式，得到第三模量值。
[0110]
将所述地震波的真实频率和所述地质参数的值输入至所述初始纵波模量表达式中，得到所述第三模量值c
33
。
[0111]
s15：基于所述多个第一模量值、所述多个第二模量值、所述第三模量值、预先确定的所述地震波的入射角度和预先确定的纵波反射系数的表达式，得到表征所述地震波在所述岩石模型中的衰减程度的纵波反射系数的值。
[0112]
作为一种实施方式，s15包括步骤：a1和a2。
[0113]
a1：基于松弛函数、所述多个第一模量值、所述多个第二模量值和所述第三模量值，得到多个刚度张量的值。
[0114]
其中，所述松弛函数为：
[0115]
其中，i＝1,3,4,6；j＝3,4,6；
[0116]
将所述第三模量值，以及在裂缝中的第二流体为液体时，确定出的多个第一模量值和多个第二模量值，输入所述松弛函数，得到多个刚度张量的值，其分别为：c
13
、c
11
、c
44
和c
66
。
[0117]
作为一种实施方式，将所述第三模量值，以及在裂缝中的第二流体为气体时，确定出的多个第一模量值和多个第二模量值，输入所述松弛函数，得到多个刚度张量的值，其分别为：c
13
、c
11
、c
44
、c
33
和c
66
。
[0118]
a2：基于所述多个刚度张量的值、所述第三模量值、所述岩石模型的密度、所述地震波的入射角度和所述纵波反射系数的表达式，得到所述纵波反射系数的值。
[0119]
作为一种实施方式，步骤a2包括步骤：a21和a22。
[0120]
a21：基于所述多个刚度张量的值、所述第三模量值、所述岩石模型的密度、和垂直横向各向同性(vertical transverse isotropic，vti)介质的各向异性系数确定表达式，得到多个第一各向异性系数的值。
[0121]
其中，所述各项异性系数确定表达式为：ε2＝(c
11
‑
c
33
)/2c
33
、、γ2＝(c
66
‑
c
44
)/2c
44
和其中，ρ为岩石模型的密度；
[0122]
将所述第三模量值，所述岩石模型的密度，以及在裂缝中的第二流体为液体时，确定出的多个刚度张量的值，输入至所述各项异性系数确定表达式，得到多个第一各向异性系数的值。
[0123]
作为一种实施方式，将所述第三模量值，所述岩石模型的密度，以及在裂缝中的第二流体为气体时，确定出的多个刚度张量的值，输入至所述各项异性系数确定表达式，得到多个第一各向异性系数的值。
[0124]
a22：根据所述多个第一各向异性系数的值、所述地震波的入射角度和所述纵波反射系数的表达式，得到所述纵波反射系数的值。
[0125]
所述岩石模型包括：第一层模型和第二层模型，所述第二层模型位于所述第一层模型的正下方；所述第一层模型为未包括孔隙或裂缝的岩石层，所述第二层模型为包括孔隙和裂缝的岩石层；作为一种实施方式，a22包括步骤：a221和a222。
[0126]
a221：基于预先确定的拉梅系数矩阵和所述各向异性系数确定表达式，得到多个第二各向异性系数的值；其中，所述拉梅系数矩阵c为λ和μ为所述第一层模型的拉梅系数。
[0127]
确定所述拉梅系数矩阵中的第三行第三列的元素的值为c
33
的新的值；确定所述拉梅系数矩阵中的第一行第三列的元素的值为c
13
的新的值；所述拉梅系数矩阵中的第四行第四列的元素的值为c
44
的新的值；所述拉梅系数矩阵中的第六行第六列的元素的值为c
66
的新的值；
[0128]
其中，所述各项异性系数确定表达式为：ε1＝(c
11
‑
c
33
)/2c
33
、、γ1＝(c
66
‑
c
44
)/2c
44
和其中，ρ为岩石模型的密度；
[0129]
通过将所述岩石模型的密度，以及c
33
的新的值、c
13
的新的值、c
44
的新的值和c
66
的新的值，输入至所述各项异性系数确定表达式，得到多个第二各向异性系数的值。
[0130]
值的一提的是，所述多个第二各向异性系数的值与第一层模型对应。
[0131]
a222：根据所述多个第一各向异性系数的值、所述多个第二各向异性系数的值、所
述地震波的入射角度和所述纵波反射系数的表达式，得到所述纵波反射系数的值。
[0132]
其中，所述纵波反射系数r
pp
(θ)的表达式为：
[0133][0134]
z1＝ρα1'，z2＝ρα2'，δz＝z2‑
z1，δδ＝δ2‑
δ1，δε＝ε2‑
ε1，δg＝g2‑
g1，g1＝ρβ
12
，g2＝ρβ
22
，δα＝α2'
‑
α1'，θ为地震波的入射角度。
[0135]
通过将所述多个第一各向异性系数的值、所述多个第二各向异性系数的值、所述地震波的入射角度，输入至所述纵波反射系数的表达式，得到所述纵波反射系数的值。
[0136]
请参照图2，图2是本申请实施例提供的一种纵波反射系数确定装置200的结构框图。下面将对图2所示的结构框图进行阐述，所示装置包括：
[0137]
获取单元210，用于获取表征岩石模型对地震波传播影响的模量表达式方程组；其中，所述岩石模型中的孔隙之间，以及裂缝与孔隙之间存在液体流动；所述模量表达式方程组中包括初始纵波模量表达式。
[0138]
第一获得单元220，用于基于预先确定的所述岩石模型的地质参数的值和所述模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于0时的多个第一模量值；其中，所述地质参数包括：所述岩石模型的体积模量、所述岩石模型中的岩石颗粒的体积模量、所述岩石模型中的孔隙的孔隙率、孔隙的渗透率、孔隙内的第一流体的体积模量、所述第一流体中的第一液体的粘度、所述第一流体中的气体的粘度、所述第一流体的饱和度、所述第一流体中的气泡的平均直径，缝隙内的第二流体的体积模量、所述第二流体的粘度、裂缝弱度、过量法向柔度、过量切向柔度和岩石模型的拉梅系数；所述第一流体包括：液体；所述第二流体为液体或气体。
[0139]
第二获得单元230，用于基于所述地质参数的值和所述模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于无穷大时的多个第二模量值。
