專利名稱：地層的層速度模型的建模方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地震勘探領(lǐng)域。更具體地講，涉及一種利用地震數(shù)據(jù)獲取地層的層速度模型的建模方法。
背景技術(shù)：
在高陡復雜構(gòu)造條件下，要從人工地震數(shù)據(jù)得到地下介質(zhì)的正確成像只能使用疊前深度偏移。而疊前深度偏移只有在層速度模型精確的前提下才能正確成像。在需要使用 疊前深度偏移的地方，常規(guī)速度分析方法往往達不到期望的精度要求。在這種情況下，為了求得更為準確的層速度模型，開發(fā)了基于偏移迭代的速度分析方法?，F(xiàn)在可以說偏移速度分析就是利用偏移迭代進行速度分析，這類速度分析方法利用速度場對偏移成像的影響來修正層速度模型。最常用的Deregowski循環(huán)對疊前時間偏移很穩(wěn)定,在一般情況下能產(chǎn)生理想的速度估計，對深度偏移當速度的橫向變化不劇烈時也很適合。然而要有兩個基本假設(shè)(I)在數(shù)據(jù)空間的一個地震觀測排列范圍內(nèi)速度橫向變化不劇烈，(2)反射層傾角不太陡。若不滿足任何一個條件，Deregowski循環(huán)就發(fā)散。上述方法的共同缺陷是速度修正關(guān)系中對地下、地質(zhì)條件的假設(shè)，如地下速度為常數(shù)，和僅沿深度方向變化以及小偏移距假設(shè)。在這些假設(shè)條件下，平均速度可以近似為均方根速度，進而可以由Dix(迪克斯)公式或其他公式將平均速度轉(zhuǎn)換為層速度。然而，當速度橫向變化時平均速度與均方根速度之間存在很大的差別。這會引起速度迭代過程的發(fā)散，因此，在許多復雜構(gòu)造及速度橫向變化存在時影響到方法的精度和穩(wěn)定性，其基本假設(shè)使其應(yīng)用只限于地層為水平層或地下構(gòu)造較為簡單的情況，這在一定程度上限制了方法的應(yīng)用。這些方法的共同不足之處是不適用速度的橫向劇變和傾斜地層結(jié)構(gòu)。然而，目前還沒有一種成熟的偏移速度分析方法，偏移速度分析仍然處在研究發(fā)展階段。單獨一項速度建模方法無法滿足復雜構(gòu)造深度偏移的需要。在構(gòu)造解釋中，利用鉆井及區(qū)域地質(zhì)等資料，可建立橫向沿層變化的各層層速度，在井網(wǎng)密度夠大且分部均勻的情況下，利用變速建模技術(shù)可建立合理的準確的層速度模型，然而油田區(qū)塊的勘探開發(fā)程度各不相同，井網(wǎng)分布不盡理想，直接影響變速建模的速度控制點分布，從而影響整個工區(qū)的層速度模型建立。在工區(qū)的無井控區(qū)域，常規(guī)做法就是根據(jù)區(qū)域地質(zhì)等資料估計其各層層速度，或者利用工區(qū)鉆井的時深關(guān)系進行速度估算?；诰貐^(qū)的計算層速度控制點和無井控區(qū)的估算層速度控制點建立全區(qū)的層速度模型。然而這是一個由點到面再到三維體的一個過程，其插值、平滑等過程的實現(xiàn)具有很大的局限性，在操作不當?shù)那闆r下，極易出現(xiàn)速度體的局部畸變。由以上疊前深度偏移速度常規(guī)建模方法及構(gòu)造解釋變速速度建模方法的分析可以看出，兩者有其各自的優(yōu)缺點和技術(shù)難點。對于基于偏移迭代速度分析的速度模型建立，其最大的優(yōu)點在于具有良好的全局性，而且對速度體的各類處理方便快捷，最大的難點在于難以表現(xiàn)復雜的速度結(jié)構(gòu)；對于基于變速建模技術(shù)的層速度模型建立，其最大的優(yōu)點在于能建立準確的井控區(qū)地層速度控制點，并能表現(xiàn)較復雜的速度結(jié)構(gòu)，最大的缺點在于缺乏全局性，對速度體的插值及推算難以約束。因此，需要一種在高陡復雜地質(zhì)構(gòu)造情況下也能夠建立具有良好全局性層速度模型的建模方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種地層的層速度模型的建模方法。