频散反演方法、装置以及计算设备与流程

专利2025-06-06  31


本技术涉及勘探,具体涉及一种频散反演方法、装置、计算设备、计算机存储介质及计算机程序产品。


背景技术:

1、频散反演是一种重要的声波测井数据处理方法,其具体是通过声波测井数据获得已知的频散曲线,对该已知的频散曲线进行反推得到完整的频散曲线,并获得相应的地层参数等等。

2、现有技术中常用的频散反演方法为基于井孔声场方程的反演方法,该反演方法通过井孔声场方程来建立反演模型,并使用模拟退火、粒子群算法等优化算法进行模型解空间搜索,从而获得井下地层的物性参数。

3、然而,发明人在实施过程中发现,现有技术中存在如下缺陷:现有技术中井孔声场方程计算复杂度很高,参数优化过程耗时冗长;而且模拟退火、粒子群算法等优化算法的求解收敛速度慢,由此导致采用现有技术中的频散反演效率低下。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,提出了本技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的频散反演方法、装置、计算设备、计算机存储介质及计算机程序产品。

2、根据本技术第一方面,提供了一种频散反演方法,包括:

3、获取基于声波测井数据得到的目标频散数据;

4、将候选参数空间中的任一组候选地层参数值输入至预先训练得到的反演模型中,获取所述反演模型输出的该组候选地层参数值对应的候选理论频散数据,结合所述候选理论频散数据与所述目标频散数据计算该组候选地层参数值对应的拟合残差;

5、根据所述候选参数空间中候选地层参数值对应的拟合残差,从所述候选参数空间包含的候选地层参数值中识别出所述目标频散数据对应的目标地层参数值;

6、将所述目标地层参数值输入至所述反演模型中,并获取所述反演模型输出的所述目标频散数据对应的目标理论频散数据。

7、在一种可选的实施方式中,所述将候选参数空间中的任一组候选地层参数值输入至预先训练得到的反演模型中,获取所述反演模型输出的该组候选地层参数值对应的候选理论频散数据,结合所述候选理论频散数据与所述目标频散数据计算该组候选地层参数值对应的拟合残差;根据所述候选参数空间中候选地层参数值对应的拟合残差,从所述候选参数空间包含的候选地层参数值中识别出所述目标频散数据对应的目标地层参数值包括:

8、以第一分辨率将所述候选参数空间划分为多个一级网格;

9、针对于任一一级网格,将该一级网格的候选地层参数值输入至预先训练得到的反演模型中,获取所述反演模型输出的该一级网格对应的候选理论频散数据,结合所述候选理论频散数据与所述目标频散数据计算该一级网格对应的拟合残差;

10、确定拟合残差最小的目标一级网格,采用第二分辨率将所述目标一级网格划分为多个二级网格;

11、针对于任一二级网格,将该二级网格的候选地层参数值输入至预先训练得到的反演模型中,获取所述反演模型输出的该二级网格对应的候选理论频散数据,结合所述候选理论频散数据与所述目标频散数据计算该二级网格对应的拟合残差;

12、将拟合残差最小的目标二级网格的候选地层参数值作为目标地层参数值。

13、在一种可选的实施方式中,所述反演模型通过如下方式训练获得:

14、生成多组样本地层参数值;

15、利用井孔声场算法计算各组样本地层参数值对应的样本理论频散数据;

16、根据所述多组样本地层参数值以及对应的样本理论频散数据生成样本集;

17、利用所述样本集对所述反演模型进行训练。

18、在一种可选的实施方式中,所述反演模型在训练过程中采用的损失函数由反演模型输出数据与样本标签的l1范数以及单调性约束函数组成。

19、在一种可选的实施方式中,所述获取基于声波测井数据得到的目标频散数据包括:

20、基于声波测井数据,得到任一测井深度的波形阵列数据;

21、利用频谱相关函数对所述波形阵列数据处理后,得到原始频散数据;

22、基于密度聚类算法对所述原始频散数据处理后生成所述目标频散数据。

23、在一种可选的实施方式中,在所述获取所述反演模型输出的所述目标频散数据对应的目标理论频散数据之后,所述方法还包括:

24、计算目标频散数据与目标理论频散数据的拟合残差;

25、基于所述拟合残差以及所述目标频散数据计算质量控制参数。

26、根据本技术第二方面,提供了一种频散反演装置,包括:

27、获取模块,用于获取基于声波测井数据得到的目标频散数据;

28、参数确定模块,用于将候选参数空间中的任一组候选地层参数值输入至预先训练得到的反演模型中,获取所述反演模型输出的该组候选地层参数值对应的候选理论频散数据,结合所述候选理论频散数据与所述目标频散数据计算该组候选地层参数值对应的拟合残差;根据所述候选参数空间中候选地层参数值对应的拟合残差,从所述候选参数空间包含的候选地层参数值中识别出所述目标频散数据对应的目标地层参数值;

29、理论频散确定模块,用于将所述目标地层参数值输入至所述反演模型中,并获取所述反演模型输出的所述目标频散数据对应的目标理论频散数据;

