結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法
【專利摘要】本發(fā)明的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法綜合運(yùn)用了地震數(shù)據(jù)反演、鉆測井資料、地表地質(zhì)露頭資料、區(qū)域地質(zhì)信息、地層速度變化規(guī)律等信息來建立初始深度層速度模型，即以地震數(shù)據(jù)反演為基礎(chǔ)，以鉆測井資料、地表地質(zhì)露頭資料、區(qū)域地質(zhì)信息、地層速度變化規(guī)律為約束，獲得了較為準(zhǔn)確的初始構(gòu)造模型及沿層層速度，進(jìn)而形成了可實(shí)施的初始深度層速度建模流程。本發(fā)明充分吸收了現(xiàn)有的三種初始深度層速度模型建立方法的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)采用了多信息約束的思路綜合建立初始深度層速度模型，使得初始深度層速度模型更加準(zhǔn)確。
【專利說明】結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油天然氣地震勘探領(lǐng)域，更具體地講，涉及疊前深度偏移速度建模方面的一種結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法，主要應(yīng)用于石油地震勘探的地震資料處理解釋。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油天然氣勘探程度和勘探對象復(fù)雜化程度的不斷提高，對地震偏移成像質(zhì)量和精度的要求也越來越高。當(dāng)?shù)叵陆橘|(zhì)速度存在劇烈的橫向變化或速度分界面不是水平層狀時(shí)，只有疊前深度偏移能夠?qū)崿F(xiàn)共反射點(diǎn)的疊加和繞射點(diǎn)的歸位，修正陡傾地層和速度變化產(chǎn)生的地下圖像畸變，使復(fù)雜構(gòu)造或速度橫向變化較大的地震資料正確成像。而地震資料處理中影響疊前深度偏移效果的關(guān)鍵因素是計(jì)算旅行時(shí)用的深度層速度。
[0003]深度層速度建模一般包括兩個方面:初始深度層速度模型建立和深度層速度模型優(yōu)化。深度層速度模型優(yōu)化多采用層析成像反演，如果初始深度層速度模型的誤差太大或趨勢錯誤，則可能造成層析成像反演結(jié)果朝相反的方向發(fā)展，以至于難以獲得正確的速度模型。因此，求取相對合理的初始深度層速度模型非常重要。
[0004]目前，建立初始深度層速度模型的方法一般是基于地震數(shù)據(jù)反演進(jìn)行的，從簡單到復(fù)雜主要有三種方法:一種比較簡單的方法就是利用疊加速度并通過平滑處理后直接進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換到深度域作為初始深度層速度，這種方法的速度精度降低，誤差較大，僅適合于地震資料信噪比高，速度簡單的地震資料；第二種方法是利用疊前時(shí)間偏移速度進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換到深度域作為初始深度層速度，該方法較第一種方法求取的初始深度層速度更合理，但由于疊前時(shí)間偏移速度多體現(xiàn)為均方根速度，通過速度轉(zhuǎn)換到層速度可能造成層速度不合理，造成初始深度層速度速度模型精度不高，該方法也僅適合于高信噪比資料；第三種方法是利用疊前時(shí)間偏移求取瞬時(shí)層速度，同時(shí)在疊前時(shí)間偏移剖面上解釋地質(zhì)層位，沿地質(zhì)層位提取瞬時(shí)層速度，通過平滑處理得到時(shí)間域?qū)铀俣龋偻ㄟ^時(shí)深轉(zhuǎn)換或圖偏移等方法獲得初始深度層速度，該方法較前兩種方法的優(yōu)點(diǎn)在于考慮了地層層速度，是目前復(fù)雜構(gòu)造速度建模推薦的較好方法，但該方法仍然受地震資料條件的限制，即在地震資料的信噪比低、構(gòu)造復(fù)雜的情況下，獲得的時(shí)間域瞬時(shí)層速度也可能精度較低，同樣會造成初始深度層速度誤差較大的后果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問題中的一個或多個，提供一種將地表地層分布規(guī)律與鉆測井獲得的地下地層層速度結(jié)合起來并采用多信息約束綜合建立初始深度層速度模型的方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法，所述方法包括以下步驟:
[0007]A、將地震數(shù)據(jù)進(jìn)行疊前預(yù)處理和動校正疊加處理，獲得水平疊加剖面；并在疊前預(yù)處理后的地震數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行疊前時(shí)間偏移處理，獲得疊前時(shí)間偏移剖面和疊前時(shí)間偏移速度；
[0008]B、利用所述水平疊加剖面進(jìn)行地震波場分析并確定構(gòu)造基本格架，利用勘探區(qū)的地面露頭資料和鉆測井資料對所述疊前時(shí)間偏移剖面建立沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造豐旲型并恢復(fù)井芳構(gòu)造；
[0009]C、結(jié)合所述構(gòu)造基本格架、井旁構(gòu)造、所述沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型對疊前時(shí)間偏移剖面進(jìn)行斷層劃分和時(shí)間偏移域構(gòu)造層位解釋，獲得時(shí)間域構(gòu)造模型；
