专利名称：改进沉积盆地之间的地层对比的拟测井曲线的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据从地震阻抗数据得到的属性来创建拟测井曲线，以改进两个以上盆地之间的沉积等效地层的对比。
背景技术：
油气勘探中的初始步骤之一是通过解释要勘探的叠后处理地震体来生成一致地层架构。这包括沉积等效地层的识别。在一些结构复杂的地区，比如深水沉积环境中，该初始步骤证明是挑战性的，因为结构复杂性会引起沉积时间相同的地层之间的差别沉积(即，变化的厚度)和地层不整合或者不连续。例如，在地震体包括两个以上的单独盆地的情况下，所述单独盆地内的地层和 /或限定地层的层位是在相同时间沉积的，但是由于盆地之间的不整合性、不连续性(缺失部分)或者可变厚度，这样的地层之间的对比难以确定。存在分析地震数据和对比(即，联系)单独盆地的常规技术。这些技术包括识别和对比位于沉积时间相同的单独盆地中的诸如曲面(地层)和事件的特征。然而，在一些情况下，这些技术在对比地层等效事件方面的准确性可能是错误的和/或不足的。确定盆地之间的准确联系的权威方法是在每个盆地中钻井、对钻井进行测井并对来自井筒的数据进行采样。这种方法是时间密集的，并且设备和工时费用高。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种系统和方法，用于提供单独盆地之间的沉积等效地下事件之间的对比。在一个实施例中，沉积等效地下事件之间的对比是通过多个操作完成的，所述多个操作包括(a)获得代表在深水环境中得到的感兴趣地震体的一组地震振幅数据，其中所述一组地震数据的维数是(i)在感兴趣地震体的平面上的二维位置，( )与地震时间有关的参数，和(iii)与从到达由(i)和(ii)限定的数据集中的点的信号得到的振幅有关的参数；(b)在地震振幅数据体中识别多个盆地，所述多个盆地包括第一盆地和第二盆地；(c)获得与地震数据体内的位置的声阻抗和/或弹性阻抗有关的阻抗参数的值；(d)识别第一盆地内的地层；(e)识别第二盆地内的地层；(f)在关于第一盆地在操作 (d)中识别的地层以及关于第二盆地在操作(e)中识别的地层之间和/或之内引入微层； (g)获得每个微层内的阻抗参数的平均值；(h)为第一盆地和第二盆地中的每一个，获得包括在操作(g)获得的平均值的拟测井曲线；(i)对比第一盆地的拟测井曲线和第二盆地的拟测井曲线；以及(j)根据在操作(i)进行的对比，调整关于第一盆地和第二盆地之间的地层连续性的解释。参考构成本说明书的一部分的附图，根据下面的说明和附加权利要求，本发明的这些和其它目的、特征及特性，以及相关的结构元件的操作方法和功能，及部件的组合和制造的经济性将变得更明显，附图中，相同的附图标记表示对应的部件。然而，附图只是用于举例说明，而不是对本发明的限制。说明书和权利要求中使用的单数形式“一个”包括复数的所指事物，除非上下文明确地另有说明。
图1图解说明了按照本发明的一个或多个实施例，一组地震振幅数据的时间切片。图2图解说 明了按照本发明的一个或多个实施例，穿过两个盆地的一系列地震振幅数据的横截面图。图3图解说明了按照本发明的一个或多个实施例，从一组地震振幅数据得到的声阻抗数据的示图。图4图解说明了按照本发明的一个或多个实施例，与感兴趣地震体的相同部分有关的一系列地震振幅数据4A和声阻抗数据4B。图5图解说明了按照本发明的一个或多个实施例，示出深水沉积环境的示图。图6图解说明了按照本发明的一个或多个实施例，在本发明中利用的通过对比沉积时间相同的单独盆地内的各层而把感兴趣地震体联系在一起的工作流程。图7图解说明了按照本发明的一个或多个实施例的一组地震振幅数据的截面，所述截面示出了沿着相似的地层事件绘制并随后被用于引入微层的曲面。图8A和8B图解说明了按照本发明的一个或多个实施例的图4A和4B的展平形式。图9图解说明了按照本发明的一个或多个实施例，在图1和2中识别的两个单独盆地之间，与声阻抗有关的拟测井曲线的对比。图10图解说明了按照本发明的一个或多个实施例，两个单独盆地之间的阻抗信息的对比。图11图解说明了按照本发明的一个或多个实施例，来自两个盆地的地震数据的初始解释。图12图解说明了按照本发明的一个或多个实施例，来自两个盆地的地震数据的
