一种构建地层速度模型的方法
【专利摘要】本发明提供了一种构建地层速度模型的方法。所述方法包括：获取工区现有的单炮地震资料；获得工区的叠前时间偏移地震数据体和叠前时间偏移成像速度体；获得工区中各个速度控制层的时间域的地震反射层位数据和断层数据；获得各测井分层段及各速度控制层段的速度；获得各速度控制层的速度；建立工区的构造格架模型；得到工区的速度场；得到深度偏移速度体；形成最终的速度模型。本发明能够利用邻区的声波测井曲线、VSP测井曲线，工区的叠前时间偏移速度体、叠前深度偏移速度体以及地面地质图结合工区的格架模型来建立地层速度模型，可应用于勘探新区，精度较高。
【专利说明】
一种构建地层速度模型的方法
技术领域
[0001]本发明涉及地球物理信号采集及地震资料解释领域。具体来讲，涉及一种构建地层速度模型的方法。
【背景技术】
[0002]在地震资料解释工作中，地层速度模型主要用于时深转换，因此，准确建立地层速度模型是地震资料解释工作的核心任务之一，是获取合理优良地质成果的重要前提条件和关键工作内容。
[0003]目前，较为成熟的建立地层速度模型的方法是以地震速度为背景，利用研究工区钻井的时深曲线或井分层一地震层位速度(即，钻井的井震伪速度)对构造模型和岩性异常体框架进行约束校正，从而建立全区的地层速度模型。该方法能基本满足解释的需要，而且也不易发生构造畸变。
[0004]然而，针对一些相对较新的探区，基础资料相对较少，仅有邻区的钻井资料和本区的地质、物探资料，常规的地层速度模型的精度远远无法满足此类勘探任务的需要。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。
[0006]为了实现上述目的，本发明在于提供一种构建地层速度模型的方法，以克服现有技术中地层速度模型的精度不高的问题。
[0007]本发明提供了一种构建地层速度模型的方法，所述方法包括步骤:A、获得工区及邻区的基础资料;B、对工区的单炮地震数据进行叠前时间偏移处理，以获得工区的叠前时间偏移地震数据体和叠前时间偏移速度体;C、根据工区地层速度结构来确定工区速度控制层，并在所述叠前时间偏移地震数据体进行速度控制层的层位追踪，以获得工区中各个速度控制层的时间域的地震反射层位数据和断层数据;D、根据邻区井的声波曲线和/或垂直地震剖面测井曲线获得各测井分层段及各速度控制层段的速度;E、根据地面地质图及所述叠前时间偏移速度体，来获得各速度控制层在平面上各个控制点的速度，从而得到速度控制层的平面速度变化图；F、利用所述步骤C中的地震反射层位数据和断层数据建立工区的构造格架模型;G、根据地震测线的道号或坐标，将步骤F中的构造格架模型中相应的时间数据与所述步骤E中的速度控制层的平面速度变化图中的速度数据进行配对，得到构造格架模型中相应的速度控制层或断层的时间-速度对，将所有时间-速度对按空间进行融合，从而得到工区的速度场;H、利用所述步骤G中的工区的速度场和所述步骤C中的地震反射层位数据，进行控制速度反演，建立初始叠前深度偏移数据体，再进行相应的深度偏移处理，得到深度偏移速度体;1、利用所述步骤H中的深度偏移速度体中的速度对所述步骤E中的各速度控制层在平面上各个控制点的速度进行趋势上的校正，重复步骤G形成最终的速度模型。
[0008]在本发明的一个示例性实施例中，所述步骤C中根据工区地层速度结构来确定工区速度控制层的实现方式可以为:根据工区地层速度变化结构，速度控制层能控制大套结构地层的速度变化，再依据速度控制层界面具有较大的波阻抗差，所述界面在全区反射强，且能连续追踪，从而确定工区速度控制层。
