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_2

文档序号:8435714阅读:来源:国知局
断地震事件在该图像中的聚焦水平如何。之后,可以通过这样的解读结果得到改进的速度模型,继而采用该模型生成更加精确的图像。因此,经常将地震成像和速度建模表征为可以多论迭代直到获得预期结果的自举过程。
[0026]图1是示出了根据一些实施方式的用于以迭代方式执行地震成像和速度模型评估的过程的流程图。注意,2D或3D地震数据集经常要经历一个或多个预处理步骤(图中未示出),之后才能具备用于速度分析模块25和地震成像模块30的适当条件(就像该图中的地震数据20那样)。经过这些年,开发出了很多用于执行速度分析的方法,包括速度一频谱分析以及地震层析成像速度分析,这些都是本领域技术人员已知的。在速度分析模块25由地震数据生成速度模型10之后,地震成像模块30能够采用速度模型10执行对地震数据20的地震成像。就像速度分析一样,有很多已知的地震成像方法,包括时间偏移和深度偏移。地震成像模块30的输出是地震图像40,其可以是2D片层或3D立方体。解释器或解释过程能够由地震图像40识别出图像中的主要反射体的位置,并采用这样的信息确定地下区域内的油气资源分布。成像采集(gather)平直度和/或地震图像40的质量经常是地震成像模块40采用的速度模型10的准确度的良好指标。如果质量令人满意¢0,是),那么可以停止所述过程(80);否则¢0,否),该过程可以进行至更新速度模型(70),并向地震成像模块30提供更新的速度模型,从而对地震数据20重新成像。
[0027]根据本申请的一些方面,通过盆地建模过程辅助速度模型的更新,因为盆地建模过程提供了地震数据所缺少的目标区域的动态信息。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。如图中所示,盆地建模的早期步骤之一是解释(110)地震图像,以识别出地震图像中的处于不同深度上的那些初始地质构造。注意,在此将所述地质构造标示为“初始”是因为它们可能随着盆地建模过程的继续而变化。代表性的地质构造可以包括但不限于地层(其可以表示储集层或封闭区间)、断层、盐、盐焊接等。所述构造的复杂性可能导致单独由地震数据得出的速度模型不准确,而且往往成像也较差。但是,如果能够在地震图像中将它们适当的识别出来,继而将其包含到盆地模型内,那么盆地建模过程可以扩充由地震图像导出的解释结果,并且允许通过使盆地模型与各种类型的校准数据相关而将在地质上合理的参数投射到地震图像的质量较差的区域内。在一些实施方式中,采用这样的信息生成的速度模型比单独由地震数据导出的速度模型更加精确。
[0028]所述盆地模型是采用所述解释结果和其他可用数据构建的,所述其他数据包括实验室测试、岩石物理性质和/或机械地球模型。这些年,研宄人员和地质学家开发出了很多盆地建模工具,从而通过历史分析地球的内部状况。可以将这些工具用于:(i)碳氢化合物的分析,具有潜在的可采出容量的碳氢化合物的生成、迀移和储量,(ii)通过时间对某一区域的构造形式的重构,或者(iii)确定地下区域内的压力环境。几个代表性的盆地建模工具包括来自美国Platte River Associates公司的BasinMod?、来自法国的 Beicip-Franlab 的 Temis Suite?以及来自 IES ?(Schlumberger)的 PetroMod 和Permedia?(HalIiburton),通过引用将其每者并入本申请。
[0029]之后将由所述解释结果导出的初始盆地模型与校准数据进行比较(120),以判断在盆地模型和校准数据之间是否存在很好的拟合(125)。代表性校准数据包括井数据、伪井数据、地震数据、碳氢化合物迹象(shows)等。在这些盆地建模工具中的大部分当中,与之进行比较的校准数据(例如,孔隙度、温度、源岩壮年期指标、孔隙压力和各种测井曲线)是由各种外部来源导出的,并且将作为输入数据提供给程序,将参照所述数据对盆地模型参数进行调整。如果在盆地模型和校准数据之间存在很好的拟合(125,是),例如,如果盆地模型和校准数据之间的差满足预定的阈值水平或者拟合标准(其通常处于1%到5%的范围内),那么认为盆地模型充分准确,之后从所述盆地模型提取(135)有效应力,并采用一个或多个变换函数将其变换(140)成速度模型。下文联系图2B提供了有关所述变换函数的更多细节。
[0030]如果所述盆地模型没有很好地拟合(125,否),例如,如果盆地模型和校准数据之间的差不满足预定义的阈值水平或者拟合标准,
