深度域多尺度井控建模与成像联合处理方法与流程

本发明涉及油气勘探地震数据处理领域，具体是一种适用于地震采集数据用于实现深度域建模与成像联合处理的方法。

背景技术：

近年来，随着地震勘探处理技术和计算机软硬件水平的不断提升，叠前深度偏移技术成为高精度构造成像的重要工具。目前，深度偏移算法发展较为完善，有经济适用的射线类偏移，也有高精度的逆时偏移，有基于CPU平台实现的，也有基于GPU平台实现的，还可以实现两种平台协同计算。但是，影响深度偏移成像精度的速度建模技术，一直处于相对滞后的阶段，限制了叠前深度偏移在实际资料中的推广和应用。如果深度偏移速度能够准确获取，那么利用现有的偏移算法，都能得到较好的成像结果；如果速度不准确，再好的偏移算法也弥补不了成像误差。因此，建立一套联合处理框架，研究一种深度域建模与成像联合处理方法成为当前叠前深度偏移走向实用化的途径。

技术实现要素：

目前，与叠前深度偏移对应的深度建模技术发展较为迟缓，得到的速度模型不能满足深度域构造准确成像的目的，尤其在多井地区，有时偏移深度与钻井深度误差几百米，因此本发明提出一种适用于地震数据深度域建模与成像联合处理方法，加入井数据进行质量监控和约束，构建配套的建模与成像一体化处理方法和流程，为叠前深度偏移走向实用化提供一种可能的途径，并为后续的地震解释提供更好的处理方案和成果。

本发明采用的技术方案如下。

深度域多尺度井控建模与成像联合处理方法,包括如下步骤：

步骤1：前期的准备工作，对地震共中心点道集资料叠前预处理和叠前时间偏移速度分析，并将时间域速度转换为深度域层速度；

步骤2：根据大尺度网格粗成像结果确定构造基底位置；

步骤3：进行中尺度网格深度偏移并生成角度域共成像点道集；

步骤4：根据剩余深度和地层倾角进行走时层析更新速度；

步骤5：利用钻井深度进行质量监控并进行约束层析反演；

步骤6：对所有层系重复上述建模与成像联合处理流程；

步骤7：小尺度网格深度偏移并利用钻井深度进行局部约束微调；

步骤8：得到最终的深度域多尺度井控建模与偏移联合处理结果。

作为优选技术方案，在步骤1中，所述叠前预处理包括去噪、反褶积、提频处理、动校正、剩余静校正。

作为优选技术方案，在步骤1中，如果是起伏地表，将叠前数据校正到一个跟真实地表较为相近的平滑浮动面上，称之为偏移浮动面，同样，深度域层速度也校正到这个偏移浮动面上。

作为优选技术方案，在步骤2中，利用大尺度网格叠前深度偏移进行建模前粗成像，根据粗成像结果确定一个构造基底，基底为速度建模的分界面，之上进行速度更新，之下不再更新速度。

作为优选技术方案，在步骤3中，确定构造基底后，根据粗成像结果确定一套层系的深度范围，选择能够包含该套层系的上下各大1-5个网格的范围作为成像深度，进行中尺度网格叠前深度偏移进行成像并生成角度域共成像点道集。

作为优选技术方案，在步骤4中，在道集中拾取剩余深度，在偏移剖面中拾取地层倾角，然后利用走时层析进行速度更新；所述剩余深度是指各个角度的偏移深度与零角度偏移深度的差值。

作为优选技术方案，在步骤5中，利用更新的偏移速度，进行小尺度网格叠前深度偏移获得成像剖面和角度域共成像点道集，跟钻井深度对比进行质量监控，如果成像深度与钻井深度的误差小于深度偏移工业标准，步骤3确定的层系速度建模结束；如果不满足这个标准，加入钻井深度约束进行最小二乘层析反演，直到其误差小于深度偏移工业标准为止。

作为优选技术方案，在步骤6中，步骤3确定的层系的建模结束后，选择该套层系的下一套层系进行建模工作，具体方法为：固定上覆速度不变，根据偏移剖面划分下一套层系深度范围，重复步骤2-5的建模与成像联合处理过程，直到所有层系都建模完毕。

作为优选技术方案，在步骤7中，进行小尺度网格叠前深度偏移，并利用钻井深度进行质量监控；如果满足要求，整个建模与成像联合处理流程结束；如果不满足要求，对整个速度模型根据钻井深度对成像深度进行校正，使其与钻井深度吻合，得到最终的速度模型并进行叠前深度偏移。