[0009]在本发明的一个示例性实施例中，所述步骤E可以包括以下步骤:E1、根据地面地质图上各地层的出露情况，利用加权平均算法得到各速度控制层段的第一平均速度在平面上的展布;E2、将所述叠前时间偏移速度体中相应的均方根速度利用狄更斯公式转换成平均速度，再提取各速度控制层的平均速度，利用提取的各速度控制层的平均速度对所述第一平均速度进行趋势上的修正，勾画出各速度控制层的平面速度变化图。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果包括:能够利用邻区的声波测井曲线、VSP测井曲线，工区的叠前时间偏移速度体、叠前深度偏移速度体以及地面地质图结合工区的格架模型来建立地层速度模型，该方法主要应用于勘探新区，精度较高。
【附图说明】
[0011]通过下面结合附图进行的详细描述，本发明示例性实施例的上述和其它目的、特点和/或优点将会变得更加清楚，其中:
[0012]图1示出了根据本发明示例性实施例的构建地层速度模型的方法的流程图；
[0013]图2示出了根据本发明示例性实施例的获取工区的速度控制层的层位数据和断层数据的步骤的流程图；
[0014]图3示出了根据本发明示例性实施例的确定工区中测井分层段的速度及各速度控制层段的速度的步骤的流程图；
[0015]图4示出了根据本发明示例性实施例的建立工区的速度控制层的速度平面变化的步骤的流程图；
[0016]图5示出了根据本发明示例性实施例的获取工区的叠前深度偏移数据体的步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0017]在下文中，将结合附图和示例性实施例来详细说明本发明的构建地层速度模型的方法
[0018]图1示出了根据本发明示例性实施例的构建地层速度模型的方法的流程图。这里，作为示例，所述方法可由用于构建地层速度模型的设备来实现，也可完全通过计算机程序来实现。
[0019]如图1所示，在步骤S100，获取工区及邻区现有的基础资料。这里，所述工区及邻区现有的基础资料可包括钻井资料、测井资料和地质资料、地震资料等。
[0020]在步骤S200，对工区的单炮地震数据进行叠前时间偏移处理，以获得工区的叠前时间偏移地震数据体和叠前时间偏移速度体。这里，可通过现有的任何方式对工区的单炮地震数据进行叠前时间偏移处理来获得工区的叠前时间偏移地震数据体和叠前时间偏移速度体。这里，工区的单炮地震数据属于步骤SlOO中的基础资料中的地震资料。
[0021]在步骤S300，根据工区地层速度结构来确定工区速度控制层，并在所述叠前时间偏移地震数据体进行速度控制层(即，前述的工区速度控制层)的层位追踪，以获得工区中各个速度控制层的时间域的地震反射层位数据和断层数据。作为示例，所述工区中各地层的时间域的地震反射层位数据和断层数据可包括工区中各个主要速度控制层的地震反射层位数据以及断层数据。这里，本领域常规技术人员可通过综合分析该区的钻井、测井、地质、地震等资料来确定工区地层速度结构，并可进一步根据工区地层速度结构来确定工区速度控制层。
[0022]在步骤S400，根据收集到的声波曲线或垂直地震剖面测井曲线(简称为VSP测井曲线)来获得各测井分层段(也可称为小层段)及各速度控制层段的速度。这里，各速度控制层段是指相邻两个速度控制层之间的段。
[0023]在步骤S500，根据收集到的地面地质图及通过步骤S200所得到的叠前时间偏移速度体来获得各速度控制层在平面上各个控制点的速度，从而得到速度控制层平面速度变化图。具体来讲，各个控制点的速度主要是依据步骤S400中所得的速度，根据地面地质图及叠前时间偏移速度体所得速度的变化趋势来确定各速度控制层在平面上各个控制点的速度，从而得到速度控制层平面速度变化图。其中，步骤S400中所得的速度各速度控制层段的速度。这里，地面地质图是收集得来得基础资料，是直接可用的成果图件。
[0024]在步骤S600，利用步骤S300中的地震反射层位数据和断层数据建立工区的构造格架模型。