本發(fā)明的一方面在于提供一種地層的層速度模型的建模方法，包括(a)米集工區(qū)的地震數(shù)據(jù)；(b)利用地震數(shù)據(jù)以及工區(qū)的鉆井井點的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生層速度場；(C)對層速度場執(zhí)行反射層析成像法速度迭代處理，從而生成優(yōu)化的層速度場；(d)從優(yōu)化的層速度場提取各個地層的層速度平面圖；(e)利用工區(qū)的鉆井井點的數(shù)據(jù)對提取的各個地層的層 速度平面圖進行校正；(f)基于校正后的層速度平面圖生成層速度場；(g)當在步驟(e)中的用于進行校正的校正量超出預(yù)定范圍時，對在步驟(f)生成的層速度場執(zhí)行步驟(C)?？蛇x地，步驟(b)包括(bl)利用地震數(shù)據(jù)，獲取各個地層層位的時間數(shù)據(jù)；(b2)根據(jù)工區(qū)的各個鉆井井點處各地層的層速度，建立各地層的層速度平面圖；(b3)利用獲取的各個地層層位的時間數(shù)據(jù)和各地層的層速度平面圖，產(chǎn)生層速度場。可選地，步驟(bl)包括對地震數(shù)據(jù)進行水平疊加成像處理和疊后時間偏移成像處理，從而得到水平疊加成像數(shù)據(jù)和疊后時間偏移成像數(shù)據(jù)；利用已有的工區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)對水平疊加成像數(shù)據(jù)和疊后時間偏移成像數(shù)據(jù)進行構(gòu)造解釋，以得到各個地層層位的時間數(shù)據(jù)?？蛇x地，步驟(d)包括利用各個地層層位的時間數(shù)據(jù)從優(yōu)化的層速度場提取各個地層的層速度平面圖。可選地，步驟(e)包括利用各個鉆井井點處各地層的層速度對提取的各個地層的層速度平面圖進行校正?？蛇x地，步驟(f)包括利用校正后的各個地層的層速度平面圖和各個地層層位的時間數(shù)據(jù)，生成層速度場?？蛇x地，根據(jù)聲波測井數(shù)據(jù)和垂直地震剖面測井數(shù)據(jù)中的至少一個以及鉆井分層數(shù)據(jù)來計算各個鉆井井點處各地層的層速度?？蛇x地，步驟(b2)還包括根據(jù)工區(qū)的各個鉆井井點處各地層的層速度以及已知的工區(qū)的地質(zhì)資料，建立各地層的層速度平面圖?？蛇x地，所述已知的工區(qū)的地質(zhì)資料包括工區(qū)鉆井分層數(shù)據(jù)、地層巖性數(shù)據(jù)、已有的地層速度研究成果數(shù)據(jù)、已有的構(gòu)造成果數(shù)據(jù)中的至少一個?？蛇x地，步驟(f)還包括根據(jù)地震測線線道號或者坐標，將每個地層層位的時間數(shù)據(jù)與對應(yīng)的地層層速度平面圖進行匹配，得到每個地層的時間-速度對，將所有地層的時間-速度對進行融合從而得到工區(qū)的層速度場?？蛇x地，步驟(C)包括對層速度場執(zhí)行反射層析成像法速度迭代處理，并對執(zhí)行反射層析成像法速度迭代處理后的層速度場進行重采樣和/或平滑處理，從而生成優(yōu)化的層速度場。
可選地，已有的工區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)包括鉆井數(shù)據(jù)、測井數(shù)據(jù)、已有的地質(zhì)研究成果數(shù)據(jù)和已有的構(gòu)造成果數(shù)據(jù)中的至少一個?？蛇x地，當用于對各個地層的層速度平面圖進行校正的校正量沒有都在預(yù)定范圍內(nèi)時，確定在步驟(e)中的用于進行校正的校正量超出預(yù)定范圍，其中，每個地層的層速度平面圖對應(yīng)于一個預(yù)定范圍。根據(jù)本發(fā)明的地層的層速度模型的建模方法，通過初步獲取速度場并對其迭代應(yīng)用反射層析成像法速度迭代處理，從而對于高陡復雜地質(zhì)構(gòu)造，在保證井控區(qū)地層層速度準確性的情況下，同時具有良好的全局性，從而可以滿足諸如疊前深度偏移處理、時深轉(zhuǎn)換等地震數(shù)據(jù)處理及解釋的需要。將在接下來的描述中部分闡述本發(fā)明另外的方面和/或優(yōu)點，還有一部分通過描述將是清楚的，或者可以經(jīng)過本發(fā)明的實施而得知。