[0010]D、通過控制速度反演將所述疊前時(shí)間偏移速度轉(zhuǎn)換為瞬時(shí)層速度，并利用所述瞬時(shí)層速度在所述時(shí)間域構(gòu)造模型的控制下提取各構(gòu)造層位的層速度，獲得基于地震反演的層速度；
[0011]E、利用勘探區(qū)的鉆測井資料求取井點(diǎn)層速度并進(jìn)行區(qū)域速度分析，結(jié)合所述井點(diǎn)層速度、區(qū)域速度分析結(jié)果和利用勘探區(qū)的鉆測井資料獲取的地質(zhì)信息對所述時(shí)間域構(gòu)造模型進(jìn)行速度填充，獲得沿地震測線的層速度變化趨勢；再利用勘探區(qū)平面上的多條地震測線上的沿地震測線的層速度變化趨勢建立區(qū)域速度量板；
[0012]F、利用所述區(qū)域速度量板修正所述基于地震反演的層速度，獲得修正后的初始沿層層速度；
[0013]G、將所述初始沿層層速度填充所述時(shí)間域構(gòu)造模型，獲得時(shí)間域初始層速度模型；再對所述時(shí)間域初始層速度模型進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換或圖偏移處理，獲得初始深度層速度模型。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法的一個實(shí)施例，所述疊前時(shí)間偏移速度是進(jìn)行疊前時(shí)間偏移均方根速度分析獲得的均方根速度。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法的一個實(shí)施例，所述地面露頭資料至少包括地層出露巖性信息、地質(zhì)層位信息、傾向信息、傾角信息和鉆井信息中的一個或多個。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法的一個實(shí)施例，所述鉆測井資料至少包括地質(zhì)層位信息、地層厚度信息、傾向信息、傾角信息、斷層信息、淺層傾角信息和測井速度信息中的一個或多個。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法的一個實(shí)施例，在步驟C中，先將所述沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型結(jié)合所述疊前時(shí)間偏移剖面進(jìn)行淺層層位解釋，并根據(jù)所述淺層層位解釋將所述井旁構(gòu)造在所述沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型上進(jìn)行追蹤對比和加密層位解釋，再結(jié)合所述構(gòu)造基本格架進(jìn)行斷層劃分和時(shí)間偏移域?qū)游唤忉?，獲得時(shí)間域構(gòu)造模型。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法的一個實(shí)施例，在步驟D中，將所述瞬時(shí)層速度進(jìn)行彎曲射線疊前時(shí)間偏移和瞬時(shí)層速度更新，獲得優(yōu)化瞬時(shí)層速度，再利用所述優(yōu)化瞬時(shí)層速度進(jìn)行后續(xù)處理。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法的一個實(shí)施例，在步驟E中，所述利用勘探區(qū)的鉆測井資料獲取的地質(zhì)信息至少包括巖性資料和區(qū)域地質(zhì)認(rèn)識資料。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法的一個實(shí)施例，所述疊前預(yù)處理包括靜校正、疊前去噪、振幅處理和反褶積處理。
[0021]本發(fā)明綜合運(yùn)用了地震數(shù)據(jù)反演、鉆測井資料、地表地質(zhì)露頭資料、區(qū)域地質(zhì)信息、地層速度變化規(guī)律等信息來建立初始深度層速度模型，即以地震數(shù)據(jù)反演為基礎(chǔ)，以鉆測井資料、地表地質(zhì)露頭資料、區(qū)域地質(zhì)信息、地層速度變化規(guī)律為約束，獲得了較為準(zhǔn)確的初始構(gòu)造模型及沿層層速度，進(jìn)而形成了可實(shí)施的初始深度層速度建模流程。本發(fā)明充分吸收了現(xiàn)有的三種初始深度層速度模型建立方法的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)采用了多信息約束的思路綜合建立初始深度層速度模型，使得初始深度層速度模型更加準(zhǔn)確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法的流程圖。
[0023]圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型的示意圖。
[0024]圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的井旁構(gòu)造的示意圖。
[0025]圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的時(shí)間域構(gòu)造模型的示意圖。
[0026]圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的基于地震反演的層速度的示意圖。
[0027]圖6是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的井點(diǎn)層速度的示意圖。
[0028]圖7是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的沿地震測線的層速度變化趨勢的示意圖。