[0025]在步骤S700，根据地震测线的道号或坐标，将步骤S600中的构造格架模型中的时间数据与步骤S500中的速度控制层的平面速度变化图中的速度数据进行配对，得到构造格架模型中的速度控制层或断层的时间-速度对，将所有时间-速度对按空间进行融合，从而得到工区的速度场。
[0026]在S800，利用步骤S700中的工区的速度场和步骤S300中的地震反射层位数据，进行控制速度反演，建立初始叠前深度偏移数据体，再进行的深度偏移处理，得到深度偏移速度体。
[0027]也就是说，如图1所示，在本示例性实施例中，本发明的方法利用步骤S500和步骤S600进行步骤S700，然后利用步骤S700的成果(工区的速度场)参与到步骤S800中去，再利用步骤S800所得的速度对步骤S500中的各速度控制层在平面上各个控制点的速度进行修正，再通过步骤S700得到最终的成果。也就是说，当有步骤S800成果中的叠前深度偏移速度体和步骤S200中的叠前时间偏移速度体同时出现时，在进行步骤S500时，以步骤S800成果中的深度偏移速度体替代步骤S500中叠前时间偏移速度体。
[0028]此外，在利用步骤S800所得的速度对步骤S500中的各速度控制层在平面上各个控制点的速度进行修正时，遵循有井时采用井的声波曲线所得的速度;无井区域以井点速度为标准，采用步骤S800中的速度从井点起算的变化率来对步骤S500的速度进行趋势上的校正。
[0029]图2示出了根据本发明示例性实施例的获取工区的速度控制层的层位数据和断层数据的步骤(即，步骤S300)的流程图。
[0030]如图2所示，在步骤S310，根据工区地层速度变化结构，速度控制层能控制大套结构地层的速度变化，而且所选速度控制层界面上下地层具有较大的波阻抗差，该界面在全区反射强，且能连续追踪，从而能够确定工区速度控制层。在步骤S320，在叠前时间偏移地震数据体上进行速度控制层的层位追踪，以获得工区中各个速度控制层的时间域的地震反射层位数据和断层数据。
[0031]图3示出了根据本发明示例性实施例的确定工区中测井分层段的速度及各速度控制层段的速度的步骤(即步骤S400)的流程图。
[0032]如图3所示，在步骤S410，根据邻区井的声波测井曲线计算相应测井分层段及相应速度控制层段的速度。
[0033]在步骤S420，根据邻区井的VSP测井曲线确定相应测井分层段的速度及相应速度控制层段。
[0034]在步骤S430，利用所述确定各测井分层段的速度及各速度控制层段的速度。可选用S410或S420任意一个来源确定速度，也可以通过这两种速度综合确定一个速度。若采用综合方式确定速度，可根据收集两种资料进行互补，比如说有的段可能只有其中一种资料，那么就相互将整段速度进行补齐。如两种资料都有，可根据经验判断哪种资料的哪段更准确，可选择性在某段采用某一种资料。如两种都觉得没有大的问题，也可采用求平均的方式来确定最终的速度。
[0035]其中测井分层段速度只要是根据地面地质图上能区分的最小单元即可。
[0036]图4示出了根据本发明示例性实施例的建立工区的速度控制层的速度平面变化的步骤(即步骤S500)的流程图。
[0037]在步骤S510，采用地面地质图，根据地面地质图上各地层的出露情况，利用加权平均算法得到速度控制层段在平面上的展布，其中，所述加权平均算法主要是针对地面地质图上所能看见的各个测井分层占相应的各个速度控制层的比重进行加权平均获得相应每个速度控制层的平均速度。在本发明的方法中，层在空间上指的一个平面，层段指的是两个平面中间的段。
