公開了一種縱波和轉換波疊前聯合反演方法和系統。該方法包括：輸入縱波角度道集和轉換波角度道集；提取各角度縱波子波和轉換波子波；建立縱波時間域的初始彈性參數模型；計算縱波時間域的縱波合成記錄誤差；計算時移算子矩陣和誤差反傳播算子矩陣；計算轉換波時間域的轉換波合成記錄誤差；計算縱波時間域的縱波和轉換波的總誤差，如果總誤差小于或等于設定誤差門檻值，輸出彈性參數反演結果；如果總誤差大于設定誤差門檻值，更新縱波時間域的對數彈性參數模型。本發明實現了縱橫波精確自動匹配的縱波和轉換波疊前聯合反演，獲取精確穩定的彈性參數反演結果，提高儲層預測精度。

技術領域

本發明涉及油氣地球物理技術領域，更具體地，涉及一種縱波和轉換波疊前聯合反演方法及系統。

背景技術

多波地震勘探是進行巖性油氣藏和隱蔽油氣藏勘探的一種非常有潛力的手段。雖然全球多波多分量地震勘探技術研究和實際應用取得了長足的進步，但一直沒有取得顯著進展，并且已經成為制約多波地震勘探技術進一步發展的“瓶頸”。多波資料的匹配、多波資料的聯合反演、多波綜合解釋和全波屬性的地質應用等問題一直是多波地震解釋和儲層預測、含氣性預測的重點和難點。

縱波井震標定主要是用縱波自激自收合成記錄匹配縱波疊加記錄，但是當縱波垂直入射時，沒有轉換波，因此不能用轉換波自激自收合成記錄匹配轉換波疊加記錄。Stewart(1992)利用某一角度轉換波記錄與橫波自激自收振幅關系把轉換波疊加剖面轉換為橫波疊加剖面，再利用橫波自激自收合成記錄匹配，實現井震標定。HampsonRussell軟件可以實現某一角度轉換波合成記錄制作和對全偏移距合成記錄疊加兩種方法進行轉換波井震標定。James E G(1996)詳細介紹了最大相關法求取縱橫波速度比和使用 VSP資料驗證從PP波和PS波剖面中求取的速度比。可以用于短波長振幅反演。Chan等(1997)利用常數速度比值多次試算法，在時間對數域實現縱、橫波匹配。由于淺層和深層的速度比值不同，因此該匹配方法只能適用于特定的目的層。Richard V D和James G等(2001)利用最大相似性原理，掃描PP波和PS波的速度比譜，拾取平均速度比值，將二者在時間域進行匹配。Nahm等(2002)通過對準主要探區斷層瞬時相位時間切片，將PS數據匹配到PP上。Sergey F等(2003)研究了一套自動縱橫波匹配算法，認為PP 剖面到PS剖面的時間映射彎曲函數可以通過PP波時間函數除去振幅增益補償函數來得到，利用最小二乘法優化全局最優解，并估算逐點的互相關函數、推導縱橫波速度比。Van Dok和Kristiansenn(2003)采用人工手動拾取強同相軸和其他明顯的地質特征，實現了PP波和PS波在時間域的粗略匹配。Michael VD等(2003)從PP波和PS波中求得縱橫波速度比和泊松比，基于建立的橫波模型，在深度域實現縱橫波匹配，并應用于墨西哥灣，描述淺海沉積特征，在識別有效儲層、指導天然氣工業開發方面發揮了重大作用。Fomel和Backus(2003)，Nickel和Sonneland(2004)建議采用最小二乘法進行PP波和PS波時間匹配，其目的是經過多次快速迭代來實現自動同相軸匹配，盡量減少人工干預。Michale N(2004)開發了一套匹配算法，通過多次迭代計算PP波和PS波屬性，然后進行低通濾波，估算二者時差，將結果作為二次迭代輸人，反復迭代，求得高精度的縱橫波速度比，進而在時間域精確匹配PP波和PS波。Khare(2009)利用PP和PS波AVO屬性的關系實現同相軸匹配。LiangHale(2014)引入動態圖像匹配技術，實現自動同相軸匹配。就縱橫波匹配技術軟件現狀而言，口前相對比較成熟的商業軟件僅有Transform和HRS，兩者都主要利用縱波和轉換波疊加剖面波形相似性匹配。Jianxin Yuan等(2008)采用模擬退火算法求得PP波和PS 波反射波最大相似性實現時間匹配，而PP波和PS波波頻帶的差異則通過時間變化的譜白化實現匹配，并且對相位也作了相應校正，在理論模型和實際數據中都取得了較好的效果。Wang等(2009)通過對比PP波和PS波同一地層反射，根據相似性最大原理，粗糙地求取出凡，進而將PS數據匹配到PP時間域，并進行了聯合反演。Rishi B和Vijay K(2009)在PP波和PS 波時間精確匹配的基礎上，利用PP波和PS波中、遠偏移距地震道信息，拓展PS由于NMO拉伸或PS固有因素導致衰減的高頻信息，提高分辨率，從而實現二者頻帶的匹配。Zhou等(2010)申請了一項PP波和PS波匹配美國專利，首先根據層位建立平均速度比進行初步時間匹配，再對二者的頻帶進行平衡處理，然后迭代求二者最大相關，直到得出合理范圍的速度比，最后實現二者精確匹配。Zhou等(2010)通過控制層位求取速度比值來匹配蘇里格的PP波和PS波剖面，并用全波測井數據進行匹配微調，隨后開展了聯合反演工作。Deng(2011)等開發出利用快速模擬退火算法直接從三分量數據中求得橫波的均方根速度，因此可以將PP波和PS波同時進行疊前時間偏移，在相同比例的時間域內成像，從而實現二者匹配。徐天吉(2013) 和陳雙全(2014)提出縱波疊前資料反演偽橫波速度剖面與轉換波疊加剖面匹配法實現高精度多波層位匹配。