页岩多尺度裂缝地震预测方法、装置、设备及介质

1.本公开涉及油气地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种页岩多尺度裂缝地震预测方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.现有的页岩裂缝参数地震预测方法主要基于岩石物理参数化的各向异性反射系数方程来预测，而通常由于参数过多，导致裂缝参数反演多解性强，鲁棒性差，难以有效刻画页岩多尺度裂缝的存在。而地震几何属性虽然能够一定程度反映裂缝的发育特征，但是无法定量解释裂缝发育情况，也无法有效获取裂缝的有关地震参数。
3.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

4.本公开提供一种页岩多尺度裂缝地震预测方法、装置、设备及介质，至少在一定程度上克服由于相关技术中页岩裂缝参数地震预测，预测效果不佳的问题。
5.本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
6.根据本公开的一个方面，提供了一种页岩多尺度裂缝地震预测方法，包括：
7.基于叠后地震数据，通过梯度结构张量算法gst，计算得到地震相干属性；
8.利用概率推断理论，概率化地震相干属性，得到裂缝参数的先验分布；
9.根据方位地震数据和测井数据，确定裂缝参数表征的方位弹性阻抗；
10.基于裂缝参数的先验分布和裂缝参数表征的方位弹性阻抗，建立基于地震几何属性约束的裂缝参数目标泛函；
11.利用贝叶斯直接反演框架，对目标泛函就行最优求解，得到预测结果。
12.在本公开的一个实施例中，根据方位地震数据和测井数据，确定裂缝参数表征的方位弹性阻抗，包括：
13.利用方位地震数据，获取方位弹性阻抗；
14.利用测井数据，获取岩石物理分析；
15.基于方位弹性阻抗和岩石物理分析，得到裂缝参数表征的方位弹性阻抗。
16.在本公开的一个实施例中，利用贝叶斯直接反演框架，对目标泛函就行最优求解，得到预测结果，包括：
17.利用贝叶斯推断和最大化概率解进行地震几何属性约束的裂缝参数叠前地震直接反演，得到最终预测结果。
18.根据本公开的另一个方面，提供一种页岩多尺度裂缝地震预测装置，包括：
19.计算模块，用于基于叠后地震数据，通过梯度结构张量算法gst，计算得到地震相干属性；
20.概率化模块，用于利用概率推断理论，概率化地震相干属性，得到裂缝参数的先验分布；
21.数据处理模块，用于根据方位地震数据和测井数据，确定裂缝参数表征的方位弹性阻抗；
22.泛函构建模块，用于基于裂缝参数的先验分布和裂缝参数表征的方位弹性阻抗，建立基于地震几何属性约束的裂缝参数目标泛函；
23.预测模块，用于利用贝叶斯直接反演框架，对目标泛函就行最优求解，得到预测结果。
24.根据本公开的又一个方面，提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储指令；处理器，用于调用所述存储器中存储的指令，实现上述的页岩多尺度裂缝地震预测方法。
25.根据本公开的又一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现上述的页岩多尺度裂缝地震预测方法。
26.根据本公开的又一个方面，提供一种计算机程序产品，计算机程序产品存储有指令，所述指令在由计算机执行时，使得计算机实施上述的页岩多尺度裂缝地震预测方法。
27.根据本公开的又一个方面，提供一种芯片，包括至少一个处理器和接口；
28.接口，用于为至少一个处理器提供程序指令或者数据；
29.至少一个处理器用于执行程序指令，以实现上述的页岩多尺度裂缝地震预测方法。
30.本公开实施例所提供的页岩多尺度裂缝地震预测方法，有效结合地震相干等属性参数对裂缝发育的响应，再进一步约束裂缝参数的叠前地震反演，减小裂缝参数反演的多解性，提高反演结果的准确性。
31.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
32.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
33.显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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的附图。
34.图1示出本公开实施例中一种页岩多尺度裂缝地震预测方法流程图；
35.图2示出本公开实施例中一种页岩多尺度裂缝地震预测方法流程图；
36.图3示出本公开实施例中不同方位的弹性阻抗反演结果示意图；
37.图4示出本公开实施例中基于地震几何属性约束的裂缝参数叠前地震预测二维反演剖面图；
38.图5示出本公开实施例中裂缝密度二维预测结果和常规方法预测裂缝密度的对比图；