[0029]圖8是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的區(qū)域速度量板的示意圖。
[0030]圖9是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的修正后的初始沿層層速度的示意圖。
[0031]圖10是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的時(shí)間域初始層速度模型的示意圖。
[0032]圖11是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的初始深度層速度模型的示意圖。
[0033]在附圖中，主要標(biāo)記的含義為:
[0034]地質(zhì)層位類:
[0035]T3Xj-須底、T1J22-嘉二 2底、T1^-飛四底、T/-飛底、P21- —疊系上統(tǒng)底、P11- 二疊系下統(tǒng)底；
[0036]井位類:
[0037]B1-板I井、B2-板2井、BD3-板東3井、BDlO-板東10井、L1-涼I井、LD6-涼東6井；
[0038]斷層類:
[0039]B21-板21斷層、B3-板3斷層。

【具體實(shí)施方式】
[0040]在下文中，將參照附圖來詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法。
[0041]可通過計(jì)算機(jī)軟件模塊實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法。在本發(fā)明中描述的各個步驟不限制為上述步驟，其中的一些步驟可被進(jìn)一步拆分為更多的步驟，并且一些步驟可合并為較少的步驟。
[0042]本發(fā)明的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法主要包括兩個方面的地震地質(zhì)認(rèn)識相結(jié)合的處理，即地震地質(zhì)認(rèn)識結(jié)合建立時(shí)間域構(gòu)造模型和地震地質(zhì)認(rèn)識結(jié)合求取初始沿層層速度，并最終獲得相對較準(zhǔn)確的初始深度層速度模型。
[0043]一般來講，時(shí)間域構(gòu)造模型是指地質(zhì)構(gòu)造如地下巖層或巖體在地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動中遺留下來的各種構(gòu)造形跡，如褶皺、斷層等。在地震勘探中，由于地震數(shù)據(jù)采集以時(shí)間進(jìn)行記錄，所以縱軸以時(shí)間單位進(jìn)行表示的構(gòu)造模型即作為時(shí)間域構(gòu)造模型。初始沿層層速度是相對于速度模型更新而言求取的第一輪層速度。初始深度層速度模型即是將速度模型以深度域表示并且層速度為初始層速度的速度模型，該模型即為深度層速度模型更新的初始模型，為建立準(zhǔn)確的速度層速度模型奠定基礎(chǔ)。另外，本發(fā)明還涉及時(shí)間域初始層速度模型的概念，層速度本身是無時(shí)間域和深度域的差別的，當(dāng)將速度模型以時(shí)間域表示并且層速度為初始層速度的速度模型即為時(shí)間域初始層速度模型。
[0044]此外，在本領(lǐng)域中，層位通常是指地下某地層的底界或頂界，并且通常利用層位來表示相應(yīng)的地層。在本發(fā)明的描述中，由于層位與地層具有基本類似的使用作用，所以為了描述的方便，本發(fā)明不對層位和地層進(jìn)行詳細(xì)區(qū)分，本領(lǐng)域技術(shù)人員均了解二者的區(qū)別。
[0045]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法的流程圖。在示例性實(shí)施例中，假設(shè)在通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上通過實(shí)現(xiàn)各步驟的功能的軟件模塊執(zhí)行所述結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法。
[0046]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法可以包括以下的各步驟。
[0047]在建立初始深度層模型之前，需要對勘探區(qū)的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)先處理以獲得能夠進(jìn)行后續(xù)處理的符合要求的資料。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，將地震數(shù)據(jù)進(jìn)行疊前預(yù)處理和動校正疊加處理，獲得水平疊加剖面；并在疊前預(yù)處理后的地震數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行疊前時(shí)間偏移處理，獲得疊前時(shí)間偏移剖面和疊前時(shí)間偏移速度。
[0048]其中，疊前預(yù)處理包括靜校正、疊前去噪、振幅處理和反褶積處理，但本發(fā)明不限于此。并且，疊前時(shí)間偏移速度是進(jìn)行疊前時(shí)間偏移均方根速度分析獲得的均方根速度。
[0049]獲取水平疊加剖面的作用之一是可以求取準(zhǔn)確的剩余靜校正量，之二則是可以通過水平疊加剖面認(rèn)識地震波場并認(rèn)識基本構(gòu)造格架。獲取疊前時(shí)間偏移剖面的作用也有兩點(diǎn)，一是疊前時(shí)間偏移剖面本身是地震成果，可進(jìn)行構(gòu)造解釋；二是可以獲得疊前時(shí)間偏移速度，而疊前時(shí)間偏移速度可以為后續(xù)層速度的求取奠定基礎(chǔ)。