调整后解释。
具体实施例方式代表感兴趣地震体的地震振幅数据的维数通常包括沿着水平面(或者某个其它面)的位置和与地震时间或地震深度有关的参数。在地震数据是三维数据(例如，地震“数据立方体”)的情况下，沿着水平面的位置可用一对位置参数来参数化，所述一对位置参数描述在感兴趣的相应地震体的平面上的位置(例如，沿着水平面的χ-y位置)，同时沿着与基准平面垂直的轴排列地震数据的振幅。图1图解说明了地震数据立方体10的示图，该示图表示沿着与地震时间有关的参数的单个值获得的感兴趣地震体(例如，穿过地震数据立方体10的水平切片)。通常，这种视图被称为“时间切片”。可以看出，感兴趣地震体包括两个单独的盆地，在图1中，所述两个单独的盆地被标记为第一盆地Bl和第二盆地B2。尽管第一盆地Bl和第二盆地B2被图解表示成直接相邻，然而这并不是限制性的。下面关于第一盆地Bl和第二盆地B2讨论的原理能够被应用于位于共同的沉积环境内的任意两个或更多个盆地(或者次盆地)。在图 1中提供的图示中，地震数据立方体10描述了在常见的深水沉积环境中布置的感兴趣地震体(包括第一盆地Bl和第二盆地B2)。尽管下面关于地震数据立方体10讨论的分析的一些方面是特别针对这种环境而言的，然而应理解，在能够识别连续和均勻地层，比如白垩层的其它沉积环境内，下面说明的原理一般也是适用的。本发明的范围包括按照说明的原理进行的从这些其它沉积环境获得的地震数据的分析。图2图解说明了沿着图1中所示的剖面线C-D获得的数据立方体10的截面图。在下面的说明中，讨论在图2中所示的数据立方体10的二维视图中图解说明的各种性质。显然这些性质不仅适用于图2中所示的二维截面，而且在整个三维数据立方体10内都适用， 并且关于所示二维截面的这些性质的讨论只是例证性的。此外，应理解关于三维进行的分析的下述讨论可适用于描述感兴趣地震体的单个横截面的地下结构的二维数据集。在图2中所示的数据立方体10的视图中，可看出感兴趣地震体包括多个层位，在图2中，所述多个层位被标记为H1-H6。层位是在感兴趣地震体的地层内成分不同的两层之间的边界处形成的曲面。由于层位H1-H6代表感兴趣地震体的地层成分的边界变化，因此出于分析的目的，假定每个层位H1-H6代表感兴趣地震体内的描绘在共同的年代地层时间沉积的地质层的曲面。这是合理的，因为在感兴趣地震体的一个区域中沉积的地层中的成分变化的推动力很可能是在感兴趣地震体的另一个区域中沉积的地层的类似成分变化的推动力。特别地，指示两个区域的这种成分变化的边界连接在一起，和/或在感兴趣地震体内具有相似深度。图3说明了与第二盆地B2的一部分相对应的声阻抗数据。与主要指示地层之间的边界的地震振幅数据相反，声阻抗提供了与感兴趣地震体内的层性质更直接有关的度量。 图3图解说明了分层排列具有相似岩性的地层的方式，以及这些层的边界如何形成图2中所示的层位H1-H6。图4A和4B图解说明了地震数据和声阻抗之间的关系。图4A和4B示出了两个数据集，所述两个数据集描述了图2和3中所示的第二盆地B2的数据立方体10的截面的一部分。在由地震振幅数据形成的第一个数据集(图4A)中，具有共同岩性的地层表现为一对相邻并分离的层位。相反，在由声阻抗形成的数据集(图4B)中，同一地层被表示成具有共同岩性，并在每一侧由第一个数据集中所示的层位限定的单个单元。