39.图6示出本公开实施例中一种页岩多尺度裂缝地震预测装置示意图；
40.图7示出本公开实施例中一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
41.下面将参考附图更全面地描述示例实施方式。
42.需要说明的是，示例实施方式能够以多种形式实施，不应被理解为限于在此阐述的范例。
43.裂缝作为页岩油气重要的储层空间，不仅对页岩油气地质甜点的评价具有重要意义，而且对页岩油气储层的钻井和压裂具有重要影响。裂缝发育受多种因素控制，预测和识别难度较大，但裂缝作为油气勘探开发的一个重要指标，针对其地震预测的研究，吸引了大量学者的广泛关注。研究表明，裂缝增加了岩石的渗透率，并提供了油气储层的空间，使页岩地层在压裂过程中能够顺利产出油气。页岩裂缝的发育方向、发育程度和展布特征是由构造运动、应力场及岩石的力学性质等影响。当前利用地震数据估测裂缝方法已经成为地下裂缝预测的重要手段。由于裂缝的存在，当地震波穿过页岩地层中发育裂缝的区域时，相对于不发育裂缝的岩石，其地震响应特征更加的复杂。这是由于地震波在裂缝介质中传播速度以及振幅会发生变化。
44.随着宽方位地震数据的采集，由于裂缝的发育，会引起地震的方位各向异性特征。这种随着方位变化的纵波的速度、振幅变化称为avaz变化特征，能够有效利用其进行裂缝探测。进行裂缝地震预测通常离不开合理的裂缝介质参数化理论，目前常用的裂缝岩石物理等效模型有hudson(1980，1981)的模型和schoenberg(1980)的线性滑动模型，这两个模型的结合，能够有效量化裂缝参数和各向异性参数之间的关系。在此基础上，大量已出版的文献中，学者们推导了基于各种裂缝介质参数化的地震反射系数方程，例如tsvankin推导的hti各向异性裂缝反射系数方程、r
ü
ger方位异性介质中纵波的反射系数方程以及gray提出的基于hti介质的的情况下，裂缝方位和裂缝密度的avaz计算方法等。但是由于各向异性反射系数方程通常待反演参数多，引起反演鲁棒性差，多解性强。
45.发明人发现，地震的几何属性已成为解释人员最强大的解释工具之一，能够有效反应地下页岩裂缝介质地震特征的一部分。曲率、相干、倾角等属性参数，能够有效刻画裂缝的几何特征。曲率是用来描述层面的弯曲变形程度的一种数学算法，对于裂缝发育的地区，其弯曲程度越厉害，曲率值就会越大，是用于寻找裂缝发育特征的有效手段。相干属性反映的是地层的相似性，裂缝介质由于裂缝破坏了地层的连续性，使得地震同相轴也会产生差异。利用地震相干属性也能够有效的识别裂缝发育的区域。
46.本公开实施例提出一种考虑地震几何属性约束的页岩多尺度裂缝地震预测方法。有效结合地震曲率、相干等属性参数对裂缝发育的响应，再进一步约束裂缝参数的叠前地震反演，减小裂缝参数反演的多解性，提高反演结果的准确性。首先，通过梯度结构张量算法gst计算地震几何属性。其次，将求取的gst曲率相干属性概率化，作为裂缝参数反演的先验约束。最后，基于贝叶斯概率化地震反演，利用建立裂缝参数的先验分布，并通过地震几何属性概率化模型，基于不同方位各向异性弹性阻抗，实现裂缝参数的后验概率分布估计及反演预测，提升为页岩裂缝预测和描述的准确性。
47.下面结合附图及实施例对本示例实施方式进行详细说明。
48.图1示出本公开实施例中一种页岩多尺度裂缝地震预测方法流程图，如图1所示，本公开实施例中提供的页岩多尺度裂缝地震预测方法，包括步骤s110-s150。
49.在s110中，基于叠后地震数据，通过梯度结构张量算法gst，计算得到地震相干属
性。
50.在一些实施例中，利用梯度结构gst算法计算地震的几何属性，包括地震曲率和地震相干属性。
51.在s120中，利用概率推断理论，概率化地震相干属性，得到裂缝参数的先验分布。
52.利用概率推断理论，概率化地震相干属性和曲率属性，建立裂缝发育的先验分布。
53.在s130中，根据方位地震数据和测井数据，确定裂缝参数表征的方位弹性阻抗。
54.在s140中，基于裂缝参数的先验分布和裂缝参数表征的方位弹性阻抗，建立基于地震几何属性约束的裂缝参数目标泛函。
55.通过贝叶斯反演框架，基于模型参数化的裂缝介质弹性阻抗方程，建立地震几何属性约束的裂缝参数地震预测目标泛函。
56.在s150中，利用贝叶斯直接反演框架，对目标泛函就行最优求解，得到预测结果。
57.在一些实施例中，根据方位地震数据和测井数据，确定裂缝参数表征的方位弹性阻抗，可以是利用方位地震数据，获取方位弹性阻抗；利用测井数据，获取岩石物理分析；基于方位弹性阻抗和岩石物理分析，得到裂缝参数表征的方位弹性阻抗。
58.在一些实施例中，利用贝叶斯直接反演框架，对目标泛函就行最优求解，得到预测结果，可以是利用贝叶斯推断和最大化概率解进行地震几何属性约束的裂缝参数叠前地震直接反演，得到最终预测结果。
59.本公开实施例基于地震几何属性约束的裂缝参数叠前地震直接反演，相比不经过地震几何属性约束的间接预测裂缝参数预测方法，预测精度得到明显提高，在典型地区测试应用，为页岩油气勘探开发提供了有效的地球物理技术支撑。
