一种用于观测系统参数论证的层位模型建立方法与流程

本发明涉及油气地震勘探数据采集设计领域，特别是涉及观测系统参数论证中层位模型建立的方法。

背景技术：

随着油田勘探开发的不断深入，所面对的地质目标越来越复杂，对地震资料的成像精度、分辨能力提出了更高的要求。地震数据采集技术是地震勘探的基础，而观测系统的设计对地震数据的质量起到了至关重要的作用。在油气勘探成熟区，地震勘探已经进入到了二次、三次甚至四次采集阶段，如何根据对工区已有的地质认识和勘探成果对新的采集观测系统进行设计是提高勘探成功率的有效方法。

在观测系统设计中的参数论证中，需要提供地层的深度、倾角、反射时间及均方根速度等信息，而地震均方根速度文件中不包含地层的深度信息，同时地层层位文件中也不包括地层的均方根速度信息，因此无法便捷、有效地建立用于观测系统参数论证的统一的层位模型，导致目前观测系统设计中大多选取个别“论证点”进行观测系统的参数论证，而非建立层位模型进行整个目的层位的参数论证。关于如何建立具有深度、倾角、反射时间及均方根速度的统一层位模型的方法，未见相关文献发表。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种方便、可靠的用于观测系统参数论证的统一层位模型建立方法。

本发明所采用的技术方案如下。

一种用于观测系统参数论证的层位模型建立方法，包括如下步骤。

步骤1：确定目的层的地层展布范围，获目的层的层位数据和该工区的地震均方根速度数据。

步骤2：根据勘探部署设计的网格大小设定论证的网格大小并对目的层层位进行网格化处理。

步骤3：根据已有的目的层层位数据对具有层位采样的层位网格深度进行赋值。

步骤4:根据已有深度值利用等距离反比加权插值算法计算没有层位采样的层位网格深度值。

步骤5：以深度值作为色标，绘制目的层深度模型，检查目的层层位深度建模效果，如果深度模型值存在明显的锯齿状，则需要对深度模型进行平滑处理。

步骤6：根据各网格坐标和深度计算所有层位网格的倾角。

步骤7：以倾角值作为色标，绘制目的层倾角模型，检查层位倾角建模效果，如果倾角模型值存在明显的锯齿状，则需要对倾角模型进行平滑处理。

步骤8：将地震均方根速度离散采样点的数据由“时间-速度”对转换成“深度-速度”对。

步骤9：根据地震均方根速度离散采样点所在层位网格的深度获得该网格的反射时间和均方根速度。

步骤10：遍历所有层位网格，对没有反射时间和均方根速度采样的网格利用等距离反比加权插值算法计算得到该层位网格的反射时间和均方根速度。

步骤11：以反射时间作为色标，绘制目的层反射时间模型，检查层位反射时间建模效果，如果反射时间模型值存在明显的锯齿状，则需要对反射时间模型进行平滑处理。

步骤12：以均方根速度作为色标，绘制目的层均方根速度模型，检查层位均方根速度建模效果，如果均方根速度模型值存在明显的锯齿状，则需要对均方根速度模型进行平滑处理。

步骤13：将目的层各网格的深度、倾角、反射时间和均方根速度按照网格索引输出，即完成该目的层统一层位模型的建立。

进一步，所述步骤1中，获取的层位数据是来源于工区三维地震资料地质解释成果，是经过空间离散采样后输出的包括采样点坐标、层位深度值的文本文件。

进一步，所述步骤1中，获取的地震均方根数据是来源于工区三维地震资料处理的成果，是经过空间离散采样后输出的包括采样点坐标、“时间-速度”对的文本文件。

进一步，所述步骤4中，没有层位数据采样的网格，其深度值是通过等距离反比加权插值得到的，插值过程中的搜索策略是按照网格索引进行横向和纵向搜索，并根据预设的控制点数逐步外推，避免了全局搜索带来的效率低下的问题；其中预设的控制点数根据层位采样点疏密程度决定。

