专利名称：地层的层速度模型的建模方法
技术领域：
本发明涉及地震勘探领域。更具体地讲，涉及一种利用地震数据获取地层的层速度模型的建模方法。
背景技术：
在高陡复杂构造条件下，要从人工地震数据得到地下介质的正确成像只能使用叠前深度偏移。而叠前深度偏移只有在层速度模型精确的前提下才能正确成像。在需要使用 叠前深度偏移的地方，常规速度分析方法往往达不到期望的精度要求。在这种情况下，为了求得更为准确的层速度模型，开发了基于偏移迭代的速度分析方法。现在可以说偏移速度分析就是利用偏移迭代进行速度分析，这类速度分析方法利用速度场对偏移成像的影响来修正层速度模型。最常用的Deregowski循环对叠前时间偏移很稳定,在一般情况下能产生理想的速度估计，对深度偏移当速度的横向变化不剧烈时也很适合。然而要有两个基本假设(I)在数据空间的一个地震观测排列范围内速度横向变化不剧烈，(2)反射层倾角不太陡。若不满足任何一个条件，Deregowski循环就发散。上述方法的共同缺陷是速度修正关系中对地下、地质条件的假设，如地下速度为常数，和仅沿深度方向变化以及小偏移距假设。在这些假设条件下，平均速度可以近似为均方根速度，进而可以由Dix(迪克斯)公式或其他公式将平均速度转换为层速度。然而，当速度横向变化时平均速度与均方根速度之间存在很大的差别。这会引起速度迭代过程的发散，因此，在许多复杂构造及速度横向变化存在时影响到方法的精度和稳定性，其基本假设使其应用只限于地层为水平层或地下构造较为简单的情况，这在一定程度上限制了方法的应用。这些方法的共同不足之处是不适用速度的横向剧变和倾斜地层结构。然而，目前还没有一种成熟的偏移速度分析方法，偏移速度分析仍然处在研究发展阶段。单独一项速度建模方法无法满足复杂构造深度偏移的需要。在构造解释中，利用钻井及区域地质等资料，可建立横向沿层变化的各层层速度，在井网密度够大且分部均匀的情况下，利用变速建模技术可建立合理的准确的层速度模型，然而油田区块的勘探开发程度各不相同，井网分布不尽理想，直接影响变速建模的速度控制点分布，从而影响整个工区的层速度模型建立。在工区的无井控区域，常规做法就是根据区域地质等资料估计其各层层速度，或者利用工区钻井的时深关系进行速度估算。基于井控区的计算层速度控制点和无井控区的估算层速度控制点建立全区的层速度模型。然而这是一个由点到面再到三维体的一个过程，其插值、平滑等过程的实现具有很大的局限性，在操作不当的情况下，极易出现速度体的局部畸变。由以上叠前深度偏移速度常规建模方法及构造解释变速速度建模方法的分析可以看出，两者有其各自的优缺点和技术难点。对于基于偏移迭代速度分析的速度模型建立，其最大的优点在于具有良好的全局性，而且对速度体的各类处理方便快捷，最大的难点在于难以表现复杂的速度结构；对于基于变速建模技术的层速度模型建立，其最大的优点在于能建立准确的井控区地层速度控制点，并能表现较复杂的速度结构，最大的缺点在于缺乏全局性，对速度体的插值及推算难以约束。因此，需要一种在高陡复杂地质构造情况下也能够建立具有良好全局性层速度模型的建模方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地层的层速度模型的建模方法。本发明的一方面在于提供一种地层的层速度模型的建模方法，包括(a)米集工区的地震数据；(b)利用地震数据以及工区的钻井井点的数据，产生层速度场；(C)对层速度场执行反射层析成像法速度迭代处理，从而生成优化的层速度场；(d)从优化的层速度场提取各个地层的层速度平面图；(e)利用工区的钻井井点的数据对提取的各个地层的层 速度平面图进行校正；(f)基于校正后的层速度平面图生成层速度场；(g)当在步骤(e)中的用于进行校正的校正量超出预定范围时，对在步骤(f)生成的层速度场执行步骤(C)。可选地，步骤(b)包括(bl)利用地震数据，获取各个地层层位的时间数据；(b2)根据工区的各个钻井井点处各地层的层速度，建立各地层的层速度平面图；(b3)利用获取的各个地层层位的时间数据和各地层的层速度平面图，产生层速度场。可选地，步骤(bl)包括对地震数据进行水平叠加成像处理和叠后时间偏移成像处理，从而得到水平叠加成像数据和叠后时间偏移成像数据；利用已有的工区地质数据对水平叠加成像数据和叠后时间偏移成像数据进行构造解释，以得到各个地层层位的时间数据。可选地，步骤(d)包括利用各个地层层位的时间数据从优化的层速度场提取各个地层的层速度平面图。可选地，步骤(e)包括利用各个钻井井点处各地层的层速度对提取的各个地层的层速度平面图进行校正。可选地，步骤(f)包括利用校正后的各个地层的层速度平面图和各个地层层位的时间数据，生成层速度场。可选地，根据声波测井数据和垂直地震剖面测井数据中的至少一个以及钻井分层数据来计算各个钻井井点处各地层的层速度。可选地，步骤(b2)还包括根据工区的各个钻井井点处各地层的层速度以及已知的工区的地质资料，建立各地层的层速度平面图。可选地，所述已知的工区的地质资料包括工区钻井分层数据、地层岩性数据、已有的地层速度研究成果数据、已有的构造成果数据中的至少一个。可选地，步骤(f)还包括根据地震测线线道号或者坐标，将每个地层层位的时间数据与对应的地层层速度平面图进行匹配，得到每个地层的时间-速度对，将所有地层的时间-速度对进行融合从而得到工区的层速度场。可选地，步骤(C)包括对层速度场执行反射层析成像法速度迭代处理，并对执行反射层析成像法速度迭代处理后的层速度场进行重采样和/或平滑处理，从而生成优化的层速度场。