[0031]那么所述过程将采用所述校准数据修改(130)所述盆地模型。例如,可以由盆地模型导出既定井位置处的压力数据。之后,将所述压力数据与在该井位置处测得的压力数据进行比较。如果两组压力数据不相互匹配,那么这意味着必须通过例如修改盆地模型的孔隙度和渗透率数据对盆地模型进行修订,直到由盆地数据导出的压力数据与在该井处测得的压力数据一致为止。注意,这些步骤(120,125和130)可以多次迭代,直到认为盆地模型是对校准数据的很好的拟合为止。在一些实施方式中,可以通过解逆问题实现对盆地模型的校准。
[0032]注意,需要一个或多个步骤将作为校准数据的很好的拟合的盆地模型转换为速度模型。例如,首先采用盆地模型的纵向渗透率(Kv)和水平渗透率(Kh)计算压力数据。之后,从地下区域的上覆岩层压力减去所述压力数据,以生成该区域的有效应力。之后,采用一个或多个变换函数将有效应力变换为速度模型。
[0033]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。在一些情况下,将这一过程的输入数据划分成两个不同的类别:(i)包括实验室测试、岩石物理性质和机械地球模型的非地震数据150以及(ii)诸如孔隙度、渗透率和地震阻抗等的地震反演结果155。
[0034]所述过程采用这两种类型的输入数据构建(160) —个或多个岩石性质立方体,这些立方体将凸显(honor)不同类型的地质观测结果,例如,地质力学性质、埋藏史、地层情况、成岩作用等。在一些实施方式中,岩石性质立方体包括1立方体、Kh立方体、孔隙度立方体等。就像盆地建模工具一样,由很多可以用来由地震和非地震数据构建岩石性质立方体的工具。例如,可从开曼群岛乔治市的Paradigm获得的GOCAD以及可从Schlumberger获得的Petrel都是常用的地质建模套装软件,其将适合于根据本发明的一些实施方式的使用。有时对不同的岩石性质立方体进行反复修改,直到它们相互地以及与其他地质信息一致为止。
[0035]在生成岩石性质立方体之后,过程进行至从岩石性质立方体提取预定义位置处的一些性质。例如,可以沿那些地层单元(165),例如,在地震图像的解释结果的基础上,以及沿伪井位置或者2D/3D地质体(170)从不同岩性的对应岩石性质立方体提取垂直和水平渗透率(KjPKh)。出于举例说明的目的,在图2B中单独示出了不同类型的位置的性质提取。但是本领域技术人员将理解如果有必要可以将它们合并到一个步骤当中。在相应的岩石性质立方体中提取了预定义位置处的岩石性质之后,所述过程为正在构建的盆地模型定义
(175)包括Kv、Kh、孔隙度、有效应力、深度等在内的不同岩石性质之间的一种或多种关系。之后,将这些岩石性质关系添加(180)至盆地模型,可以采用其中的一些(例如,渗透率和有效应力之间的关系)作为变换函数,从而从盆地模型导出速度模型。
[0036]如上文所述,用于修改盆地模型的校准数据可以来自不同的来源,其中之一就是地震数据本身。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。具体而言,可以采用诸如地震测井和井数据的其他现有数据校准(205)由地震数据生成的速度模型。类似地,可以采用实际井数据修改单独由地震数据导出的速度模型。
[0037]接下来,可以在用于盆地模型的校准的改进速度模型中识别(210)出某些参考区域。在一些实施方式中,所识别出的区域是速度模型中的那些被认为正确但是与盆地模型不一致的区域。在这种情况下,采用速度模型生成用于校准盆地模型的额外数据。例如,所述过程可以沿在地震图像中识别出的某些地层从速度模型提取(215)速度,之后采用上文联系图2描述的变换函数中的某些函数将所述速度变换为压力数据。类似地,所述过程可以从速度模型提取出某些预定义地质体内(220)或者伪井位置处(225)的速度,之后将其变换为对应位置处的压力数据。之后,将由速度模型导出的预定义位置处的压力数据添加
(220)至校准数据集以作为在必要时对盆地模型进行修改的额外校准数据。
[0038]由图2A所示的盆地模型导出的速度模型具有多种用途。例如,可以将所述速度模型用于改善地震层析成像结果。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。在由盆地模型导出(310)速度模型之后,采用某一过程,从而利用(315)速度模型以及由速度模型导出的数据(例如,沿现有地层的速度梯度)定义某些凸显目标区域的地层情况的引导(guiding)趋势。由于盆地建模过程
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