[0050]接下來進(jìn)行結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的各步驟。
[0051]首先，進(jìn)行地震地質(zhì)認(rèn)識結(jié)合建立時(shí)間域構(gòu)造模型的操作。
[0052]在步驟S101，利用水平疊加剖面進(jìn)行地震波場分析并確定構(gòu)造基本格架，其目的在于根據(jù)水平疊加剖面上的地震波場初步認(rèn)識地下(如地腹地層)的相對構(gòu)造關(guān)系。
[0053]在步驟S102，利用勘探區(qū)的地面露頭資料和鉆測井資料恢復(fù)井旁構(gòu)造，以獲得井旁準(zhǔn)確的構(gòu)造樣式。其中，所述的井是指以勘探開發(fā)石油和天然氣為目的而在地層中鉆出的具有一定深度的圓柱形孔眼。通過鉆井和測井可以獲取勘探區(qū)地層的物理資料、地質(zhì)資料等，從而可以為地震勘探和地震資料解釋提供信息和數(shù)據(jù)?；謴?fù)井旁構(gòu)造之后能夠獲得準(zhǔn)確的井旁地層構(gòu)造形態(tài)，以便準(zhǔn)確認(rèn)識和解釋地震剖面。
[0054]在步驟S103，利用勘探區(qū)的地面露頭資料和鉆測井資料對疊前時(shí)間偏移剖面建立沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型，利用上述步驟獲得的沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型進(jìn)行后續(xù)處理能夠使淺層信噪比低的地震剖面構(gòu)造解釋更為準(zhǔn)確。
[0055]其中，本發(fā)明中涉及的地面露頭資料可以至少包括地層出露巖性信息、地質(zhì)層位信息、傾向信息、傾角信息和鉆井信息中的一個或多個；鉆測井資料可以至少包括地質(zhì)層位信息、地層厚度信息、傾向信息、傾角信息、斷層信息、淺層傾角信息和測井速度信息中的一個或多個，但本發(fā)明不限于此。此外，所利用的地面露頭資料是地質(zhì)人員在野外進(jìn)行實(shí)地勘測獲得的，而鉆測井資料則是通過鉆井時(shí)取巖心、錄井、測井等方式獲得的，上述地面露頭資料和鉆測井資料的獲取均可以本領(lǐng)域公知的方法進(jìn)行。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，利用地面露頭的地質(zhì)層位信息、傾角信息和鉆井信息進(jìn)行地震剖面地質(zhì)戴帽來建立沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型，同時(shí)結(jié)合鉆測井獲得的傾角信息、層位信息等信息來恢復(fù)井旁構(gòu)造，但本發(fā)明不限于此。
[0057]在步驟S104，結(jié)合構(gòu)造基本格架、井旁構(gòu)造、沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型對疊前時(shí)間偏移剖面進(jìn)行斷層劃分和時(shí)間偏移域構(gòu)造層位解釋，獲得時(shí)間域構(gòu)造模型。其中，斷層劃分和時(shí)間偏移構(gòu)造層位解釋的思路和方法可以有很多種，基本的思路是在符合地質(zhì)規(guī)律前提下，對地震剖面進(jìn)行地質(zhì)層位認(rèn)識、追蹤對比解釋，對地質(zhì)層位錯斷的地方進(jìn)行斷層劃分并且保證斷層劃分符合構(gòu)造運(yùn)動規(guī)律，具體可以采用本領(lǐng)域公知的方法進(jìn)行。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，先將沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型結(jié)合疊前時(shí)間偏移剖面進(jìn)行淺層層位解釋，并根據(jù)淺層層位解釋將井旁構(gòu)造在沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型上進(jìn)行追蹤對比和加密層位解釋，再結(jié)合構(gòu)造基本格架進(jìn)行斷層劃分和時(shí)間偏移域?qū)游唤忉?，獲得時(shí)間域構(gòu)造模型。這里，淺層層位解釋僅僅是針對淺層地層進(jìn)行的層位解釋，事實(shí)上，其與時(shí)間偏移域?qū)游唤忉屖穷愃频?，只是時(shí)間偏移域?qū)游唤忉屗槍Φ氖侨康貙印Ｖ詢?yōu)選地先進(jìn)行淺層層位解釋，是因?yàn)橛捎跍\層地震剖面一般質(zhì)量較差，所以導(dǎo)致直接在地震剖面上的解釋不太準(zhǔn)確，在結(jié)合地面露頭資料及井旁構(gòu)造的信息條件下才能更準(zhǔn)確進(jìn)行淺層構(gòu)造解釋。
[0059]至此，則基本完成了地震地質(zhì)認(rèn)識結(jié)合建立時(shí)間域構(gòu)造模型的步驟，由于在建立時(shí)間域構(gòu)造模型的過程中充分運(yùn)用地震數(shù)據(jù)反演、鉆測井資料、區(qū)域地質(zhì)認(rèn)識、地層速度變化規(guī)律等信息，所以使得獲得的時(shí)間域構(gòu)造模型相對于僅通過地震數(shù)據(jù)反演的結(jié)果更為準(zhǔn)確。
[0060]然后，進(jìn)行地震地質(zhì)認(rèn)識結(jié)合求取初始沿層層速度的操作。