作为优选技术方案，所述大尺度网格是比原采集网格大2到4倍的网格，中尺度网格是与原采集网格尺度一样的网格，小尺度网格是比原采集网格小的网格。

本发明的有益效果如下。

第一，叠前数据和偏移速度统一校正到跟真实地表较为接近的平滑偏移浮动面上，解决了起伏地表地区地震资料横向变速所造成的静校畸变，提高了近地表成像精度。

第二，在建模与成像联合处理流程中应用多尺度网格，以及根据层系深度范围确定成像深度，更好地解决了计算效率和计算精度的矛盾。

第三，在每套层系建模更新的后期以及整体建模结束之前，加入井数据作为质量监控和约束反演，进一步提高了建模精度，使深度成像结果更加可靠。

附图说明

图1是本发明深度域多尺度井控建模与成像联合处理方法的流程图。

图2是实施例2中叠前数据和速度模型使用的偏移浮动面图。

图3是实施例2中某二维线的初始深度域层速度模型局部图。

图4是实施例2中在角度域共成像点道集中拾取的剩余深度图。

图5是实施例2中在偏移剖面中拾取的纵测线(左)地层倾角图。

图6是实施例2中在偏移剖面中拾取的横测线(右)地层倾角图。

图7是实施例2中某二维线的深度域多尺度井控建模与成像联合处理结果图。

图8是图7所示二维线的常规建模与成像处理结果图。

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1。深度域多尺度井控建模与成像联合处理方法,包括如下步骤：

(1)前期处理和数据准备：进行常规叠前预处理(去噪、反褶积、提频处理、动校正、剩余静校正等)和叠前时间偏移速度分析，并将时间域速度转换为深度域层速度。如果是起伏地表，将叠前数据校正到一个跟真实地表较为相近的平滑浮动面上，称之为偏移浮动面，同样，深度域层速度也校正到这个偏移浮动面上。

(2)利用大尺度网格叠前深度偏移进行建模前粗成像，根据粗成像结果确定一个构造基底，基底为速度建模的分界面，之上进行速度更新，之下不再更新速度。

(3)确定构造基底后，根据粗成像结果确定第一套层系深度范围，选择稍大的能够包含这个深度范围的成像深度，进行中尺度网格叠前深度偏移进行成像并生成角度域共成像点道集。

(4)在道集中拾取剩余深度，在偏移剖面中拾取地层倾角，然后利用走时层析进行速度更新。

(5)利用更新的偏移速度，进行小尺度网格叠前深度偏移获得成像剖面和角度域共成像点道集，跟钻井深度对比进行质量监控，判断是否符合速度建模精度，如果满足，第一套层系速度建模结束，如果不满足，加入钻井深度约束进行最小二乘层析反演。

(6)第一套层系建模结束，固定上覆速度不变；根据偏移剖面划分第二套层系深度范围，重复上述建模与成像联合处理过程，直到所有层系更新完毕。

(7)进行小尺度网格叠前深度偏移，并利用钻井深度进行质量监控。如果满足要求，整个建模与成像联合处理流程结束；如果不满足要求，对整个速度模型根据钻井深度进行局部约束微调，得到最终的速度模型并进行叠前深度偏移，直到满足要求为止。

实施例2。一种深度域多尺度井控建模与成像联合处理方法，包括如下步骤。

前期叠前预处理、叠前时间偏移速度分析以及速度时深域转换；

根据粗成像结果确定构造基底作为速度建模分界面；

利用多尺度网格实现建模与成像联合处理流程；

加入井数据进行质量监控和进一步约束层析反演；

进行小尺度网格叠前深度偏移处理获得最终的建模与成像结果。

所述的前期叠前预处理过程，如果是起伏地表，将叠前数据校正到一个跟真实地表较为相近的平滑浮动面上，称之为偏移浮动面，同样，深度域层速度也校正到这个偏移浮动面上。

所述的利用多尺度网格实现建模与成像联合处理流程以及加入井数据进行质量监控和进一步约束层析反演，其特征在于，根据粗成像结果确定第一套层系深度范围，选择稍大的能够包含这个深度范围的成像深度，进行中尺度网格叠前深度偏移进行成像并生成角度域共成像点道集，在道集中拾取剩余深度，在偏移剖面中拾取地层倾角，然后利用走时层析进行速度更新。利用更新的偏移速度，进行小尺度网格叠前深度偏移获得成像剖面和角度域共成像点道集，跟钻井深度对比进行质量监控，判断是否符合速度建模精度，如果满足，第一套层系速度建模结束，如果不满足，加入钻井深度约束进行最小二乘层析反演。第一套层系建模结束，固定上覆速度不变；根据偏移剖面划分第二套层系深度范围，重复上述建模与成像联合处理过程，直到所有层系更新完毕。进行小尺度网格叠前深度偏移，并利用钻井深度进行质量监控。如果满足要求，整个建模与成像联合处理流程结束；如果不满足要求，对整个速度模型根据钻井深度进行局部约束微调，得到最终的速度模型并进行叠前深度偏移，直到满足要求为止。