进一步，所述步骤5中，平滑处理算法采用正方形邻域移动平均算法以节省搜索时间。

进一步，所述步骤6中，倾角的范围定义为[0,90°],具体计算时采用与计算网格相邻且呈三角形分布的三个层位网格的中心点组成的平面，各层位网格与这个平面该平面与水平面的夹角即为计算网格的倾角。

进一步，所述步骤7中，平滑处理算法采用正方形邻域移动平均算法以节省搜索时间。

进一步，所述步骤8中，“时间-速度”对到“深度-速度”对的转换是直接用时间与均方根速度相乘得到深度，而均方根速度保持不变。

进一步，所述步骤9中，层位网格的速度是根据其深度在“深度-速度”对对应值的前后两个样点值线性插值计算的。

进一步，所述步骤10中，没有反射时间和均方根速度数据采样的网格，其反射时间和均方根速度值是通过等距离反比加权插值得到的，插值过程中的搜索策略是按照网格索引进行横向和纵向搜索，并根据预设的控制点数逐步外推，避免了全局搜索带来的效率低下的问题。

进一步，所述步骤11中，平滑处理算法采用正方形邻域移动平均算法以节省搜索时间。

进一步，所述步骤12中，平滑处理算法采用正方形邻域移动平均算法以节省搜索时间。

进一步，所述步骤12中，索引输出的文件为二进制文件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中用于观测系统参数论证的统一层位模型建立方法，便于实施，结果可靠，所建的模型集成了观测系统参数论证所需的全部信息，弥补了常规的以“点”代“面”的参数论证的不足，能针对整个目的层进行计算，适应了高精度地震勘探发展方向。

附图说明

图1是胜利油田东营市一工区目的层深度模型平面图。

图2是胜利油田东营市一工区的层倾角模型平面图。

图3是胜利油田东营市一工区的层反射时间模型平面图。

图4是胜利油田东营市一工区的层均方根速度模型平面图。

图5是胜利油田新疆探区一工区目的层深度模型平面图。

图6是胜利油田新疆探区一工区的层倾角模型平面图。

图7是胜利油田新疆探区一工区的层反射时间模型平面图。

图8是胜利油田新疆探区一工区的层均方根速度模型平面图。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出两个较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

实施例1。来源于中石化胜利油田一个三维地震采集观测系统设计项目，该工区位于山东省东营市内，具体实施方式为：

(1)确定工区范围，获取目的层的层位解释文件和地震均方根速度文件；

(2)根据观测系统参数分析要求，设定分析网格长、宽均为50m，对目的层位进行网格化处理；

(3)根据已有的目的层层位解释数据，建立层位深度模型(附图1)及倾角模型(附图2)；

(4)将地震均方根速度离散采样点的数据由“时间-速度”对转换成“深度-速度”对。

(5)根据(3)和(4)的结果建立层位的反射时间和均方根速度模型，结果如附图3和附图4所示。

(6)根据所建立的层位模型，对T1目的层观测系统主要参数论证结果如下：面元尺寸应该小于15m，最大炮检距1041m～1450m，接收线距小于150m。

实施例2。来源于中石化胜利油田新疆探区一个三维地震采集观测系统设计项目，该工区位于新疆维吾尔民族自治区内，具体实施方式为：

(1)确定工区范围，获取目的层的层位解释文件和地震均方根速度文件；

(2)根据观测系统参数分析要求，设定分析网格长、宽均为50m，对目的层位进行网格化处理；

(3)根据已有的目的层层位解释数据，建立层位深度模型(附图5)及倾角模型(附图6)；

(4)将地震均方根速度离散采样点的数据由“时间-速度”对转换成“深度-速度”对。

(5)根据(3)和(4)的结果建立层位的反射时间和均方根速度模型，结果如附图7和附图8所示。

(6)根据所建立的层位模型，对T2目的层观测系统主要参数论证结果如下：面元尺寸应该小于25m，最大炮检距1481m～2150m，接收线距小于300m。