[0061]在步驟S201，通過控制速度反演將疊前時(shí)間偏移速度轉(zhuǎn)換為瞬時(shí)層速度。瞬時(shí)層速度是指速度體中把每個采樣點(diǎn)作為層考慮的層速度，其作用是可以用來提取地質(zhì)層位的層速度。而控制速度反演是通過控制點(diǎn)均方根速度，根據(jù)均方根速度轉(zhuǎn)換到層速度的公式并結(jié)合人為控制平滑等參數(shù)，以一定比例進(jìn)行綜合運(yùn)算獲得需要的速度的處理，這是本領(lǐng)域所公知的方法，在此不進(jìn)行贅述。
[0062]由于疊前時(shí)間偏移速度為均方根速度，所以由其通過計(jì)算直接轉(zhuǎn)換成的瞬時(shí)層速度的精度不太高，為了獲得更加符合要求的瞬時(shí)層速度，還可以對瞬時(shí)層速度進(jìn)行優(yōu)化處理。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，將瞬時(shí)層速度進(jìn)行彎曲射線疊前時(shí)間偏移和瞬時(shí)層速度更新，獲得優(yōu)化瞬時(shí)層速度，之后再利用優(yōu)化瞬時(shí)層速度進(jìn)行后續(xù)處理即可。優(yōu)化處理步驟具體可以在進(jìn)行彎曲射線疊前時(shí)間偏移之后，根據(jù)獲得的道集進(jìn)行拉平處理和速度修改更新，直到獲得滿意的瞬時(shí)層速度即可作為優(yōu)化瞬時(shí)層速度。
[0063]在步驟S401，利用瞬時(shí)層速度在時(shí)間域構(gòu)造模型的控制下提取各構(gòu)造層位的層速度，獲得基于地震反演的層速度。
[0064]由于假設(shè)的地下地層是層狀的，且同一個地層具有相等或相近的層速度，但目前的地震數(shù)據(jù)反演不能直接反演出層速度，而需要先反演求取均方根速度之后，再利用獲得的瞬時(shí)層速度進(jìn)行各構(gòu)造層位的層速度提取，通過這樣的處理步驟獲得的層速度實(shí)際上是基于地震數(shù)據(jù)反演得到的相對近似的層速度值，更為準(zhǔn)確。例如，具體的提取方法可以是直接利用層位底部所在的速度樣點(diǎn)值作為層速度值，但本發(fā)明不限于此。
[0065]各構(gòu)造層位的層速度即地下各地層的層速度，而地層的層速度是指地震波在地層中的傳播速度。所提取的各構(gòu)造層位的層速度在這里是作為初始層速度來利用的，即作為基于地震反演的層速度，然后在后續(xù)的處理中再進(jìn)行速度更新以獲得更為準(zhǔn)確的層速度，最后用來進(jìn)行更為準(zhǔn)確的偏移成像。
[0066]在步驟S301，利用勘探區(qū)的鉆測井資料求取井點(diǎn)層速度并進(jìn)行區(qū)域速度分析，結(jié)合井點(diǎn)層速度、區(qū)域速度分析結(jié)果和利用勘探區(qū)的鉆測井資料獲取的地質(zhì)信息對時(shí)間域構(gòu)造模型進(jìn)行速度填充，獲得沿地震測線的層速度變化趨勢。
[0067]其中，井點(diǎn)層速度是根據(jù)測井?dāng)?shù)據(jù)解釋獲得的地下地層層速度，相比地震處理速度分析獲得的速度準(zhǔn)確度更高，井點(diǎn)層速度可以理解為是該井點(diǎn)位置地下準(zhǔn)確的層速度，因此可用來幫助認(rèn)識和求取地下三維空間的層速度，提高速度求取的準(zhǔn)確性。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，可以利用測井速度來求取井點(diǎn)層速度。
[0068]此外，所涉及的勘探區(qū)的鉆測井資料獲取的地質(zhì)信息可以至少包括巖性資料和區(qū)域地質(zhì)認(rèn)識資料。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，利用鉆井獲得的巖性資料和區(qū)域地質(zhì)認(rèn)識資料結(jié)合時(shí)間域構(gòu)造模型獲取沿地震測線的層速度變化趨勢。速度填充可以是以有地質(zhì)層位解釋的疊前時(shí)間偏移剖面(即時(shí)間域構(gòu)造模型)為底圖，根據(jù)鉆井獲得的井點(diǎn)層速度及分析獲得的區(qū)域速度分析結(jié)果進(jìn)行填充。
[0069]在步驟S302，利用勘探區(qū)平面上的多條地震測線上的沿地震測線的層速度變化趨勢建立區(qū)域速度量板。
[0070]區(qū)域速度量板即為平面上的趨勢速度分布趨勢，確切地說，即為每個地層層速度在平面上的分布趨勢，其作用是幫助技術(shù)人員進(jìn)行速度認(rèn)識。
[0071]事實(shí)上，在之前的步驟中，需要針對每條地震測線建立地震剖面淺層構(gòu)造模型，然后分別進(jìn)行處理，直到獲得沿每條地震測線的層速度變化趨勢。通過多條地震測線上的沿地震測線的層速度變化趨勢建立區(qū)域速度量板之后，就相當(dāng)于將測線方向上的二維速度變化擴(kuò)推到了勘探區(qū)平面上的三維速度變化，對整體認(rèn)識勘探區(qū)速度變化及后續(xù)層速度解釋奠定了基礎(chǔ)。
[0072]在步驟S402中，利用區(qū)域速度量板修正基于地震反演的層速度，獲得修正后的初始沿層層速度。
[0073]其中，修正具體是根據(jù)勘探區(qū)各地層區(qū)域速度變化趨勢，對基于地震反演的層速度的異常值、不符合規(guī)律的速度點(diǎn)進(jìn)行修改，直至得到符合速度分步規(guī)律的層速度并將其作為修正后的初始沿層層速度。
[0074]至此，則基本完成了地震地質(zhì)認(rèn)識結(jié)合求取初始沿層層速度的操作，同樣地，由于在求取初始沿層層速度的過程中充分運(yùn)用地震數(shù)據(jù)反演、鉆測井資料、區(qū)域地質(zhì)認(rèn)識、地層速度變化規(guī)律等信息，所以使得獲得的初始沿層層速度相對于僅通過地震數(shù)據(jù)反演的結(jié)果更為準(zhǔn)確。在獲得的更為準(zhǔn)確的初始沿層層速度的基礎(chǔ)上，可以直接進(jìn)行速度填充而建立所需的速度模型。