[0038]在步骤S520，将叠前时间偏移速度体中的均方根速度利用狄更斯公式转换成平均速度，再提取各速度控制层的平均速度，利用提取的各速度控制层的平均速度对S510中做的平均速度进行趋势上的修正(修正时遵循有井时采用井的声波曲线所得的速度，无井区域采用以井点速度为标准，采用S520中的速度从井点起算的变化率来对S510的速度进行趋势上的校正)，勾画出各速度控制层的平面变化图。
[0039]其中，针对地震资料覆盖次数较低和信噪比较低层段，主要采用S510所述的加权平均所得速度控制层的平均速度的趋势，而针对地震资料覆盖次数较高和信噪比较高层段则采用S520叠前时间偏移速度体所提取的平均速度变化趋势。通常步骤S510、步骤S520可单独进行，单独进行时步骤S510的精度较高;不过步骤S520的精度较低，一般不建议S520单独进行。也就是说，可采用步骤S510来实现步骤S500，或者采用顺序进行步骤S510和步骤S520来实现步骤S500。这里，地震资料覆盖次数较低、较高，以及信噪比较低、较高属于本领域常规技术人员可以判断的内容。
[0040]图5示出了根据本发明示例性实施例的获取工区的叠前深度偏移数据体的步骤(即步骤S800)的流程图。
[0041 ]如图5所示，在步骤S810，利用工区的速度场和地震反射层位数据，对所述地震反射层位数据进行控制速度反演，以建立初始叠前深度偏移数据体。
[0042]在步骤S820，利用所述初始叠前深度偏移数据体提取叠前深度偏移数据属性。这里，所述叠前深度偏移数据体属性可包括以下项中的至少一项:倾角、方位角和连续性等属性。
[0043]在步骤S830，基于所述初始叠前深度偏移数据体获取叠前深度偏移共成像点道集，对所述叠前深度偏移共成像点道集自动拾取剩余均方根速度，并对所述剩余均方根速度进行平滑处理。
[0044]在步骤S840，利用所述叠前深度偏移数据属性和平滑处理后的剩余均方根速度建立网格层析成像矩阵，对所述网格层析成像矩阵进行解矩阵处理，以获取工区的叠前深度偏移速度体。
[0045]在本发明的另一个示例性实施例中，构建地层速度模型的方法可包括以下步骤:(A)获取工区现有的单炮地震资料；(B)获得工区的叠前时间偏移地震数据体和叠前时间偏移成像速度体；(C)获得工区中各个速度控制层的时间域的地震反射层位数据和断层数据；(D)获得各测井分层段及各速度控制层段的速度；(E)获得各速度控制层的速度；(F)建立工区的构造格架模型；(G)得到工区的速度场；(H)得到深度偏移速度体；(I)形成最终的速度模型。
[0046]优选地，步骤(C)包括:(Cl)根据工区地层速度变化结构，速度控制层能控制大套结构地层的速度变化，再依据速度控制层界面具有较大的波阻抗差，该界面在全区反射强，且能连续追踪，从而确定工区速度控制层；(C2)并在所述叠前时间偏移地震数据体上进行速度控制层的层位追踪，以获得工区中各个速度控制层的时间域的地震反射层位数据和断层数据。
[0047]优选地，步骤(D)包括:(Dl)根据邻区井的声波测井曲线计算相应测井分层段及相应速度控制层段的速度；(D2)根据邻区井的VSP测井曲线确定相应测井分层段的速度及相应速度控制层段；(D3)根据已有的Dl和D2中计算的速度综合确定各测井分层段的速度及各速度控制层段。
[0048]优选地，步骤(E)包括:(El)采用地面地质图，根据地面地质图上各地层的出露情况，利用加权平均算法得到速度控制层段在平面上的展布；(E2)将叠前时间偏移速度体中相应的均方根速度利用狄更斯公式转换成平均速度，再提取各速度控制层的平均速度，利用提取的各速度控制层的平均速度对El中的速度进行趋势上的修正，勾画出各速度控制层的平面变化图。