60.图2示出本公开实施例中一种页岩多尺度裂缝地震预测方法流程图，如图2所示，本公开实施例中利用叠后地震数据提取地震gst几何相干属性，并进行概率化，获取裂缝参数的先验分布；利用方位地震数据获取方位弹性阻抗，并建立方位弹性阻抗与裂缝参数直接的关系；将地震几何属性的形成的裂缝参数先验分布加入到裂缝参数弹性阻抗反演的目标泛函中；利用贝叶斯直接反演框架，实现基于地震几何属性约束的裂缝参数地震反演预测。利用获取裂缝反演参数，进一步求取裂缝密度结果。
61.上述实施例中，利用叠后地震数据提取地震gst几何相干属性，并进行概率化，获取裂缝参数的先验分布，具体包括：
62.使用的gst算法提取相干属性方法是一种基于本征结构的第三代相干算法，可以按窗扫描地震数据的倾角或方位。首先，由样点矢量的列进行自相关和互相关，此时协方差矩阵的元素可以表示为：
[0063][0064]
协方差矩阵的元素c
ij
是计算窗口内垂向两个地震波形的互相关。
[0065]
对协方差矩阵进行特征值和特征向量分解，可以写成：
[0066]
c％
(m)
＝λmv
(m)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0067]
其中，ν为特征向量，λ特征向量对应的特征值。则相干值可以表示为：
[0068][0069]
其中，c
jj
表示计算窗口内垂向两个地震波形的互相关，相干值越小表明存在裂缝的可能性越大，那么可以得到整个三维体发生裂缝的概率模型可以等价为：
[0070][0071]
其中，ce为相干值。
[0072]
上述实施例中，利用方位地震数据获取方位弹性阻抗，并建立方位弹性阻抗与裂缝参数直接的关系，具体包括：
[0073]
线性滑动模型参数与thomsen各向异性参数的关系可以表示成：
[0074][0075]
其中，δn表示裂缝的法向弱度，δ
t
表示裂缝的切向弱度，e是裂缝密度，g是裂缝岩石纵横波速度比倒数的平方。所以裂缝密度可以通过线性滑动模型参数表示为：
[0076][0077]
利用式(9)，当地震数据反演出裂缝岩石弹性参数和线性滑动模型参数就可以计算出裂缝密度。
[0078]
页岩储层裂缝密度方位弹性阻抗反演方法式基于归一化的方位各向异性弹性阻抗近似公式：
[0079][0080]
对式(10)两端取对数：
[0081][0082]
其中，i
p
是纵波阻抗，is是横波波阻抗，θ表示地震入射角，φ是方位角。式中的系数表示如下：
[0083]
a(θ)＝sec2θ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(12)
[0084]
b(θ)＝-8gsin2θ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(13)
[0085]
c(θ,φ)＝-2(gcos2φsin2θ)(1-2g)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(14)
[0086]
b(θ,φ)＝2(gcos2φsin2θ)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(15)
[0087]
为了求解裂缝岩石物理参数，从公式(11)可以看出，需要四个方位以上的地震数据：
[0088][0089]
利用公式(16)，我们就建立了裂缝岩石参数与方位弹性阻抗的确定性关系，可以将其简写成矩阵形式：
[0090]
d＝gm
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(17)
[0091]
式中，d对应于公式(16)等式左边方位弹性阻抗，g是系数矩阵，m是待求解岩石物理参数。
[0092]
图3示出不同方位的弹性阻抗反演结果。
[0093]
上述实施例中，将地震几何属性的形成的裂缝参数先验分布加入到裂缝参数弹性阻抗反演的目标泛函中，具体包括：
[0094]
加上裂缝发生概率模型的约束，利用贝叶斯反演理论框架，裂缝参数的后验概率分布可以写成：
[0095][0096]
其中，是均值，是协方差，λj是权重。
[0097]
由地震相干值转换成的裂缝发生概率模型可以作为约束项加入到反演目标函数中，则目标函数可以写成由相干约束和模型约束的形式：
[0098][0099]
其中η1，η2为反演权重系数，m
l
为参数模型。
[0100]
则裂缝参数的最终目标泛函可以表示成：
[0101][0102]
上述实施例中，利用贝叶斯直接反演框架，对目标泛函就行最优求解，实现基于地震几何属性约束的裂缝参数地震反演预测，并得到最终反演结果。
[0103]
图4为基于地震几何属性约束的裂缝参数叠前地震预测二维地震剖面，反映了该方法技术的有效性，提升了裂缝多参数预测的稳定性和准确性。
[0104]