30、反演模型,用于输出理论频散数据。

31、在一种可选的实施方式中,参数确定模块用于:以第一分辨率将所述候选参数空间划分为多个一级网格;针对于任一一级网格,将该一级网格的候选地层参数值输入至预先训练得到的反演模型中,获取所述反演模型输出的该一级网格对应的候选理论频散数据,结合所述候选理论频散数据与所述目标频散数据计算该一级网格对应的拟合残差;确定拟合残差最小的目标一级网格,采用第二分辨率将所述目标一级网格划分为多个二级网格;针对于任一二级网格,将该二级网格的候选地层参数值输入至预先训练得到的反演模型中,获取所述反演模型输出的该二级网格对应的候选理论频散数据,结合所述候选理论频散数据与所述目标频散数据计算该二级网格对应的拟合残差;将拟合残差最小的目标二级网格的候选地层参数值作为目标地层参数值。

32、在一种可选的实施方式中,该装置还包括:模型训练模块,用于生成多组样本地层参数值;

33、利用井孔声场算法计算各组样本地层参数值对应的样本理论频散数据;

34、根据所述多组样本地层参数值以及对应的样本理论频散数据生成样本集;

35、利用所述样本集对所述反演模型进行训练。

36、在一种可选的实施方式中,所述反演模型在训练过程中采用的损失函数由反演模型输出数据与样本标签的l1范数以及单调性约束函数组成。

37、在一种可选的实施方式中,获取模块用于:基于声波测井数据,得到任一测井深度的波形阵列数据;

38、利用频谱相关函数对所述波形阵列数据处理后,得到原始频散数据;

39、基于密度聚类算法对所述原始频散数据处理后生成所述目标频散数据。

40、在一种可选的实施方式中,该装置包括:质量控制模块,用于计算目标频散数据与目标理论频散数据的拟合残差;基于所述拟合残差以及所述目标频散数据计算质量控制参数。

41、根据本技术第三方面,提供了一种计算设备,包括:处理器、存储器、通信接口和通信总线,所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信;

42、所述存储器用于存放至少一可执行指令,所述可执行指令使所述处理器执行上述频散反演方法对应的操作。

43、根据本技术第四方面,提供了一种计算机存储介质,所述存储介质中存储有至少一可执行指令,所述可执行指令使处理器执行上述频散反演方法对应的操作。

44、根据本技术第五方面,提供了一种计算机程序产品,包括至少一可执行指令,所述可执行指令使处理器执行上述频散反演方法对应的操作。

45、本技术提供的频散反演方法、装置、计算设备、计算机存储介质及计算机程序产品,利用反演模型来对目标频散数据进行频散反演,从而得到目标理论频散数据以及目标地层参数,反演过程不依赖先验参数即可进行频散反演,并且无需进行复杂的解空间搜索以及井孔声场方程求解,大大提升频散反演效率,可适用于大规模应用与实施。

46、上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。


技术特征:

1.一种频散反演方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将候选参数空间中的任一组候选地层参数值输入至预先训练得到的反演模型中,获取所述反演模型输出的该组候选地层参数值对应的候选理论频散数据,结合所述候选理论频散数据与所述目标频散数据计算该组候选地层参数值对应的拟合残差;根据所述候选参数空间中候选地层参数值对应的拟合残差,从所述候选参数空间包含的候选地层参数值中识别出所述目标频散数据对应的目标地层参数值包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述反演模型通过如下方式训练获得:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述反演模型在训练过程中采用的损失函数由反演模型输出数据与样本标签的l1范数以及单调性约束函数组成。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述获取基于声波测井数据得到的目标频散数据包括:

6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,在所述获取所述反演模型输出的所述目标频散数据对应的目标理论频散数据之后,所述方法还包括:

7.一种频散反演装置,其特征在于,包括:

8.一种计算设备,其特征在于,包括:处理器、存储器、通信接口和通信总线,所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信;

9.一种计算机存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有至少一可执行指令,所述可执行指令使处理器执行如权利要求1-6中任一项所述的频散反演方法对应的操作。

10.一种计算机程序产品,其特征在于,包括至少一可执行指令,所述可执行指令使处理器执行如权利要求1-6中任一项所述的频散反演方法对应的操作。


技术总结
本申请公开了一种频散反演方法、装置以及计算设备。其中,方法包括:获取基于声波测井数据得到的目标频散数据;将候选参数空间中的任一组候选地层参数值输入至预先训练得到的反演模型中,获取反演模型输出的该组候选地层参数值对应的候选理论频散数据,结合候选理论频散数据与目标频散数据计算该组候选地层参数值对应的拟合残差;根据候选参数空间中候选地层参数值对应的拟合残差,从候选参数空间包含的候选地层参数值中识别出目标频散数据对应的目标地层参数值;将目标地层参数值输入至反演模型中,并获取反演模型输出的目标频散数据对应的目标理论频散数据。采用本方案能够大幅提升频散反演效率。

技术研发人员:张恒建,孙志峰,李仙枝,金亚,陈鸣,孙小芳,王储
受保护的技术使用者:中海油田服务股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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