声阻抗是通过地震数据的反演而获得的。反演是一种已知的处理，可对例如叠后数据、角叠加数据和/或其它地震数据进行所述反演。返回参见图2，不仅第二盆地B2内的层位H1-H6对应于各个年代地层时间，而且相同沉积环境中的其它盆地也将包括对应于H1-H6中的一个或多个的层次。这是因为与第二盆地B2相同的沉积环境中的其它盆地将经历与第二盆地B2相同的一些沉积物沉积驱动力。例如，图2示出存在于第一盆地Bl中的一组层位，其中的一些层位可对应于第二盆地 B2中的层位H1-H6。由于各种原因，期望在第一盆地Bl和第二盆地B2之间对比这样的层位以及它们所限定的各层。例如，它确保正确地识别每个盆地中的相同层。这种识别随后被用于做出涉及数百万美元的钻井决策。然而，从图2中可看出，数据立方体10的粗略检查不能使在共同的年代地层时间沉积的第一盆地Bl内的层位和第二盆地B2中的层位H1-H6 对比，因为盆地Bl和B2内的对应层位和地层是在沿着数据立方体10的地震参数维数的不同点发现的。为了对比第一盆地Bl和第二盆地B2中的层位和/或地层，在盆地Bl和B2之间识别和对比第一盆地Bl和第二盆地B2所共有的地质标志。下面讨论的地质标志(被称为密集段)是特别针对深水沉积环境而言的。这不是限制性的，下面讨论的方法适用于识别在其它沉积环境内发现的其它类型的地质标志。图5举例说明了例证的深水沉积环境。通常在深水沉积环境中(例如，在盆地Bl 和B2的沉积中)，沉积在盆地内的物质源于从相邻陆架边缘侵蚀的沙、页岩和岩屑。这些物质可能是借助流入深水的河流和三角洲而沉积的。当海平面较低时，从大陆和/或陆架侵蚀掉物质，并且相当大量的物质(沙或页岩)被沉积到深水盆地中。当海平面较高时，从陆架边缘侵蚀掉较少的物质，于是较少量的物质被沉积到盆地中。一般来说，在高海平面(高水位期)，沉积到盆地中的物质是尺度很小的物质，比如细微的有机物和泥沙。沉积非常缓慢，但是相对一致；产生很薄的泥浆和有机物残骸层。这种细微的富含有机物的物质在受到海平面升高影响的所有盆地内形成相对均勻的薄层。该层具有相似的岩性，并且就其范围来说是区域性的。在高海平面时期内以这种方式形成的层被称为“密集段”。一般来说，密集段 就范围来说是区域性的，它们的均勻岩性在地震振幅数据上表现出相似的特性。因而，密集段提供了用于识别沉淀物的类型(沙还是页岩)以及用于在单独的盆地之间进行对比的地质标志。识别每一个盆地Bl和B2内的密集段使得对应的地震体能够被“联系”在一起。当被准确地对比时，本领域的技术人员应该了解每个盆地的沉积时间，而沉积时间又使得能够重构盆地Bl和/或B2的沉积历史。在区域性地区中的其它沉积环境中，也存在与在深水中发现的那些沉积事件类似的一致沉积事件。因此，由这里提供的密集段构成的地质标志的识别和对比的描述并不是限制性的，下面讨论的方法适合于识别在其它沉积环境内发现的其它类型的地质标志。图6图解说明了通过对比具有共同沉积时间的单独盆地内的地层而把感兴趣地震体联系在一起的方法20。下面给出的方法20的操作是例证性的。在一些实施例中，可用没有说明的一个或多个另外的操作，和/或可在没有讨论的一个或多个操作的情况下实现方法20。另外，在图6中图示并在下面说明的方法20的操作顺序并不是限制性的。在一些实施例中，可在一个或多个处理装置(例如，数字处理器，模拟处理器，用来处理信息的数字电路，用来处理信息的模拟电路，状态机，和/或以电子方式处理信息的其它机构)中实现方法20。所述一个或多个处理装置可包括响应于以电子方式保存在电子存储介质上的指令而执行方法20的一些或者全部操作的一个或多个模块。所述一个或多个处理模块可包括通过为执行方法20的一个或多个操作而专门设计的硬件、固件和/或软件来配置的一个或多个装置。在一个实施例中，方法20包括操作22，在操作22，获得代表感兴趣地震振幅数据体的一组地震数据。