图5为考虑地震几何属性约束的裂缝密度二维预测结果和常规方法预测裂缝密度的对比图，以此来验证该方法的准确性。图中井柱显示的是解释的裂缝密度结果，与考虑地震几何属性约束的裂缝密度二维预测结果吻合度较高，与常规方法预测结果吻合度不佳，进一步说明本技术相较于常规方法更先进，能够更好的进行页岩油气储层裂缝的地震预测。
[0105]
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。
[0106]
在一些实施例中，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
[0107]
基于同一发明构思，本公开实施例中还提供了一种页岩多尺度裂缝地震预测装置，如下面的实施例所述。由于该装置实施例解决问题的原理与上述方法实施例相似，因此该装置实施例的实施可以参见上述方法实施例的实施，重复之处不再赘述。
[0108]
图6示出本公开实施例中一种页岩多尺度裂缝地震预测装置示意图，如图6所示，该页岩多尺度裂缝地震预测装置600，包括：
[0109]
计算模块602，用于基于叠后地震数据，通过梯度结构张量算法gst，计算得到地震相干属性；
[0110]
概率化模块604，用于利用概率推断理论，概率化地震相干属性，得到裂缝参数的先验分布；
[0111]
数据处理模块606，用于根据方位地震数据和测井数据，确定裂缝参数表征的方位弹性阻抗；
[0112]
泛函构建模块608，用于基于裂缝参数的先验分布和裂缝参数表征的方位弹性阻抗，建立基于地震几何属性约束的裂缝参数目标泛函；
[0113]
预测模块610，用于利用贝叶斯直接反演框架，对目标泛函就行最优求解，得到预测结果。
[0114]
在一些实施例中，数据处理模块，用于利用方位地震数据，获取方位弹性阻抗；利用测井数据，获取岩石物理分析；基于方位弹性阻抗和岩石物理分析，得到裂缝参数表征的方位弹性阻抗。
[0115]
在一些实施例中，预测模块，用于利用贝叶斯推断和最大化概率解进行地震几何属性约束的裂缝参数叠前地震直接反演，得到最终预测结果。
[0116]
本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
[0117]
关于上述实施例中的页岩多尺度裂缝地震预测装置，其中各个模块执行操作的具
体方式已经在有关该页岩多尺度裂缝地震预测方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0118]
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。
[0119]
实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
[0120]
附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
[0121]
下面参照图7来描述本公开实施例提供的电子设备。图7显示的电子设备700仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0122]
图7示出本本公实施例提供的一种电子设备700的架构示意图。如图7所示，该电子设备700包括但不限于：至少一个处理器710、至少一个存储器720。
[0123]
存储器720，用于存储指令。
[0124]
在一些实施例中，存储器720可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)7201和/或高速缓存存储单元7202，还可以进一步包括只读存储单元(rom)7203。
[0125]
在一些实施例中，存储器720还可以包括具有一组(至少一个)程序模块7205的程序/实用工具7204，这样的程序模块7205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
[0126]
在一些实施例中，存储器720可存储操作系统。该操作系统可以是实时操作系统(real time executive，rtx)、linux、unix、windows或os x之类的操作系统。
[0127]
在一些实施例中，存储器720中还可以存储有数据。
[0128]
作为一个示例，处理器710可以读取存储器720中存储的数据，该数据可以与指令存储在相同的存储地址，该数据也可以与指令存储在不同的存储地址。
[0129]
处理器710，用于调用存储器720中存储的指令，实现本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理器710可以执行上述方法实施例的如下步骤：
[0130]
基于叠后地震数据，通过梯度结构张量算法gst，计算得到地震相干属性；
[0131]
利用概率推断理论，概率化地震相干属性，得到裂缝参数的先验分布；
