基于方位楊氏模量的地層各向異性優(yōu)勢(shì)方向預(yù)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探地震數(shù)據(jù)資料處理方法領(lǐng)域，特別是涉及到一種基于方位楊氏模量的地層各向異性優(yōu)勢(shì)方向預(yù)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通過理論研究和勘探實(shí)踐，已證實(shí)地球介質(zhì)各向異性的普遍存在，其彈性特征隨方向變化而變化，致使地震波在其中傳播時(shí):傳播速度、偏振方向和振幅衰減具有方向性；體波間的相互耦合、橫波分裂等。為此，地震各向異性研究已經(jīng)成為地震學(xué)研究領(lǐng)域中的前沿課題之一，也是地震學(xué)理論與應(yīng)用研究所面臨的一種挑戰(zhàn)，它使地震學(xué)理論向?qū)嶋H地球介質(zhì)波動(dòng)理論的研究邁進(jìn)了一步。開展地震各向異性研究對(duì)認(rèn)知地球介質(zhì)結(jié)構(gòu)、勘探開發(fā)復(fù)雜油氣藏和預(yù)報(bào)地質(zhì)災(zāi)害等方面均具有理論意義和實(shí)用價(jià)值，是認(rèn)知地球介質(zhì)歷史發(fā)展的必然。地震波各向異性的研究在地震勘探、地震預(yù)報(bào)、地球動(dòng)力學(xué)等方面都具有重要的理論意義和應(yīng)用前景，因?yàn)橥ㄟ^對(duì)地震波在各向異性介質(zhì)中的傳播現(xiàn)象進(jìn)行觀測，對(duì)傳播規(guī)律和機(jī)理進(jìn)行研究，認(rèn)識(shí)到地殼上部大多數(shù)巖石都表現(xiàn)出各向異性特征。到目前為止，工業(yè)界的地震資料處理和解釋技術(shù)基本上是基于各向同性介質(zhì)中的地震波傳播理論，既然各向異性是普遍存在的，就要開展地震各向異性的研究。
[0003]利用疊后地震信息可以進(jìn)行地層各向異性預(yù)測，其中的關(guān)鍵技術(shù)包括傾角掃描技術(shù)、譜分解技術(shù)、相干體技術(shù)等，這類技術(shù)只能定性地識(shí)別地層各向異性發(fā)育情況。由于地層各向異性的影響，橫波會(huì)分裂成準(zhǔn)SV波和SH波，通過檢測這兩種橫波的差異可以半定量-定量的預(yù)測地層各向異性參數(shù)，但是現(xiàn)有的橫波勘探方法非常昂貴并且轉(zhuǎn)換橫波處理手段欠成熟。因此可以選擇成本相對(duì)比較低廉的疊前縱波方位各向異性信息預(yù)測地層各向異性，主要技術(shù)有方位地震數(shù)據(jù)余弦擬合、方位AVO梯度橢圓擬合和各向異性梯度反演等等，這些技術(shù)可以準(zhǔn)確的預(yù)測地層各向異性大小，但是預(yù)測各向異性優(yōu)勢(shì)方向時(shí)卻存在90度誤差。
[0004]根據(jù)研究，近垂直定向分布的裂縫地層表現(xiàn)為方位各向異性，各向異性優(yōu)勢(shì)方向與裂縫地層走向一致，其中裂縫地層走向和裂縫地層傾向的楊氏模量差異最大并且裂縫地層走向楊氏模量大于裂縫地層傾向楊氏模量。因此系統(tǒng)地研究地層各向異性參數(shù)與方位楊氏模量之間的關(guān)系，最大限度地提高方位楊氏模量反演精度并使之能夠大規(guī)模地應(yīng)用于地層各向異性優(yōu)勢(shì)方向預(yù)測，具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于砂巖、泥頁巖、碳酸鹽巖等各類具有各向異性特征儲(chǔ)層的基于方位楊氏模量的地層各向異性優(yōu)勢(shì)方向預(yù)測方法。
[0006]本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):
[0007]基于方位楊氏模量的地層各向異性優(yōu)勢(shì)方向預(yù)測方法，包括:
[0008]步驟1，疊前共中心點(diǎn)道集數(shù)據(jù)CMP經(jīng)過預(yù)處理后，由彈性阻抗反演方法得到各個(gè)方位的角度彈性阻抗；以及