所述一组地震数据的维数包括描述在感兴趣地震体的平面上的位置 (例如，沿着水平面的χ-y位置)的一对位置参数，和与沿着与所述平面垂直的轴设置的地震时间有关的参数。例如，与地震时间有关的参数可包括地震时间或地震深度。所述一组地震数据还包括与地震能量在感兴趣地震体内的传播和/或反射有关的一个或多个参数， 比如振幅、频率、相位和/或其它参数。从而，在一个实施例中，所述一组地震振幅数据是表示感兴趣地震体的地震数据立方体。在另一个实施例中，所述一组地震振幅数据被简化到导致二维数据集的水平面中的单个坐标。在操作24，识别感兴趣地震振幅数据体内的多个盆地。在一个实施例中，所述多个盆地包括第一盆地和第二盆地。 在操作26，对于感兴趣地震体内的多个位置，确定与声阻抗和/或弹性阻抗有关的阻抗参数的值。这些值是通过包括在所述一组地震数据中的地震振幅的反演而确定的。 阻抗参数可包括声阻抗或弹性阻抗，和/或与声阻抗和/或弹性阻抗有关的其它参数。在操作28，确定在操作26为确定阻抗参数的值而进行的地震数据的反演是基于模型的反演还是基于迹线的反演。如果确定是基于模型的反演，那么方法20进入操作30， 在操作30，低频分量(即，压实趋势)被除去。如果操作26的所述确定是基于迹线的，那么方法20进入操作32。在操作32，解释在所述一组地震数据中表示的感兴趣地震体中的地层。这包括解释在操作24识别的多个盆地中的地层。在一个实施例中，操作32包括通过分析在操作 26确定的作为所述一组地震数据内的位置的函数的阻抗参数，来解释感兴趣地震体中的地层。在一个实施例中，操作32包括直接从所述一组地震数据解释层位。在操作32解释给定地层包括解释上层边界和下层边界，以及将在所述一组地震数据中表示的位于所述上层边界和下层边界之间的位置与所述给定地层相关联。操作32还包括关于每个盆地之间的地层的对应性的第一解释。在操作34，在感兴趣的区域中，在操作32所识别的每一层之间，并最终在每一层内引入多个不相交的曲面。也可在操作32所识别的最浅地层的顶部之上和/或在操作32 所识别的最深地层的底部之下引入曲面。取决于在操作32所识别的每个或者任意地层的厚度，可能不需要在它们之内引入曲面。为了举例说明，图7示出了其中曲面36描绘密集段，而曲面40在另一个密集段之上的一组地震振幅数据的截面。具有附图标记42的多个不相交的曲面定义了微层，类似于曲面36、38和40。从图7中可看出，曲面42是略微均勻分布的，并且确定各个曲面42的形状以保持相邻曲面42之间的略微成比例的距离。从而， 曲面42的形状在某一方面对应于上边界38和下边界40。通常，在与所述一组地震数据的时间采样率相对应(至少粗略对应)的间隔(例如，4毫秒)，解释曲面42。然而，在一些情况下(例如，当地震数据有噪声或者质量差时)，可在更大的间隔(比如时间采样周期的整数倍)解释曲面42。本领域的技术人员把这种操作称为比例切片，并且中间曲面被称为微层。返回参见图6，在操作44，获得与微层相对应的声阻抗或弹性阻抗的值的平均值。 在一个实施例中，操作44包括“展平” 一组阻抗参数数据，以便于确定在操作34定义的微层内的阻抗参数的实际值的平均值所需的求平均。“展平”该数据意味着拉伸该数据，使得在数据中描述的地层和/或层位变成通常水平的，而不是倾斜的和/或弯曲的。例如，图8A 和8B示出了代表图4中所示的B2的地震和阻抗参数数据的截面的展平形式。例如，图9示意地示出了当地震数据是三维数据时，获得声阻抗或弹性阻抗的平均值的处理。为了简单起见，微层48被表示成水平/展平的；实际上它可以是弯曲的。在关于三维数据的一个实施例中，在所有可获得的方位角求声阻抗或弹性阻抗的平均值。在关于二维数据的一个实施例中，在数据的单个平面内求所述平均值。