[0132]
根据方位地震数据和测井数据，确定裂缝参数表征的方位弹性阻抗；
[0133]
基于裂缝参数的先验分布和裂缝参数表征的方位弹性阻抗，建立基于地震几何属性约束的裂缝参数目标泛函；
[0134]
利用贝叶斯直接反演框架，对目标泛函就行最优求解，得到预测结果。
[0135]
需要说明的是，上述处理器710可以是通用处理器或者专用处理器。处理器710可以包括一个或者一个以上处理核心，处理器710通过运行指令执行各种功能应用以及数据
处理。
[0136]
在一些实施例中，处理器710可以包括中央处理器(central processing unit，cpu)和/或基带处理器。
[0137]
在一些实施例中，处理器710可以根据各个控制指令中携带的优先级标识和/或功能类别信息确定一个指令。
[0138]
本公开中，处理器710和存储器720可以单独设置，也可以集成在一起。
[0139]
作为一个示例，处理器710和存储器720可以集成在单板或者系统级芯片(system on chip，soc)上。
[0140]
如图7所示，电子设备700以通用计算设备的形式表现。电子设备700还可以包括总线730。
[0141]
总线730可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、图形加速端口、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
[0142]
电子设备700也可以与一个或多个外部设备740(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备700交互的设备通信，和/或与使得该电子设备700能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口770进行。
[0143]
并且，电子设备700还可以通过网络适配器760与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。
[0144]
如图7所示，网络适配器760通过总线730与电子设备700的其它模块通信。
[0145]
应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备700使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
[0146]
可以理解的是，本公开实施例示意的结构并不构成对电子设备700的具体限定。在本公开另一些实施例中，电子设备700可以包括比图7所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图7所示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
[0147]
本公开还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，计算机指令被处理器执行时实现上述方法实施例描述的页岩多尺度裂缝地震预测方法。
[0148]
本公开实施例中计算机可读存储介质，为可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的计算机指令。
[0149]
作为一个示例，计算机可读存储介质是非易失性存储介质。
[0150]
在一些实施例中，本公开中的计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、u盘、移动硬盘或者上述的任意合适的组合。
[0151]
本公开实施例中，计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机指令(可读程序代码)。
[0152]
这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述
的任意合适的组合。
[0153]
在一些示例中，计算机可读存储介质上包含的计算指令可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
[0154]
本公开实施例还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品存储有指令，指令在由计算机执行时，使得计算机实施上述方法实施例描述的页岩多尺度裂缝地震预测方法。
[0155]
上述指令可以是程序代码。在具体实施时，程序代码可以由一种或多种程序设计语言的任意组合来编写。
[0156]
程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。
[0157]
程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
[0158]