[0140]
第三获得单元240，用于基于所述地震波的真实频率、所述地质参数的值和所述初始纵波模量表达式，得到第三模量值。
[0141]
纵波反射系数确定单元250，用于基于所述多个第一模量值、所述多个第二模量值、所述第三模量值、预先确定的所述地震波的入射角度和预先确定的纵波反射系数的表达式，得到表征所述地震波在所述岩石模型中的衰减程度的纵波反射系数的值。
[0142]
作为一种实施方式，所述纵波反射系数确定单元250，包括：刚度张量确定单元，用于基于松弛函数、所述多个第一模量值、所述多个第二模量值和所述第三模量值，得到多个刚度张量的值；反射系数确定子单元，用于基于所述多个刚度张量的值、所述第三模量值、所述地震波的入射角度和所述纵波反射系数的表达式，得到所述纵波反射系数的值。
[0143]
作为一种实施方式，所述反射系数确定子单元，包括：第一各向异性系数确定单元，用于基于所述多个刚度张量的值、所述第三模量值和vti介质的各向异性系数确定表达式，得到多个第一各向异性系数的值；纵波反射系数确定子单元，用于根据所述多个第一各向异性系数的值、所述地震波的入射角度和所述纵波反射系数的表达式，得到所述纵波反
射系数的值。
[0144]
作为一种实施方式，所述纵波反射系数确定子单元，具体用于基于预先确定的拉梅系数矩阵和所述各向异性系数确定表达式，得到多个第二各向异性系数的值；其中，所述拉梅系数矩阵c为λ和μ为所述拉梅系数；以及根据所述多个第一各向异性系数的值、所述多个第二各向异性系数的值、所述地震波的入射角度和所述纵波反射系数的表达式，得到所述纵波反射系数的值。
[0145]
本实施例对的各功能单元实现各自功能的过程，请参见上述图1所示实施例中描述的内容，此处不再赘述。
[0146]
请参照图3，图3为本申请实施例提供的一种电子设备300的结构示意图，电子设备300可以是个人电脑(personal computer，pc)、平板电脑、智能手机、个人数字助理(personal digital assistant，pda)等。
[0147]
电子设备300可以包括：存储器302、处理器301、通信接口303和通信总线，通信总线用于实现这些组件的连接通信。
[0148]
所述存储器302用于存储本申请实施例提供的纵波反射系数确定方法和装置对应的计算程序指令等各种数据，其中，存储器302可以是，但不限于，随机存取存储器(random access memory，ram)，只读存储器(read only memory，rom)，可编程只读存储器(programmable read
‑
only memory，prom)，可擦除只读存储器(erasable programmable read
‑
only memory，eprom)，电可擦除只读存储器(electric erasable programmable read
‑
only memory，eeprom)等。
[0149]
处理器301用于读取并运行存储于存储器中的纵波反射系数确定方法和装置对应的计算机程序指令，以得到表征述地震波在岩石模型中的衰减程度的纵波反射系数的值。
[0150]
其中，处理器301可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器301可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)等；还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0151]
通信接口303，用于接收或者发送数据。
[0152]
此外，本申请实施例还提供了一种存储介质，在该存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行本申请任一项实施方式所提供的方法。
[0153]
综上所述，本申请各实施例提出的纵波反射系数确定方法、装置、电子设备及存储介质，考虑到在岩石模型中存在孔隙和裂缝，且孔隙中存在液体时，孔隙之间，以及孔隙与裂缝之间的液体流动均会对地震波的传播产生影响，因此，在岩石模型中存在孔隙和裂缝，
且孔隙中存在液体的情况下，获取表征岩石模型对地震波传播影响的模量表达式方程组，该模量表达式方程组考虑了孔隙之间，以及孔隙与裂缝之间的液体流动均会对地震波的传播的影响；在低频条件下，流体之间会发生相互流动，然后达到平衡，因此，可以基于预先确定的所述岩石模型的地质参数的值和所述模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于0时的多个第一模量值；在高频极限下，由于没有足够的时间进行压力平衡，流体没有时间从孔隙进入裂缝，在这种情况下，可视为流体不进行流动，整个岩石模型可以被看作一个不包含孔隙的弹性层，因此，可以基于所述地质参数的值和所述模量表达式方程组，得到所述地震波的频率趋近于无穷大时的多个第二模量值；基于所述地震波的真实频率、所述地质参数的值和所述初始纵波模量表达式，得到第三模量值；最后基于所述多个第一模量值、所述多个第二模量值、所述第三模量值、预先确定的所述地震波的入射角度和预先确定的纵波反射系数的表达式，得到表征所述地震波在所述岩石模型中的衰减程度的纵波反射系数的值，由于上述过程充分考虑了孔隙之间，以及孔隙与裂缝之间的液体流动均会对地震波的传播的影响，并考虑了高频极限和低频极限这两种情况，因此，利用上述方式得到的纵波反射系数的值，能够准确地表征岩石模型对地震波传播的衰减程度的影响。
[0154]
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的装置来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0155]
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。