对在步骤24所识别的每个感兴趣盆地，连续地进行求平均值的运算。对于每个盆地，关于每个微层获得的平均值被分配给下面被称为声阻抗或弹性阻抗的拟测井曲线的单个迹线50。垂直迹线50指示穿过一组地震数据的迹线。迹线50的x-y位置变成与阻抗参数无关，因为无论迹线50的x-y位置是什么，沿着所述迹线的阻抗参数的值都是操作44中为数据集中的该微层确定的平均值。返回参见图6，在操作52，从要对比的每个盆地获得阻抗数据的伪拟井曲线。如前所述，伪测井曲线是在操作44中关于给定微层确定的平均值的积累。在操作54 ，根据在操作52获得的伪测井曲线，在盆地之间识别和对比地质标志 (例如，密集段)。对于不是密集段的地震体的感兴趣区域中的微层内的曲面来说，阻抗参数的实际值的范围将会相当大，同时所述实际值以基线测量结果(对应于零声阻抗)为中心。结果，在操作44确定不在密集段内或者并不仅仅是密集段的微层内的声阻抗或弹性阻抗参数值的平均值将产生与基线测量结果(例如，对应于零声阻抗)接近的阻抗参数的平均值。相反，如上所述，密集段往往具有相对均勻的岩性(反映在阻抗参数中)。因此，密集段内的微层的阻抗参数的值和阻抗参数的实际值之间的偏差一般较小。此外，由于密集段内的均勻性，阻抗参数的实际值很可能不以基线测量结果为中心。结果，在操作44获得的对应于密集段的拟测井曲线的阻抗参数的平均值会明显大于和/或小于基线测量结果，而在操作44获得的不是密集段的一部分的微层内的阻抗参数的实际值通常会基本等于基线测量结果。声阻抗或弹性阻抗的拟测井曲线的评估便于地震数据体内的感兴趣单独盆地 (次盆地)之间的对比54。例如，图10提供了分别通过第一盆地Bl和第二盆地B2评估的声阻抗参数的拟测井曲线的比较。由于方法44所提供的处理，可如图所示地对比第一盆地 Bl中的与第二盆地B2中的层位H1-H6相对应的层位(借助提供的相关系数)。返回图6，在操作56，一旦拟测井曲线的评估已便利了地层的对比，就按照对比结果来更新感兴趣地震体的总体解释。例如，图11图解说明了地震数据立方体10的视图，所述视图示出了其中第一盆地Bl中的区域58a、60a、62a和64a与第二盆地B2中的区域58b、 60b,62b和64b相对比的地震数据的初始解释。然而，进行方法20后，地震数据被重新解释，产生图12中所示的解释，其中按照操作54的对比结果，区域60a、62a和58b中的每一个被重新配置。尽管基于目前认为是最实际并且优选的实施例，出于举例说明的目的详细说明了本发明，然而显然这样的细节只是用于举例说明，本发明并不局限于公开的实施例，相反本发明意图覆盖在附加权利要求的精神和范围内的修改和等同安排。例如，本发明预期在可能的程度，任意实施例的一个或多个特征可以与任何其它实施例的一个或多个特征结合。
权利要求
1.一种提供单独盆地之间的沉积等效地下事件之间的对比的方法，所述方法包括(a)获得在深水环境中获取的、代表感兴趣地震体的一组地震振幅数据，其中，所述一组地震数据的维数是(i)在感兴趣地震体的平面上的二维位置，(ii)与地震时间有关的参数，以及(iii)与从到达由(i)和(ii)限定的数据集中的点的信号得到的振幅有关的参数；(b)在地震振幅数据体中识别多个盆地，所述多个盆地包括第一盆地和第二盆地；(c)获得与地震数据体内的位置的声阻抗和/或弹性阻抗有关的阻抗参数的值；(d)识别第一盆地内的地层；(e)识别第二盆地内的地层；(f)在针对第一盆地在步骤(d)中识别的地层和针对第二盆地在步骤(e)中识别的地层之间和/或之内引入微层；(g)获得每个微层内的阻抗参数的平均值；(h)分别获得第一盆地和第二盆地的拟测井曲线，该拟测井曲线包括在步骤(g)获得的平均值；⑴对比第一盆地的拟测井曲线和第二盆地的拟测井曲线；以及(j)根据在步骤(i)进行的对比，调整关于第一盆地和第二盆地之间的地层连续性的解释。
