多参数优化的模拟退火法波阻抗反演

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1、第!"卷第#期石!油!物!探89:;!"!49;##$$%年&月'()*+,-./01*2)-*(/3.4'5)2*(32)1(677<=;!#$$%文章编号!>$$$>!!>$#$$%&$#$>#$$"多参数优化的模拟退火法波阻抗反演王振国>!#!陈小宏>!王克斌#!宋!伟>!杨!松#!陈共青#!>;中国石油大学!北京$/4*/物探重点实验室"北京>$##!?##;中国石油集团东方地球物理勘探有限公司研究院"河北涿州$%#%@$$摘要!多参数优化的模拟退火法波阻抗反演是通过调整地震资料信噪比)相邻道的相关性)初始模型偏差)反射系数门槛值等

2、约束条件进行地震资料反演的#该方法可以把对地质)物探和测井资料的认识结合到反演中!从而有效地监控反演的结果!得到能真正反映地层岩性的波阻抗#介绍了方法的基本原理!给出了方法实现的具体步骤!包括高分辨率处理)合成记录及层位标定)子波提取)初始模型建立)模拟退火反演和多参数约束条件的调整等#实际资料应用表明*$与常规波阻抗反演相比!该方法可以提高地震资料反演的分辨率"%原始地震数据相干体切片和波阻抗相干体切片的断层位置均与构造图的断层位置一致!与原始地震数据相干体切片相比!波阻抗相干体切片可为断层解释提供更好的依据#关键词!模拟退火法"波阻抗反

3、演"多参数优化"初始模型"约束条件中图分类号!*"&>;!文献标识码!0!!波阻抗反演能充分挖掘和利用地震资料所蕴料的认识结合到反演处理中去!有效地监控反演的涵的岩性和物性信息!因而成为地质学家)地球物结果#其中!相邻道的相关性主要由参数&K确定!'>!#(理学家和油藏工程师们共同关注的方法技术#给定的&K值越大!相邻道之间的非相关性越大"该技术自#$世纪"$年代出现以来!已从简单的构反之!给定的&K值越小!相邻道之间的相关性造油气藏识别发展到复杂岩性圈闭中的砂体识别越大#'&!!(和薄储层描述!各种波阻抗反演方法层出不!个参数的优化函数分

4、别表示为*'@!?(穷#但由于地震子波带限的影响!地震资料反C$H&#>$D!E&#$$F&G"%(0%'>$(演存在着多解性!必须依据地质)地球物理和测#C#$&K!*!I&#$$>+&K&G"2%$J%(J%&>&井资料等确定约束条件#目前生产上广泛采用的$J&#宽带约束反演方法!通过与测井)地质模型等信息C&$&W!*&#$$>+&W&G"%(JW的结合!将波阻抗反演的频率范围在地震频带的基C!$KS&#KSG,=础上分别向低频段和高频段进行了拓展!提高了波式中*F为信噪比"0%为%"!时的原始地震数据""!阻抗反演的分辨率#但该方法

5、使用过多井的强约为采样间隔"%为采样序列"H%为%"!时的合成地'>>!>&(束!使得地震信息的使用不够充分"在一定范震数据"&K为用户定义的标准层偏差"2%是%"!时围内进行局部寻优!往往落入局部极值的陷阱!所的相关性"J%为%"!时的波阻抗"J%e>为$%e>&"!获得的结果不一定为全局最优解"采用单道计算不时的波阻抗"&为用户定义的初始模型和反演结W能有效地去除噪声#果的标准偏差"JW为%"!时初始模型的波阻抗"KS多参数优化的模拟退火法通过约束条件的优为用户定义的反射系数门槛值",=为反射系数化提高波阻抗反演的分辨率!采用多道计算进

6、行去总数#噪!通过全局模拟退火法消除局部解的误区!因而在模拟退火计算中!优化函数为*可以最大限度地保证反演结果的可靠性#C#C>$D!E&&C#$&K!*!I&&C&$&W!*&&C!$KS&$>&>!方法原理!"#!模拟退火法设"O/">!"#!-!"%!-!"40为所有组合状!"!!多参数优化法在地震资料的反演过程中!通过调整地震资料收稿日期!#$$">$$B"改回日期!#$$">##!#信噪比)相邻道的相关性)初始模型偏差)反射系数作者简介!王振国$>?"@%&!男!博士!现在中国石油大学$北京&博门槛值等参数!可以把对地下地质)物探

7、和测井资士后工作站从事地震资料反演等处理方法研究工作#第#期王振国等P多参数优化的模拟退火法波阻抗反演,>#>,态集合!"%代表系统的第%个状态!%O>!#!-!4#函数作为内部循环!在每个温度!趋于平衡的概率定义该状态下的目标函数为为$&&式或$!&式#经过内)外循环计算后!即当温?$"%&度趋于最小时!目标函数取得全局最优解!图>为.$"%&#L:['$"&($#&(%采用模拟退火方法计算的结果#从图中可以看出!式中*?$"%&为系统处于"%状态的后验概率密度函采用该方法可以找到全局最小值$图中红色圈&!不数"($"%&为系统处于"%状

8、态的先验概率密度函数"会落入局部极值的陷阱$图中绿色圈&#L为任意非负实数$或称为温度&"4为状态的个数#600变换$#&式可得服从'DIIG分布的后验概率密度函数为400.$"