[0075]在步驟S403，將初始沿層層速度填充時(shí)間域構(gòu)造模型，獲得時(shí)間域初始層速度模型。在步驟S404，再對時(shí)間域初始層速度模型進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換或圖偏移處理，從而獲得初始深度層速度模型。
[0076]總之，較之以往基于地震數(shù)據(jù)反演建立初始深度層速度模型的方法，本發(fā)明的方法增加了鉆測井資料、地表地質(zhì)露頭資料、區(qū)域地質(zhì)認(rèn)識信息、地層速度變化規(guī)律等信息的約束，修正了僅基于地震數(shù)據(jù)反演建立的初始深度層速度模型，形成了可實(shí)施的初始深度層速度建模流程，獲得了更為準(zhǔn)確的初始深度層速度模型。
[0077]下面結(jié)合本發(fā)明的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法的一個具體示例來進(jìn)一步地詳細(xì)說明。
[0078] 申請人:將本發(fā)明的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識建立初始深度層速度模型的方法在四川川東地區(qū)進(jìn)行了應(yīng)用，其中涉及的主要標(biāo)記的含義包括:
[0079]地質(zhì)層位類:T3xj-須底、T1J22-嘉二 2底、T1P-飛四底、T/-飛底、P21- 二疊系上統(tǒng)底、P11-二疊系下統(tǒng)底；
[0080]井位類:B1-板I井、B2-板2井、BD3-板東3井、BDlO-板東10井、L1-涼I井、LD6-涼東6井；
[0081]斷層類:B21-板21斷層、B3-板3斷層。
[0082]上述各層位、井位、斷層的標(biāo)記名稱為本領(lǐng)域技術(shù)人員均了解的名稱并且具有已知的涵義，例如須底為須家河組地層底界，嘉二 2底為嘉陵江組二段第二層底界，飛四底為飛仙關(guān)組四段底界，飛底為飛仙關(guān)組底界等，在此不作贅述。
[0083]具體步驟如下:
[0084]I)將勘探區(qū)的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行靜校正、疊前去噪、振幅處理、反褶積處理的疊前預(yù)處理，之后進(jìn)行動校正疊加處理獲得水平疊加剖面。對所得的水平疊加剖面進(jìn)行地震波場分析并確定構(gòu)造基本格架。
[0085]2)在疊前預(yù)處理后的地震數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行疊前時(shí)間偏移處理，獲得疊前時(shí)間偏移剖面和疊前時(shí)間偏移速度。
[0086]3)綜合運(yùn)用地面露頭資料的地層出露巖性信息、地質(zhì)層位信息、傾向信息、傾角信息以及鉆井獲得的淺層傾角信息繪制沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型，并將所得的沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型結(jié)合疊前時(shí)間偏移剖面進(jìn)行淺層層位解釋。
[0087]圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型的示意圖。如圖2所示，圖2的最上沿是地表平面的地質(zhì)截圖，其上標(biāo)有地表地層的傾角信息，而圖2的最上沿下面的部分則為根據(jù)地表露頭資料及鉆井(3 口)獲得的地層信息在疊前時(shí)間偏移剖面上繪制的沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型，其中恢復(fù)了淺層地層出露層位信息、產(chǎn)狀信息及傾角信息等信息。由此可對地震剖面的淺層構(gòu)造進(jìn)行更準(zhǔn)確的構(gòu)造解釋，對于淺層信噪比較低的剖面尤其有效。
[0088]4)根據(jù)勘探區(qū)的地面露頭資料和鉆井軌跡以及獲得的準(zhǔn)確的地質(zhì)層位信息、地層厚度信息、傾向信息、傾角信息、斷層信息等信息，地質(zhì)人員根據(jù)地質(zhì)規(guī)律恢復(fù)了井旁構(gòu)造。
[0089]圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的井旁構(gòu)造的示意圖。如圖3所示，BI(板I井)的鉆井過程中鉆遇了飛四地層、二疊系上統(tǒng)地層、二疊系下統(tǒng)地層，而且鉆遇了 P2I ( 二疊系上統(tǒng)底)和P1I ( 二疊系下統(tǒng)底)各兩次，由此恢復(fù)出了井旁地質(zhì)層位及井點(diǎn)上的B3 (板3斷層)的位置，結(jié)合地震剖面解釋出B3。其中，B21(板21斷層)不是通過井恢復(fù)的，而是根據(jù)地震剖面解釋的，為了保證構(gòu)造完整性而將B21補(bǔ)入了圖3中。
[0090]5)根據(jù)淺層層位解釋，將井旁構(gòu)造在沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型上進(jìn)行追蹤對比和加密層位解釋，再結(jié)合構(gòu)造基本格架進(jìn)行斷層劃分和時(shí)間偏移域?qū)游唤忉?，獲得時(shí)間域構(gòu)造模型。
[0091]圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的時(shí)間域構(gòu)造模型的示意圖。如圖4所示，圖中的深色實(shí)線表示斷層，不同灰度的虛線表示構(gòu)造解釋層位，層位的名字也已經(jīng)標(biāo)出，各井名稱及下方豎線表示井位置及井軌跡。
