基于盆地建模对用于处理地震数据的速度模型的改进的制作方法
【技术领域】
[0001]所公开的实施方式总体上涉及地震数据处理，具体而言，涉及用于基于盆地建模改进用于处理地震数据(例如，成像，层析成像等)的速度模型的系统和方法。
【背景技术】
[0002]地震成像是一种将在地表记录的地震波移到地下的事件发生位置，由此建立更加精确的地下图像的方法。高质量地震图像有利于降低油气勘探风险以及将干钻孔的数量降至最低，随着石油勘探向基性盐储集层成像的转移就更是如此。由地震数据集生成高质量地震图像(尤其是诸如断层、盐矿体、褶皱等的复杂地址构造的深度图像)的前提是具有准确的速度模型。就常规而言，地震成像采用的速度模型是采用(例如)地震层析成像由地震数据集本身导出的，其受到有限量的非地震数据，例如，测井曲线数据和实验室试验结果的限制。因此，所述速度模型倾向于是静态模型，因为它只是基于当前可得的信息构建的，而没有利用与特定区域内的地质、地质力学或岩石的成岩历史相关的信息。
[0003]盆地建模(或油气系统建模)是一种用于分析沉积盆地的形成和演变，对来自多个地质学科的信息加以处理以及建立用于表征(例如)某一区域内的埋藏史、热史、壮年期历史以及碳氢化合物的排出、迀移和捕集的直观模型的工具。由对这些模型的分析，人们能够对一些事情做出推断，例如，油气生成和时间推定、潜在油源岩的壮年期以及排出碳氢化合物的迀移路径。但是到目前为止，盆地建模技术在用于地震成像的速度模型的改进方面还没什么用处。
【发明内容】
[0004]根据下文所述的一些实施方式，在具有处理器和存储器的计算机系统中实施一种开发用于对地震数据集进行处理的速度模型的方法。所述方法包括:(i)由所述地震数据集导出第一速度模型，(?)基于所述速度模型和对地震数据集的解释构建盆地模型，(iii)采用校准数据验证所述盆地模型，(iv)由所述经验证的盆地模型导出第二速度模型，以及(v)至少部分地基于所述第二速度模型更新所述第一速度模型。
[0005]在一些实施方式中，所述第一速度模型是通过对地震数据集的地震层析成像生成的。在这样的实施方式中，构建盆地模型包括(i)采用第一速度模型由地震数据集生成地震图像，(ii)识别地震图像中的地质构造，以及(iii)采用所识别出的地质构造和非地震数据构建盆地模型，所述非地震数据包括下述数据的至少其中之一:(i)实验室测试结果、
(ii)由测井曲线数据导出的一种或多种岩石物理性质以及(iii)机械地球模型。
[0006]在一些实施方式中，验证盆地模型包括由盆地模型导出在一个或多个预定义位置处的地球物理学数据。这样的预定义位置包括井位置、伪井位置、具体地层和2D/3D地质体的至少其中之一。在这样的实施方式中，所述验证还包括将导出的地球物理学数据与校准数据进行比较，并在由盆地模型导出的地球物理学数据和预定义位置处的校准数据之间根据一个或多个预定义标准存在不匹配时采用校准数据中的至少一些对盆地模型进行修改。
[0007]在一些实施方式中，导出第二速度模型还包括从经验证的盆地模型提取有效应力数据，并采用一个或多个变换函数将有效应力数据变换为第二速度模型。这样的变换函数是由对井数据和可用模拟的岩石物理性质分析以及地震数据集和非地震数据生成的。在一些实施方式中，这样的变换函数的生成是最初采用地震数据集和非地震数据构建一个或多个岩石性质立方体。所述岩石性质立方体跟踪地质力学性质、埋藏史、地层情况和成岩作用。从对应于预定义位置的岩石性质立方体提取岩石性质，所述预定义位置包括地层、井位置、伪井位置、2D/3D地质体。之后采用所提取的预定义位置处的岩石性质定义变换函数。
[0008]在一些实施方式中，更新第一速度模型还包括生成第一速度模型和第二速度模型之间的差，并识别出第一速度模型中的需要进一步考查的区域。这样的区域包括第一速度模型和第二速度模型之间的差高于预定义阈值水平的区域。更新第一速度模型还包括采用第二速度模型修改第一速度模型中的所识别出的区域的至少其中之一，以及对经修改的第一模型进行平滑处理。
[0009]在一些实施方式中，更新第一速度模型还包括确定地震数据集中的常见图像采集的采集平直度的量度。所述常见图像采集是由第一速度模型中的需要进一步考查的区域生成的。在所述采集平直度的量度满足预定义误差水平时，保持第一速度模型中的所述区域；在采集平直度的量度不满足预定义误差水平时，采用第二速度模型中的对应区域替代第一速度模型中的所述区域。之后对经修改的第一速度模型进行平滑处理。