[0049]优选地，步骤(H)包括:(Hl)利用G中工区的速度场和C2中的地震反射层位数据，进行控制速度反演，建立初始叠前深度偏移数据体；(H2)利用Hl所述初始叠前深度偏移数据体提取叠前深度偏移数据属性；(H3)基于所述初始叠前深度偏移数据体获取叠前深度偏移共成像点道集，对所述叠前深度偏移共成像点道集自动拾取剩余均方根速度，并对所述剩余均方根速度进行平滑处理；(H4)利用所述叠前深度偏移数据属性和平滑处理后的剩余均方根速度建立网格层析成像矩阵，对所述网格层析成像矩阵进行解矩阵处理，以获取工区的叠前深度偏移速度体。
[0050]优选地，步骤(I)包括:(Il)将叠前深度偏移速度体中相应的均方根速度利用狄更斯公式转换成平均速度，再提取各速度控制层的平均速度，利用提取的各速度控制层的平均速度对E2中的速度进行趋势上的修正；(12)重复步骤G形成最终的速度模型。
[0051]综上所述，在根据本发明示例性实施例的构建地震数据的速度模型的方法中，能够利用邻区或本区的时深曲线、VSP曲线，工区的叠前深度偏移速度体、叠前深度偏移速度体、地面地质成果、结合工区的格架模型来建立地层速度模型，有效地提高地层速度模型中速度的准确性。
[0052]尽管上面已经结合附图和示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。
【主权项】
1.一种构建地层速度模型的方法，所述方法包括步骤: A、获得工区及邻区的基础资料； B、对工区的单炮地震数据进行叠前时间偏移处理，以获得工区的叠前时间偏移地震数据体和叠前时间偏移速度体； C、根据工区地层速度结构来确定工区速度控制层，并在所述叠前时间偏移地震数据体进行工区速度控制层的层位追踪，以获得工区中各个速度控制层的时间域的地震反射层位数据和断层数据； D、根据收集到的邻区井的声波曲线和/或垂直地震剖面测井曲线获得各测井分层段及各速度控制层段的速度； E、根据地面地质图及所述叠前时间偏移速度体，来获得各速度控制层在平面上各个控制点的速度，从而得到速度控制层的平面速度变化图； F、利用所述步骤C中的地震反射层位数据和断层数据建立工区的构造格架模型； G、根据地震测线的道号或坐标，将步骤F中的构造格架模型中的时间数据与所述步骤E中的速度控制层的平面速度变化图中的速度数据进行配对，得到构造格架模型中的速度控制层或断层的时间-速度对，将所有时间-速度对按空间进行融合，从而得到工区的速度场； H、利用所述步骤G中的工区的速度场和所述步骤C中的地震反射层位数据，进行控制速度反演，建立初始叠前深度偏移数据体，再进行深度偏移处理，得到深度偏移速度体； 1、利用所述步骤H中的深度偏移速度体中的速度对所述步骤E中的各速度控制层在平面上各个控制点的速度进行趋势上的校正，重复步骤G形成最终的速度模型。2.根据权利要求1所述的构建地层速度模型的方法，其中，所述步骤C中根据工区地层速度结构来确定工区速度控制层的实现方式为:根据工区地层速度变化结构，速度控制层能控制大套结构地层的速度变化，再依据速度控制层界面具有较大的波阻抗差，所述界面在全区反射强，且能连续追踪，从而确定工区速度控制层。3.如权利要求1所述的构建地层速度模型的方法，其中，所述步骤E包括以下步骤: E1、根据地面地质图上各地层的出露情况，利用加权平均算法得到各速度控制层段的第一平均速度在平面上的展布； E2、将所述叠前时间偏移速度体中的均方根速度利用狄更斯公式转换成平均速度，再提取各速度控制层的平均速度，利用提取的各速度控制层的平均速度对所述第一平均速度进行趋势上的修正，勾画出各速度控制层的平面速度变化图。
【文档编号】G01V1/30GK106094032SQ201610762531
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月30日
【发明人】蒋波, 邓小江, 王小兰, 李邗, 范增辉, 康昆, 黄诚, 杨容, 程莉莉, 王梦
【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