在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0159]
本公开实施例还提供了一种芯片，包括至少一个处理器和接口；
[0160]
接口，用于为至少一个处理器提供程序指令或者数据；
[0161]
至少一个处理器用于执行程序指令，以实现上述方法实施例描述的页岩多尺度裂缝地震预测方法。
[0162]
在一些实施例中，该芯片还可以包括存储器，该存储器，用于保存程序指令和数据，存储器位于处理器之内或处理器之外。
[0163]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
[0164]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。
[0165]
本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

技术特征：
1.一种页岩多尺度裂缝地震预测方法，其特征在于，包括：基于叠后地震数据，通过梯度结构张量算法gst，计算得到地震相干属性；利用概率推断理论，概率化所述地震相干属性，得到裂缝参数的先验分布；根据方位地震数据和测井数据，确定裂缝参数表征的方位弹性阻抗；基于所述裂缝参数的先验分布和所述裂缝参数表征的方位弹性阻抗，建立基于地震几何属性约束的裂缝参数目标泛函；利用贝叶斯直接反演框架，对所述目标泛函就行最优求解，得到预测结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据方位地震数据和测井数据，确定裂缝参数表征的方位弹性阻抗，包括：利用方位地震数据，获取方位弹性阻抗；利用测井数据，获取岩石物理分析；基于所述方位弹性阻抗和所述岩石物理分析，得到裂缝参数表征的方位弹性阻抗。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过如下公式计算地震相干属性：其中，c
jj
表示计算窗口内垂向两个地震波形的互相关，λ表示特征向量对应的特征值，c
e
为相干值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过如下公式概率化所述地震相干属性：式中，p
fracture
(f)表示的是经过地震几何属性概率化的裂缝参数先验。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于地震几何属性约束的裂缝参数目标泛函，如下：其中，η1和η2为反演权重系数，式中d对应于方位弹性阻抗，g是系数矩阵，m是待求解裂缝参数，m1是给定常数矩阵。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用贝叶斯直接反演框架，对所述目标泛函就行最优求解，得到预测结果，包括：利用贝叶斯推断和最大化概率解进行地震几何属性约束的裂缝参数叠前地震直接反演，得到最终预测结果。7.一种页岩多尺度裂缝地震预测装置，其特征在于，包括：计算模块，用于基于叠后地震数据，通过梯度结构张量算法gst，计算得到地震相干属性；概率化模块，用于利用概率推断理论，概率化所述地震相干属性，得到裂缝参数的先验分布；数据处理模块，用于根据方位地震数据和测井数据，确定裂缝参数表征的方位弹性阻抗；泛函构建模块，用于基于所述裂缝参数的先验分布和所述裂缝参数表征的方位弹性阻
抗，建立基于地震几何属性约束的裂缝参数目标泛函；预测模块，用于利用贝叶斯直接反演框架，对所述目标泛函就行最优求解，得到预测结果。8.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储指令；处理器，用于调用所述存储器中存储的指令，实现如权利要求1-6任一项所述页岩多尺度裂缝地震预测方法。9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-6中任意一项所述页岩多尺度裂缝地震预测方法。

技术总结
本公开提供了一种页岩多尺度裂缝地震预测方法、装置、设备及介质，涉及油气地球物理勘探技术领域。该方法包括：基于叠后地震数据，通过梯度结构张量算法GST，计算得到地震相干属性；利用概率推断理论，概率化地震相干属性，得到裂缝参数的先验分布；根据方位地震数据和测井数据，确定裂缝参数表征的方位弹性阻抗；基于裂缝参数的先验分布和裂缝参数表征的方位弹性阻抗，建立基于地震几何属性约束的裂缝参数目标泛函；利用贝叶斯直接反演框架，对目标泛函就行最优求解，得到预测结果。本公开实施例，有效结合地震相干等属性参数对裂缝发育的响应，再进一步约束裂缝参数的叠前地震反演，减小裂缝参数反演的多解性，提高反演结果的准确性。确性。确性。


技术研发人员：宗兆云 曾勇坚 骆坤 纪利祥
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/9/12