可选地，已有的工区地质数据包括钻井数据、测井数据、已有的地质研究成果数据和已有的构造成果数据中的至少一个。可选地，当用于对各个地层的层速度平面图进行校正的校正量没有都在预定范围内时，确定在步骤(e)中的用于进行校正的校正量超出预定范围，其中，每个地层的层速度平面图对应于一个预定范围。根据本发明的地层的层速度模型的建模方法，通过初步获取速度场并对其迭代应用反射层析成像法速度迭代处理，从而对于高陡复杂地质构造，在保证井控区地层层速度准确性的情况下，同时具有良好的全局性，从而可以满足诸如叠前深度偏移处理、时深转换等地震数据处理及解释的需要。将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中图I示出根据本发明的实施例的地层的层速度模型的建模方法的流程图。
具体实施例方式下面，将参照附图详细描述根据本发明的示例性实施例。图I示出根据本发明的实施例的地层的层速度模型的建模方法的流程图。在步骤101，利用地震波激发方法在工区产生地震波，并采集地震数据。在步骤102，对地震数据进行常规的水平叠加成像处理和叠后时间偏移成像处理，从而得到水平叠加成像数据和叠后时间偏移成像数据。水平叠加成像处理和叠后时间偏移成像处理是比较成熟的技术。较为常见的叠后时间偏移成像处理是对叠加速度适当校正后对水平叠加成像数据进行叠后时间偏移，其特点是能够快速地进行地层构造格架的基本成像。在步骤103，利用已有的工区的地质数据对水平叠加成像数据和叠后时间偏移成像数据进行构造解释，以建立基本的构造模式并进行地层层位的对比追踪，从而获取各个地层层位的时间数据。已有的地质数据可以是例如各种钻井数据、测井数据、地质研究成果以及构造成果等。在步骤104，根据工区的各个钻井井点处各地层的层速度，建立各地层的层速度平面图。例如，可以根据钻井井点处的钻井分层数据以及声波测井数据和/或垂直地震剖面(VSP)测井数据)来计算各个钻井井点处各地层的层速度，从而可以由点及面地建立各地层的层速度平面图。此外，为了提高层速度平面图的精度，特别是对无井控区域各地层层速度的推算，在建立各地层的层速度平面图时应参考利用尽量多的已有地质资料(例如，工区钻井分层数据、地层岩性数据、已有的地层速度研究成果数据、已有的构造成果数据等)。
在步骤105，利用在步骤103获取的各个地层层位的时间数据和在步骤104获取的各地层的层速度平面图，产生层速度场。具体地说，根据地震测线线道号或者坐标，将每个地层层位的时间数据与其对应的地层层速度平面图进行匹配，得到每个地层的时间-速度对，将所有地层的时间-速度对进行融合从而得到工区的层速度场。应该理解，步骤104可以在步骤105之前的任何时间执行。例如，在步骤101-103中的任意一个之前或者与步骤101-103中的任意一个同时执行。在步骤106，利用反射层析成像法速度迭代对得到的层速度场进行迭代修改直至成像收敛，从而生成趋于准确合理的优化的层速度场。例如,可利用现有的反射层析成像软件(例如,Omega处理软件)来对步骤104得 到的层速度场执行反射层析成像法速度迭代处理。这时，在步骤104得到的层速度场作为初始的层速度模型被输入到反射层析成像软件中。优选地，可对反射层析成像法速度迭代处理后得到的层速度场进行重采样和/或平滑等处理后，从而生成趋于准确合理的优化的层速度场。在步骤107，利用在步骤103得到的各个地层层位的时间数据从优化的层速度场提取各个地层的层速度平面图。在步骤108，利用各个钻井井点处各地层的层速度对在步骤107获取的各个地层的层速度平面图进行校正。在步骤109，利用在步骤108校正后的各个地层的层速度平面图和在步骤103获取的各个地层层位的时间数据，获取层速度场。获取层速度场的具体处理可与步骤105相同，不同之处在于层速度平面图中的层速度数据的值可能有所不同。在步骤110，确定在步骤108中对各个地层的层速度平面图进行校正的校正量是否在预定范围内。应该理解，每一层的层速度平面图均对应一个校正量预定范围。在对每一层的层速度平面图进行校正时，当层速度平面图中的每一个钻井井点的层速度对应的校正量在与该层对应的预定范围内时，确定该层速度平面图的校正量在预定范围内；否则，确定该层速度平面图的校正量不在预定范围内。