通過下面結(jié)合附圖進行的詳細描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特點和優(yōu)點將會變得更加清楚，其中圖I示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的地層的層速度模型的建模方法的流程圖。
具體實施例方式下面，將參照附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例。圖I示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的地層的層速度模型的建模方法的流程圖。在步驟101，利用地震波激發(fā)方法在工區(qū)產(chǎn)生地震波，并采集地震數(shù)據(jù)。在步驟102，對地震數(shù)據(jù)進行常規(guī)的水平疊加成像處理和疊后時間偏移成像處理，從而得到水平疊加成像數(shù)據(jù)和疊后時間偏移成像數(shù)據(jù)。水平疊加成像處理和疊后時間偏移成像處理是比較成熟的技術(shù)。較為常見的疊后時間偏移成像處理是對疊加速度適當校正后對水平疊加成像數(shù)據(jù)進行疊后時間偏移，其特點是能夠快速地進行地層構(gòu)造格架的基本成像。在步驟103，利用已有的工區(qū)的地質(zhì)數(shù)據(jù)對水平疊加成像數(shù)據(jù)和疊后時間偏移成像數(shù)據(jù)進行構(gòu)造解釋，以建立基本的構(gòu)造模式并進行地層層位的對比追蹤，從而獲取各個地層層位的時間數(shù)據(jù)。已有的地質(zhì)數(shù)據(jù)可以是例如各種鉆井數(shù)據(jù)、測井數(shù)據(jù)、地質(zhì)研究成果以及構(gòu)造成果等。在步驟104，根據(jù)工區(qū)的各個鉆井井點處各地層的層速度，建立各地層的層速度平面圖。例如，可以根據(jù)鉆井井點處的鉆井分層數(shù)據(jù)以及聲波測井數(shù)據(jù)和/或垂直地震剖面(VSP)測井數(shù)據(jù))來計算各個鉆井井點處各地層的層速度，從而可以由點及面地建立各地層的層速度平面圖。此外，為了提高層速度平面圖的精度，特別是對無井控區(qū)域各地層層速度的推算，在建立各地層的層速度平面圖時應(yīng)參考利用盡量多的已有地質(zhì)資料(例如，工區(qū)鉆井分層數(shù)據(jù)、地層巖性數(shù)據(jù)、已有的地層速度研究成果數(shù)據(jù)、已有的構(gòu)造成果數(shù)據(jù)等)。
在步驟105，利用在步驟103獲取的各個地層層位的時間數(shù)據(jù)和在步驟104獲取的各地層的層速度平面圖，產(chǎn)生層速度場。具體地說，根據(jù)地震測線線道號或者坐標，將每個地層層位的時間數(shù)據(jù)與其對應(yīng)的地層層速度平面圖進行匹配，得到每個地層的時間-速度對，將所有地層的時間-速度對進行融合從而得到工區(qū)的層速度場。應(yīng)該理解，步驟104可以在步驟105之前的任何時間執(zhí)行。例如，在步驟101-103中的任意一個之前或者與步驟101-103中的任意一個同時執(zhí)行。在步驟106，利用反射層析成像法速度迭代對得到的層速度場進行迭代修改直至成像收斂，從而生成趨于準確合理的優(yōu)化的層速度場。例如,可利用現(xiàn)有的反射層析成像軟件(例如,Omega處理軟件)來對步驟104得 到的層速度場執(zhí)行反射層析成像法速度迭代處理。這時，在步驟104得到的層速度場作為初始的層速度模型被輸入到反射層析成像軟件中。優(yōu)選地，可對反射層析成像法速度迭代處理后得到的層速度場進行重采樣和/或平滑等處理后，從而生成趨于準確合理的優(yōu)化的層速度場。在步驟107，利用在步驟103得到的各個地層層位的時間數(shù)據(jù)從優(yōu)化的層速度場提取各個地層的層速度平面圖。在步驟108，利用各個鉆井井點處各地層的層速度對在步驟107獲取的各個地層的層速度平面圖進行校正。在步驟109，利用在步驟108校正后的各個地層的層速度平面圖和在步驟103獲取的各個地層層位的時間數(shù)據(jù)，獲取層速度場。