为便于说明，利用某探区实际地震资料，按照本发明的操作步骤进行深度域多尺度井控建模与成像联合处理，说明该发明的应用效果。

图1所示为深度域多尺度井控建模与成像联合处理方法操作步骤。在步骤101中，本探区资料涉及起伏地表，需要确定偏移浮动面(图2)，首先进行叠前预处理、速度分析并进行速度时深域转换(图3)；步骤102，利用大尺度网格叠前深度偏移进行建模前粗成像，根据粗成像结果确定一个构造基底；步骤103，根据粗成像结果确定第一套层系深度范围，选择稍大的能够包含这个深度范围的成像深度，进行中尺度网格叠前深度偏移进行成像并生成角度域共成像点道集；步骤104，在道集中拾取剩余深度(图4)，在偏移剖面中拾取地层倾角(图5、6)，然后利用走时层析进行速度更新；步骤105，利用更新的偏移速度，进行小尺度网格叠前深度偏移获得成像剖面和角度域共成像点道集，跟钻井深度对比进行质量监控判断是否进行井控约束反演；步骤106，对所有层系重复上述建模与成像联合处理流程；步骤107，小尺度网格深度偏移并利用钻井深度(见下表)进行局部约束微调。

小尺度网格深度偏移并利用钻井深度对比表

步骤108，得到最终的深度域多尺度井控建模与偏移联合处理结果(图7)。与图8所示的常规方法得到的处理结果相比，可以看到：本发明提出的深度域多尺度井控建模与成像联合处理方法，得到的深度偏移结果局部构造更加清晰，反映地质体的构造期次更加合理，验证了本发明方法的正确性，并且具有较高的实用价值和推广价值。

实施例3。深度域多尺度井控建模与成像联合处理方法,包括如下步骤：

步骤1：前期的准备工作，对资料叠前预处理和叠前时间偏移速度分析，并将时间域速度转换为深度域层速度；

步骤2：根据大尺度网格粗成像结果确定构造基底位置；

步骤3：进行中尺度网格深度偏移并生成角度域共成像点道集；

步骤4：根据剩余深度和地层倾角进行走时层析更新速度；

步骤5：利用钻井深度进行质量监控并进行约束层析反演；

步骤6：对所有层系重复上述建模与成像联合处理流程；

步骤7：小尺度网格深度偏移并利用钻井深度进行局部约束微调；

步骤8：得到最终的深度域多尺度井控建模与偏移联合处理结果。

在步骤1中，所述叠前预处理包括去噪、反褶积、提频处理、动校正、剩余静校正。

在步骤1中，如果是起伏地表，将叠前数据校正到一个跟真实地表较为相近的平滑浮动面上，称之为偏移浮动面，同样，深度域层速度也校正到这个偏移浮动面上。

在步骤2中，利用大尺度网格叠前深度偏移进行建模前粗成像，根据粗成像结果确定一个构造基底，基底为速度建模的分界面，之上进行速度更新，之下不再更新速度。

在步骤3中，确定构造基底后，根据粗成像结果确定一套层系的深度范围，选择能够包含该套层系的上下各大1-5个网格的范围作为成像深度，进行中尺度网格叠前深度偏移进行成像并生成角度域共成像点道集。

在步骤5中，利用更新的偏移速度，进行小尺度网格叠前深度偏移获得成像剖面和角度域共成像点道集，跟钻井深度对比进行质量监控，如果成像深度与钻井深度的误差小于深度偏移工业标准，步骤3确定的层系速度建模结束；如果不满足这个标准，加入钻井深度约束进行最小二乘层析反演，直到其误差小于深度偏移工业标准为止。

在步骤6中，步骤3确定的层系的建模结束后，选择该套层系的下一套层系进行建模工作，具体方法为：固定上覆速度不变，根据偏移剖面划分下一套层系深度范围，重复步骤2-5的建模与成像联合处理过程，直到所有层系都建模完毕。

在步骤7中，进行小尺度网格叠前深度偏移，并利用钻井深度进行质量监控；如果满足要求，整个建模与成像联合处理流程结束；如果不满足要求，对整个速度模型根据钻井深度对成像深度进行校正，使其与钻井深度吻合，得到最终的速度模型并进行叠前深度偏移。

所述大尺度网格是比原采集网格大2到4倍的网格，中尺度网格是与原采集网格尺度一样的网格，小尺度网格是比原采集网格小的网格。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。