如果在步骤110确定对各个地层的层速度平面图的校正量都在预定范围内，则将在步骤109获取的层速度场作为最终的层速度场。如果在步骤110对各个地层的层速度平面图的确定校正量没有都在预定范围内，则执行步骤106，再次对在步骤109获取的层速度场进行反射层析成像法速度迭代处理。随后，重复之后的步骤，直到在步骤110确定校正量在预定范围内。根据本发明的地层的层速度模型的建模方法，通过初步获取速度场并对其迭代应用反射层析成像法速度迭代处理，从而对于高陡复杂地质构造，在保证井控区地层速度准确性的情况下，同时具有良好的全局性，从而可以满足诸如叠前深度偏移处理、时深转换等地震数据处理及解释的需要。尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的 各种改变。
权利要求
1.一种地层的层速度模型的建模方法，其特征在于包括步骤 (a)采集工区的地震数据； (b)利用地震数据以及工区的钻井井点的数据，产生层速度场； (C)对层速度场执行反射层析成像法速度迭代处理，从而生成优化的层速度场； (d)从优化的层速度场提取各个地层的层速度平面图； (e)利用工区的钻井井点的数据对提取的各个地层的层速度平面图进行校正； (f)基于校正后的层速度平面图生成层速度场； (g)当在步骤(e)中的用于进行校正的校正量超出预定范围时，对在步骤(f)生成的层速度场执行步骤(C)。
2.根据权利要求I所述的建模方法，其特征在于，步骤(b)包括 (bl)利用地震数据，获取各个地层层位的时间数据； (b2)根据工区的各个钻井井点处各地层的层速度，建立各地层的层速度平面图； (b3)利用获取的各个地层层位的时间数据和各地层的层速度平面图，产生层速度场。
3.根据权利要求2所述的建模方法，其特征在于，步骤(bl)包括 对地震数据进行水平叠加成像处理和叠后时间偏移成像处理，从而得到水平叠加成像数据和叠后时间偏移成像数据； 利用已有的工区地质数据对水平叠加成像数据和叠后时间偏移成像数据进行构造解释，以得到各个地层层位的时间数据。
4.根据权利要求2所述的建模方法，其特征在于，步骤(d)包括利用各个地层层位的时间数据从优化的层速度场提取各个地层的层速度平面图。
5.根据权利要求2所述的建模方法，其特征在于，步骤(e)包括利用各个钻井井点处各地层的层速度对各个地层的层速度平面图进行校正。
6.根据权利要求2所述的建模方法，其特征在于，步骤(f)包括利用校正后的各个地层的层速度平面图和各个地层层位的时间数据，生成层速度场。
7.根据权利要求2所述的建模方法，其特征在于，根据声波测井数据和垂直地震剖面测井数据中的至少一个以及钻井分层数据来计算各个钻井井点处各地层的层速度。
8.根据权利要求2所述的建模方法，其特征在于，步骤(b2)还包括根据工区的各个钻井井点处各地层的层速度以及已知的工区的地质资料，建立各地层的层速度平面图。
9.根据权利要求8所述的建模方法，其特征在于，所述已知的工区的地质资料包括工区钻井分层数据、地层岩性数据、已有的地层速度研究成果数据、已有的构造成果数据中的至少一个。
10.根据权利要求6所述的建模方法，其特征在于，步骤(f)还包括根据地震测线线道号或者坐标，将每个地层层位的时间数据与对应的地层层速度平面图进行匹配，得到每个地层的时间-速度对，将所有地层的时间-速度对进行融合从而得到工区的层速度场。
11.根据权利要求I所述的建模方法，其特征在于，步骤(C)包括对层速度场执行反射层析成像法速度迭代处理，并对执行反射层析成像法速度迭代处理后的层速度场进行重采样和/或平滑处理，从而生成优化的层速度场。
12.根据权利要求3所述的建模方法，其特征在于，已有的工区地质数据包括钻井数据、测井数据、已有的地质研究成果数据和已有的构造成果数据中的至少一个。
13.根据权利要求I所述的建模方法，其特征在于，当用于对各个地层的层速度平面图进行校正的校正量没有都在预定范围内时，确定在步骤(e)中的用于进行校正的校正量超出预定范围，其中，每个地层的层速度平面图对应于一个预定范围。
全文摘要
提供一种地层的层速度模型的建模方法。所述方法包括采集工区的地震数据；利用地震数据以及工区的钻井的数据，产生层速度场；对层速度场执行反射层析成像法速度迭代处理，从而生成优化的层速度场；从优化的层速度场提取各个地层的层速度平面图；利用钻井的数据对提取的各个地层的层速度平面图进行校正；基于校正后的层速度平面图生成层速度场；当用于进行校正的校正量超出预定范围时，针对生成的层速度场进行到执行反射层析成像法速度迭代处理的步骤。
文档编号G01V1/30GK102967882SQ20121046222
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者章雄, 朱亚东, 庞崇友, 刁永波, 李龙江 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司