獲取層速度場的具體處理可與步驟105相同，不同之處在于層速度平面圖中的層速度數(shù)據(jù)的值可能有所不同。在步驟110，確定在步驟108中對各個地層的層速度平面圖進行校正的校正量是否在預(yù)定范圍內(nèi)。應(yīng)該理解，每一層的層速度平面圖均對應(yīng)一個校正量預(yù)定范圍。在對每一層的層速度平面圖進行校正時，當層速度平面圖中的每一個鉆井井點的層速度對應(yīng)的校正量在與該層對應(yīng)的預(yù)定范圍內(nèi)時，確定該層速度平面圖的校正量在預(yù)定范圍內(nèi)；否則，確定該層速度平面圖的校正量不在預(yù)定范圍內(nèi)。如果在步驟110確定對各個地層的層速度平面圖的校正量都在預(yù)定范圍內(nèi)，則將在步驟109獲取的層速度場作為最終的層速度場。如果在步驟110對各個地層的層速度平面圖的確定校正量沒有都在預(yù)定范圍內(nèi)，則執(zhí)行步驟106，再次對在步驟109獲取的層速度場進行反射層析成像法速度迭代處理。隨后，重復之后的步驟，直到在步驟110確定校正量在預(yù)定范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的地層的層速度模型的建模方法，通過初步獲取速度場并對其迭代應(yīng)用反射層析成像法速度迭代處理，從而對于高陡復雜地質(zhì)構(gòu)造，在保證井控區(qū)地層速度準確性的情況下，同時具有良好的全局性，從而可以滿足諸如疊前深度偏移處理、時深轉(zhuǎn)換等地震數(shù)據(jù)處理及解釋的需要。盡管已經(jīng)參照其示例性實施例具體顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進行形式和細節(jié)上的 各種改變。
權(quán)利要求
1.一種地層的層速度模型的建模方法，其特征在于包括步驟 (a)采集工區(qū)的地震數(shù)據(jù)； (b)利用地震數(shù)據(jù)以及工區(qū)的鉆井井點的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生層速度場； (C)對層速度場執(zhí)行反射層析成像法速度迭代處理，從而生成優(yōu)化的層速度場； (d)從優(yōu)化的層速度場提取各個地層的層速度平面圖； (e)利用工區(qū)的鉆井井點的數(shù)據(jù)對提取的各個地層的層速度平面圖進行校正； (f)基于校正后的層速度平面圖生成層速度場； (g)當在步驟(e)中的用于進行校正的校正量超出預(yù)定范圍時，對在步驟(f)生成的層速度場執(zhí)行步驟(C)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的建模方法，其特征在于，步驟(b)包括 (bl)利用地震數(shù)據(jù)，獲取各個地層層位的時間數(shù)據(jù)； (b2)根據(jù)工區(qū)的各個鉆井井點處各地層的層速度，建立各地層的層速度平面圖； (b3)利用獲取的各個地層層位的時間數(shù)據(jù)和各地層的層速度平面圖，產(chǎn)生層速度場。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的建模方法，其特征在于，步驟(bl)包括 對地震數(shù)據(jù)進行水平疊加成像處理和疊后時間偏移成像處理，從而得到水平疊加成像數(shù)據(jù)和疊后時間偏移成像數(shù)據(jù)； 利用已有的工區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)對水平疊加成像數(shù)據(jù)和疊后時間偏移成像數(shù)據(jù)進行構(gòu)造解釋，以得到各個地層層位的時間數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的建模方法，其特征在于，步驟(d)包括利用各個地層層位的時間數(shù)據(jù)從優(yōu)化的層速度場提取各個地層的層速度平面圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的建模方法，其特征在于，步驟(e)包括利用各個鉆井井點處各地層的層速度對各個地層的層速度平面圖進行校正。