2.按照权利要求1所述的方法，其中，第一盆地和第二盆地是共同的沉积环境内的次盆地。
3.按照权利要求1所述的方法，其中，阻抗参数是声阻抗、弹性阻抗或剪切阻抗。
4.按照权利要求1所述的方法，其中，在步骤(g)获得平均值之前，每个盆地中的微层被展平。
5.按照权利要求1所述的方法，其中，在步骤(b)识别的多个盆地包含第三盆地，其中， 所述方法进一步包括识别第三盆地内的地层；在针对第三盆地识别的地层之间和/或之内引入微层； 获得每个微层内的阻抗参数的平均值； 获得第三盆地的拟测井曲线；对比第三盆地的拟测井曲线和第一和/或第二盆地的拟测井曲线； 根据进行的对比，调整关于第三盆地和第一盆地和/或第二盆地之间的地层连续性的解释。
6.按照权利要求1所述的方法，其中，地震数据集是在能够识别连续和均勻地层的区域中获取的。
7.一种配置成提供单独盆地之间的沉积等效地下事件之间的对比的系统，所述系统包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器通过下述步骤来提供单独盆地之间的沉积等效地下事件之间的对比(a)获得在深水环境中获取的、代表感兴趣地震体的一组地震振幅数据，其中，所述一组地震数据的维数是(i)在感兴趣地震体的平面上的二维位置，(ii)与地震时间有关的参数，和(iii)与从到达由(i)和(ii)限定的数据集中的点的信号得到的振幅有关的参数；(b)在地震振幅数据体中识别多个盆地，所述多个盆地包括第一盆地和第二盆地； (C)获得与地震数据体内的位置的声阻抗和/或弹性阻抗有关的阻抗参数的值；(d)识别第一盆地内的地层；(e)识别第二盆地内的地层；(f)在针对第一盆地在步骤(d)中识别的地层和针对第二盆地在步骤(e)中识别的地层之间和/或之内引入微层；(g)获得每个微层内的阻抗参数的平均值；(h)分别获得第一盆地和第二盆地的拟测井曲线，该拟测井曲线包括在步骤(g)获得的平均值；⑴对比第一盆地的拟测井曲线和第二盆地的拟测井曲线；以及(j)根据在步骤(i)进行的对比，调整关于第一盆地和第二盆地之间的地层连续性的解释。
8.按照权利要求7所述的系统，其中，第一盆地和第二盆地是共同的沉积环境内的次盆地。
9.按照权利要求7所述的系统，其中，阻抗参数是声阻抗、弹性阻抗或剪切阻抗。
10.按照权利要求7所述的系统，其中，在步骤(g)获得平均值之前，每个盆地中的微层被展平。
11.按照权利要求7所述的系统，其中，在步骤(b)识别的多个盆地包含第三盆地，其中，处理器进一步通过下述步骤来提供单独盆地之间的沉积等效地下事件之间的对比识别第三盆地内的地层；在针对第三盆地识别的地层之间和/或之内引入微层； 获得每个微层内的阻抗参数的平均值； 获得第三盆地的拟测井曲线；对比第三盆地的拟测井曲线和第一和/或第二盆地的拟测井曲线； 根据进行的对比，调整关于第三盆地和第一盆地和/或第二盆地之间的地层连续性的解释。
12.按照权利要求1所述的系统，其中，地震数据集是在能够识别连续和均勻地层的区域中获取的。
全文摘要
为了改进与在感兴趣多维地震体内检测的两个以上盆地有关的沉积等效地层之间的联系，为每个盆地创建拟测井曲线，该拟测井曲线基于从不存在压实趋势的地震阻抗得到的属性的平均值。在引入的微层的结构变化之后，在所有可获得的方位角取平均值。与每个盆地有关的拟测井曲线之间的对比使得不同盆地之间的更可靠解释成为可能，根据所述解释，能够做出正确的勘探决策。这样的处理已成功地应用于在深水环境中获取的地震数据。
文档编号G01V1/40GK102224436SQ200980146661
公开日2011年10月19日 申请日期2009年10月9日 优先权日2008年10月14日
发明者A·J·康特雷拉斯, R·B·拉蒂默 申请人:雪佛龙美国公司