[0010]在一些实施方式中，更新第一速度模型还包括采用地震数据集和非地震数据识别第一速度模型中的泥线，所述泥线在第一速度模型中具有预定义深度，低于该深度将认为第一速度模型是不可靠的。在这样的实施方式中，采用第二速度模型的对应部分代替所述预定义深度的地层以下的第一速度模型。之后对经修改的第一速度模型进行平滑处理。
[0011]在一些实施方式中，更新第一速度模型还包括选择第一速度模型中的对应于2D/3D地质体的区域，并向所选择的区域分配来自第二速度模型的速度。之后对经修改的第一速度模型进行平滑处理。
[0012]在一些实施方式中，所述校准数据是通过采用地震数据集和非地震数据修改第一速度模型并识别出经修改的第一速度模型中的一个或多个在第一速度模型和盆地模型之间存在不匹配的参考区域而生成的。从经修改的第一速度模型中提取对应于所识别出的参考区域的速度，并将其变换成作为校准数据的部分的压力数据。
[0013]根据下文所述的一些实施方式，提供了一种开发用于对地震数据集进行处理的速度模型的计算机系统。所述计算机系统包括存储器、一个或多个处理器以及存储在存储器内的一个或多个程序模块。所述程序模块在通过一个或多个处理器运行时被配置为使所述一个或多个处理器执行某些操作。一项这样的操作是由地震数据集导出第一速度模型。另一项这样的操作是基于第一速度模型和对地震数据集的解释构建盆地模型。另一项操作是计算上覆岩层压力(overburden)、孔隙压力和有效应力。又一项这样的操作是采用校准数据验证所述盆地模型并由经验证的盆地模型导出第二速度模型。又一项这样的操作是至少部分地基于第二速度模型更新第一速度模型。
[0014]根据下文所述的一些实施方式，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其存储着一个或多个程序，所述程序供计算机系统的一个或多个处理器运行，以开发用于处理地震数据集的地震模型。所述一个或多个程序包括用于执行下述某些操作的指令。一项这样的操作是由地震数据集导出第一速度模型。另一项这样的操作是基于第一速度模型和对地震数据集的解释构建盆地模型。另一项这样的操作是计算上覆岩层压力、孔隙压力和有效应力。又一项这样的操作是采用校准数据验证所述盆地模型并由经验证的盆地模型导出第二速度模型。又一项这样的操作是至少部分地基于第二速度模型更新第一速度模型。
[0015]总之，可以采用本申请中公开的技术开发更为精确的速度模型，之后能够采用其生成更加精确的地震图像。速度模型的准确度不仅基于地震数据，而且还采用非地震数据对其校准。具体而言，盆地建模通过在动态地质演变过程的背景下更新速度模型对速度模型的改进做出了特有的贡献，而单独采用地震数据则做不到。
【附图说明】
[0016]通过下文所述的结合附图考虑的对本发明的各个方面的详细说明，本发明的上述实施方式以及其他实施方式将得到更加清楚的理解。在附图的几个视图当中以类似的附图标记表示对应的部分。
[0017]图1是示出了根据一些实施方式的用于在迭代的基础上执行地震成像和速度模型评估的过程的流程图。
[0018]图2A是示出了根据一些实施方式的用于构建/修改盆地模型并由盆地模型导出速度模型的过程的流程图。
[0019]图2B是示出了根据一些实施方式的构建/修改岩石性质立方体的过程以及由岩石性质立方体导出速度变换函数的过程的流程图。
[0020]图2C是示出了根据一些实施方式的基于地震数据由速度模型生成盆地模型校准数据的过程的流程图。
[0021]图3A是示出了根据一些实施方式的采用由盆地建模导出的速度模型改进地震层析成像的过程的流程图。
[0022]图3B是示出了根据一些实施方式的借助于由盆地建模导出的速度模型更新地震层析成像速度模型的过程的流程图。
[0023]图3C-3E是说明根据一些实施方式如何借助于由盆地建模导出的速度模型更新地震层析成像速度模型的相应情况的流程图。
[0024]图4是说明根据一些实施方式的包括各种程序模块的计算机系统的方框图，所述程序模块用于采用盆地建模改进适用于地震数据处理的速度模型。
【具体实施方式】
[0025]如上文所述，地震成像的结果取决于地震成像采用的速度模型的准确度。区域的地质构造越复杂，速度模型的准确度对于精确的地震图像的生成就越重要。反之，所得到的地震图像还可用于改进速度模型。例如，通过分析地震图像，解释器能够识别出图像中的主要地质构造，并判