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的建模方法，其特征在于，步驟(f)包括利用校正后的各個地層的層速度平面圖和各個地層層位的時間數(shù)據(jù)，生成層速度場。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的建模方法，其特征在于，根據(jù)聲波測井數(shù)據(jù)和垂直地震剖面測井數(shù)據(jù)中的至少一個以及鉆井分層數(shù)據(jù)來計算各個鉆井井點處各地層的層速度。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的建模方法，其特征在于，步驟(b2)還包括根據(jù)工區(qū)的各個鉆井井點處各地層的層速度以及已知的工區(qū)的地質(zhì)資料，建立各地層的層速度平面圖。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的建模方法，其特征在于，所述已知的工區(qū)的地質(zhì)資料包括工區(qū)鉆井分層數(shù)據(jù)、地層巖性數(shù)據(jù)、已有的地層速度研究成果數(shù)據(jù)、已有的構(gòu)造成果數(shù)據(jù)中的至少一個。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的建模方法，其特征在于，步驟(f)還包括根據(jù)地震測線線道號或者坐標，將每個地層層位的時間數(shù)據(jù)與對應(yīng)的地層層速度平面圖進行匹配，得到每個地層的時間-速度對，將所有地層的時間-速度對進行融合從而得到工區(qū)的層速度場。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的建模方法，其特征在于，步驟(C)包括對層速度場執(zhí)行反射層析成像法速度迭代處理，并對執(zhí)行反射層析成像法速度迭代處理后的層速度場進行重采樣和/或平滑處理，從而生成優(yōu)化的層速度場。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建模方法，其特征在于，已有的工區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)包括鉆井數(shù)據(jù)、測井數(shù)據(jù)、已有的地質(zhì)研究成果數(shù)據(jù)和已有的構(gòu)造成果數(shù)據(jù)中的至少一個。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的建模方法，其特征在于，當用于對各個地層的層速度平面圖進行校正的校正量沒有都在預(yù)定范圍內(nèi)時，確定在步驟(e)中的用于進行校正的校正量超出預(yù)定范圍，其中，每個地層的層速度平面圖對應(yīng)于一個預(yù)定范圍。
全文摘要
提供一種地層的層速度模型的建模方法。所述方法包括采集工區(qū)的地震數(shù)據(jù)；利用地震數(shù)據(jù)以及工區(qū)的鉆井的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生層速度場；對層速度場執(zhí)行反射層析成像法速度迭代處理，從而生成優(yōu)化的層速度場；從優(yōu)化的層速度場提取各個地層的層速度平面圖；利用鉆井的數(shù)據(jù)對提取的各個地層的層速度平面圖進行校正；基于校正后的層速度平面圖生成層速度場；當用于進行校正的校正量超出預(yù)定范圍時，針對生成的層速度場進行到執(zhí)行反射層析成像法速度迭代處理的步驟。
文檔編號G01V1/30GK102967882SQ20121046222
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者章雄, 朱亞東, 龐崇友, 刁永波, 李龍江 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司