[0009]步驟2，各個(gè)方位楊氏模量的提取和擬合，進(jìn)行地層各向異性優(yōu)勢(shì)方向的預(yù)測。
[0010]上述方案包括:
[0011]在步驟I中，將疊前共中心點(diǎn)道集數(shù)據(jù)CMP轉(zhuǎn)化為多個(gè)方位的疊前共反射點(diǎn)數(shù)據(jù)CRP,并提取部分角度疊加數(shù)據(jù)；結(jié)合部分角度疊加數(shù)據(jù)和彈性阻抗反演方法得到各個(gè)方位的角度彈性阻抗；在步驟2中，結(jié)合角度彈性阻抗和彈性參數(shù)提取方法獲得各個(gè)方位楊氏模量；利用穩(wěn)定橢圓擬合方法擬合方位楊氏模量，得到橢圓率和橢圓長軸數(shù)據(jù)體，進(jìn)行地層各向異性優(yōu)勢(shì)方向的預(yù)測。
[0012]上述方案的優(yōu)化方案是:
[0013]( I)將由疊前地震處理得到的疊前共中心點(diǎn)道集數(shù)據(jù)CMP通過部分方位角度疊加轉(zhuǎn)化為至少5個(gè)方位的疊前共反射點(diǎn)數(shù)據(jù)CRP，再根據(jù)不同方位疊前CRP道集通過部分角度疊加提取3個(gè)部分角度疊加數(shù)據(jù)；
[0014](2)采用處理得到的所有部分角度疊加數(shù)據(jù)，利用彈性阻抗反演方法得到各個(gè)方位的角度彈性阻抗；
[0015](3)利用彈性阻抗反演得到的所有角度彈性阻抗，利用彈性阻抗和楊氏模量之間的關(guān)系以獲得各個(gè)方位楊氏模量；
[0016](4)利用穩(wěn)定橢圓擬合方法擬合方位楊氏模量，得到橢圓率和橢圓長軸數(shù)據(jù)體；
[0017](5)橢圓率指示地層各向異性大小，橢圓長軸方向指示地層各向異性優(yōu)勢(shì)方向。
[0018]上述方案進(jìn)一步包括:步驟(2)中所述的利用彈性阻抗反演方法是利用部分角度疊加地震資料采用疊后反演算法實(shí)現(xiàn)的彈性阻抗反演估計(jì)方法。
[0019]步驟(4)中穩(wěn)定橢圓擬合方法的橢圓是一種二次曲線，二次曲線還包括雙曲線、拋物線和圓，它具有下式表示的一般形式
[0020]f (a, X) = a0x2+a1xy+a2y2+a3x+a4y+a5 = ax
[0021 ]cl — (cIq&2 &3 &4 ￡!5)
[0022]X = (X2 xy y2 X y 1)T
[0023]式中:f(a，x) = 0表示二次曲線方程，f (a, Xi)表示點(diǎn)Pi = (Xi, Yi)到二次曲線的距離，如果已知N個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，通過最小二乘擬合方法可以得到二次曲線方程的系數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)橢圓擬合。
[0024]本發(fā)明的有益效果:
[0025]本發(fā)明克服了方位地震數(shù)據(jù)余弦擬合、方位AVO梯度橢圓擬合和各向異性梯度等方法在預(yù)測地層各向異性優(yōu)勢(shì)方向時(shí)90度不確定性問題，能夠準(zhǔn)確預(yù)測地層各向異性大小和各向異性優(yōu)勢(shì)方向等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了地層各向異性發(fā)育情況的定量化表征。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的基于方位楊氏模量的地層各向異性優(yōu)勢(shì)方向預(yù)測方法的一具體實(shí)施例的流程圖；
[0027]圖2是方位楊氏模量橢圓率分布圖；
[0028]圖3是方位楊氏模量橢圓長軸方向分布圖；
[0029]圖4是基于方位楊氏模量的地層各向異性優(yōu)勢(shì)方向預(yù)測技術(shù)的實(shí)例效果分析圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。
[0031]如圖1所示，圖1為本發(fā)明的