[0092]6)通過控制速度反演將疊前時(shí)間偏移速度轉(zhuǎn)換為瞬時(shí)層速度，并將瞬時(shí)層速度進(jìn)行彎曲射線疊前時(shí)間偏移和瞬時(shí)層速度更新，獲得優(yōu)化瞬時(shí)層速度。再利用優(yōu)化瞬時(shí)層速度在時(shí)間域構(gòu)造模型的控制下提取各構(gòu)造層位的層速度，獲得基于地震反演的層速度，以在后續(xù)的步驟中進(jìn)行修正。
[0093]圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的基于地震反演的層速度的示意圖。如圖5所示，不同灰度代表不同地層，縱坐標(biāo)即為層速度值，橫坐標(biāo)為測線CMP點(diǎn)(描述測線所在位置)?？梢妼υ摰卣饠?shù)據(jù)來說，基于地震反演獲得的層速度變化較大并且存在異常值，需要修正。
[0094]7)根據(jù)測井速度求取井點(diǎn)層速度并進(jìn)行區(qū)域速度分析，認(rèn)識地下地層的層速度分布規(guī)律。
[0095]圖6是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的井點(diǎn)層速度的示意圖。如圖6所示，不同灰度的方塊代表了不同的地層且地層的名字已經(jīng)標(biāo)示出來，井點(diǎn)位置所處的各地層的平均層速度范圍也已經(jīng)標(biāo)出。由此可知，根據(jù)鉆測井資料，能夠獲得較準(zhǔn)確的井點(diǎn)位置的地層平均層速度。
[0096]8)結(jié)合井點(diǎn)層速度、區(qū)域速度分析結(jié)果和利用勘探區(qū)的鉆測井資料獲取的地質(zhì)信息對時(shí)間域構(gòu)造模型進(jìn)行速度填充，獲得沿地震測線的層速度變化趨勢。
[0097]圖7是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的沿地震測線的層速度變化趨勢的示意圖。如圖7所示，通過鉆測井資料獲取的地震剖面層位解釋，結(jié)合井點(diǎn)層速度以及不同深度同一地層的層速度變化趨勢，就能夠獲得沿地震測線的層速度變化趨勢，如二疊系下統(tǒng)地層的層速度范圍為5700-6000米/秒，在較淺位置速度取相對低值，較深位置取相對高值。
[0098]9)利用勘探區(qū)平面上的多條地震測線上的沿地震測線的層速度變化趨勢建立區(qū)域速度量板。
[0099]圖8是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的區(qū)域速度量板的示意圖。如圖8所示，圖8具體示出的是須底-嘉二 2底地層的區(qū)域速度量板，可見同一地層由于埋藏深度、上覆地層變化的影響，層速度在平面上也存在有規(guī)律的變化趨勢，如埋藏較深則速度較大，而構(gòu)造頂部埋藏較淺則速度較小。
[0100]10)利用區(qū)域速度量板修正基于地震反演的層速度，獲得修正后的初始沿層層速度。
[0101]圖9是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的修正后的初始沿層層速度的示意圖。如圖9所示，不同灰度代表不同地層的層速度，相較于圖5中示出的不同地層的層速度，圖9中結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識的層速度已經(jīng)被去除了異常值，層速度的變化規(guī)律符合平面變化趨勢且層速度更加合理。
[0102]11)將初始沿層層速度填充時(shí)間域構(gòu)造模型，獲得時(shí)間域初始層速度模型。
[0103]圖10是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的時(shí)間域初始層速度模型的示意圖。如圖10所示，時(shí)間域初始層速度模型是通過時(shí)間域構(gòu)造模型與修正后的層速度填充而成的。圖10的橫坐標(biāo)為CMP點(diǎn)(共中心點(diǎn))，縱坐標(biāo)為時(shí)間，色標(biāo)表示層速度值，該圖即為建立的所述地震測線的地下時(shí)間域初始層速度模型，反映地下各地層的速度分布趨勢。
[0104]12)再對時(shí)間域初始層速度模型進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換或圖偏移處理，從而獲得初始深度層速度模型。
[0105]圖11是根據(jù)本發(fā)明的示例獲得的初始深度層速度模型的示意圖。如圖11所示，該模型即為較準(zhǔn)確合理的初始深度層速度模型，該模型除了利用常規(guī)的基于地震反演的方法夕卜，還融合了地表露頭資料、鉆測井資料等地質(zhì)信息，相對于對低信噪比、復(fù)雜構(gòu)造的地震數(shù)據(jù)來說，建立的初始深度層速度模型相對更加準(zhǔn)確、合理。圖11的橫坐標(biāo)為CMP點(diǎn)(共中心點(diǎn))，縱坐標(biāo)為深度，色標(biāo)表示層速度值，該圖即為建立的所述地震測線的地下深度域初始層速度模型，反映地下各地層的速度分布趨勢。
[0106]本示例建立了與地面及地下鉆井相吻合的初始深度層速度模型，通過后期層析成像反演速度模型優(yōu)化，獲得了較理想的速度層速度模型，最終獲得了成像更清楚的疊前深度偏移剖面，取得了較明顯的應(yīng)用效果。
[0107]綜上所述，本發(fā)明適用于具有地面露頭資料、鉆測井資料等信息的所有地震數(shù)據(jù)的初始深度層速度建模，對于復(fù)雜地表及地腹構(gòu)造、信噪比相對較低地區(qū)的優(yōu)勢明顯，在復(fù)雜山地地震資料處理中具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0108]盡管已參照示例性實(shí)施例表示和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這些實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變形。
【權(quán)利要求】
1.一種結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: A、將地震數(shù)據(jù)進(jìn)行疊前預(yù)處理和動校正疊加處理，獲得水平疊加剖面；并在疊前預(yù)處理后的地震數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行疊前時(shí)間偏移處理，獲得疊前時(shí)間偏移剖面和疊前時(shí)間偏移速度； B、利用所述水平疊加剖面進(jìn)行地震波場分析并確定構(gòu)造基本格架，利用勘探區(qū)的地面露頭資料和鉆測井資料對所述疊前時(shí)間偏移剖面建立沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型并恢復(fù)井芳構(gòu)造； C、結(jié)合所述構(gòu)造基本格架、井旁構(gòu)造、所述沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型對疊前時(shí)間偏移剖面進(jìn)行斷層劃分和時(shí)間偏移域構(gòu)造層位解釋，獲得時(shí)間域構(gòu)造模型； D、通過控制速度反演將所述疊前時(shí)間偏移速度轉(zhuǎn)換為瞬時(shí)層速度，并利用所述瞬時(shí)層速度在所述時(shí)間域構(gòu)造模型的控制下提取各構(gòu)造層位的層速度，獲得基于地震反演的層速度； E、利用勘探區(qū)的鉆測井資料求取井點(diǎn)層速度并進(jìn)行區(qū)域速度分析，結(jié)合所述井點(diǎn)層速度、區(qū)域速度分析結(jié)果和利用勘探區(qū)的鉆測井資料獲取的地質(zhì)信息對所述時(shí)間域構(gòu)造模型進(jìn)行速度填充，獲得沿地震測線的層速度變化趨勢；再利用勘探區(qū)平面上的多條地震測線上的沿地震測線的層速度變化趨勢建立區(qū)域速度量板； F、利用所述區(qū)域速度量板修正所述基于地震反演的層速度，獲得修正后的初始沿層層速度； G、將所述初始沿層層速度填充所述時(shí)間域構(gòu)造模型，獲得時(shí)間域初始層速度模型；再對所述時(shí)間域初始層速度模型進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換或圖偏移處理，獲得初始深度層速度模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法，其特征在于，所述疊前時(shí)間偏移速度是進(jìn)行疊前時(shí)間偏移均方根速度分析獲得的均方根速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法，其特征在于，所述地面露頭資料至少包括地層出露巖性信息、地質(zhì)層位信息、傾向信息、傾角信息和鉆井信息中的一個或多個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法，其特征在于，所述鉆測井資料至少包括地質(zhì)層位信息、地層厚度信息、傾向信息、傾角信息、斷層信息、淺層傾角信息和測井速度信息中的一個或多個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法，其特征在于，在步驟C中，先將所述沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型結(jié)合所述疊前時(shí)間偏移剖面進(jìn)行淺層層位解釋，并根據(jù)所述淺層層位解釋將所述井旁構(gòu)造在所述沿地震測線的地震剖面淺層構(gòu)造模型上進(jìn)行追蹤對比和加密層位解釋，再結(jié)合所述構(gòu)造基本格架進(jìn)行斷層劃分和時(shí)間偏移域?qū)游唤忉?，獲得時(shí)間域構(gòu)造模型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法，其特征在于，在步驟D中，將所述瞬時(shí)層速度進(jìn)行彎曲射線疊前時(shí)間偏移和瞬時(shí)層速度更新，獲得優(yōu)化瞬時(shí)層速度，再利用所述優(yōu)化瞬時(shí)層速度進(jìn)行后續(xù)處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法，其特征在于，在步驟E中，所述利用勘探區(qū)的鉆測井資料獲取的地質(zhì)信息至少包括巖性資料和區(qū)域地質(zhì)認(rèn)識資料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合地震地質(zhì)認(rèn)識綜合建立初始深度層速度模型的方法，其特征在于，所述疊前預(yù)處理包括靜校正、疊前去噪、振幅處理和反褶積處理。
【文檔編號】G01V1/28GK104360385SQ201410693455
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】劉曉兵, 曹立斌, 李宏偉, 肖敏, 李樂, 王蘭英, 何汶禮, 曾旖 申請人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司