地下高速层顶界面位置确定方法和深度确定方法
【专利摘要】本发明涉及地表勘探领域，具体而言，涉及地下高速层顶界面位置确定方法和地下高速层顶界面深度确定方法，其通过至少一个检波器获取多个设置在测井中的多个激发点所发出的地震波，以确定每个激发点所发出的地震波到达检波器的到达时间；再判断指定的第一激发点所发出的地震波到达检波器的第一到达时间和指定的第二激发点所发出的地震波到达检波器的第二到达时间的差值是否小于预设的第一差值；如果判断为是，则确定高速层顶界面在第一激发点和第二激发点之间，也就确定了设置有激发点的测井已经打穿了高速层顶界面，从而解决了现有技术中不足。
【专利说明】地下高速层顶界面位置确定方法和深度确定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及地表勘探领域，具体而言，涉及地下高速层顶界面位置确定方法和地 下高速层顶界面深度确定方法。
【背景技术】
[0002] 利用钻井求取地震波在浅表层地质结构中的层速度和厚度的方法称为地震微测 井，它在地震勘探资料处理中起着重要作用。地震微测井是记录直接穿透岩层的纵波，其方 法有两种：如图1中所示的，①在地面上爆炸，检波器放在钻孔内不同深度接收；和如图2 中所示的②在钻孔内不同深度上爆炸，检波器在地面上接收。（图1和图2反了，图2是现 在①的文字描述，图1是现在②的文字描述。请调整。）
[0003] 从现有常规地震微测井的实施过程中，往往会出现无法抗拒的精度误差，进而由 于精度误差所带来的其他方面的错误。
[0004] 在进行地震微测井时，先由地面向地下钻探一定深度的孔，在此孔中按照一定间 距和数量，再在预设的位置放入激发（雷管或炸药），或在这些预设的位置放入用于接收激 发所产生信号的检波器，并同样在地面距孔口一定距离（水平距离lm-5m)内摆放一定数量 检波器接收，或激发（孔中放入激发，则地面放置检波器，孔中放入检波器，则地面放置激 发）。下面只以孔中放入激发，地面放置检波器的方式进行说明，通过由深到浅引爆各深度 的激发点，而获取得到每个激发到每个检波器（检波器可以是多个，也可以是一个，为了提 高效率和准确率，通常同时设置多个检波器）的地震波初至信息。通过对所接收到的地震 波初至信息经过垂直校正处理后，绘制出此地震微测井的垂直时深曲线，如图3所示，利用 该时深曲线的拟合和解释，获取得到浅表层各低、降速带层序厚度和速度的结构变化量。该 技术方法是唯一一种通过垂直测量野外低、降速带的方式，进而也是精细描述各浅表层层 序结构信息的探测方法。目前，该种方法所获取的资料成果，普遍使用在地震勘探浅表层 低、降速带建模及地震资料静校正计算，迄今为止属野外浅表层低、降速带调查精准度较高 的方法。其自身成果参数，是检验其它静校正方法所获取浅表层模型和静校正量的唯一标 准。该方法的主要特点：一是适应性强。外业钻探基本不会受到地形起伏和浅表层层序介 质变化的影响；二是能较清晰地分界出浅表层低、降速带各层序结构厚度与速度的变化规 律；三是可利用区域内有效的控制点，指导宏观面的浅表层地质结构模型；四是利用其精 确的参数，完成对其它方法建模和静校正量的质控。但是，自地震勘探浅表层调查出现地 震微测井的方法以来，都在寻求一种能用于自身验证的方法，即对所获结果进行正确性论 证的方法。而大部分对地震微测井的校正手段都集中在了野外，基本没有能下定论的验证 方法。在野外实施地震微测井时，往往会出现不确定的因素而导致误差的发生，例如：电缆 入井投放受阻，重锤质量不到位，重锤线与电缆线的固定不牢靠，埋井沉淀不规范等（以上 述几种方式假设能在施工时进行改进或操作质控，将能有效的提高地震微测井成果的正确 率）。但在后期成果数据的解释中，仍然没能给出从根本上解决地震微测井，是否真正打穿 高速层顶界面（也就是低速层和高速层交界的界面）的判断方法和手段。所以，为保全它 的真实性，只有在钻井时增加钻探深度，改进操作工序等，但这也只是从一个方面提高了确 认出高速层的准确性，却依然不能保证测量出的高速层深度是正确的。
[0005] 目前地震微测井的采集方法除了前面所提及的两种方式（第一种形式是井中接 收，地面激发；第二种形式是井中激发，地面接收），还有第三种方式：第三种形式是双井， 即一口井中放置激发，另一 口井中放置检波器。
[0006] 无论是地震单井微测井还是地震双井微测井，在判断地震微测井是否打穿高速层 顶界面时，所采用的方式均是在井中放置多个激发或检波器，并根据相邻的激发（或检波 器）之间的深度差，即道间深度和与之相对应的初至时差（不同激发所产生的波首次到达 同一检波器的时间）比，也就是根据速度的结果来判断高速层的深度，以线性拟合的方式 判断出高速层顶界面（高速层和低速层交界的界面）在哪两个激发之间，进而根据激发的 位置来确定高速层顶界面的位置。
[0007] 但，此种判断高速层顶界面在哪两个激发之间的方法，无法准确的判断出高速层 顶界面是否在测井中的两个激发点之间，也就是测井是否打穿了高速层顶界面。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供地下高速层顶界面位置确定方法和地下高速层顶界面深 度确定方法，以解决上述的问题。
[0009] 在本发明的实施例中，提供了地下高速层顶界面位置确定方法，包括：
[0010] 通过至少一个检波器获取多个设置在测井中的多个激发点所发出的地震波，以确 定每个激发点所发出的地震波到达检波器的到达时间；
[0011] 判断指定的第一激发点所发出的地震波到达检波器的第一到达时间和指定的第 二激发点所发出的地震波到达检波器的第二到达时间的差值是否小于预设的第一差值；
[0012] 若是，则确定高速层顶界面在第一激发点和第二激发点之间。
[0013] 优选的，
[0014] 指定的第一激发点和指定的第二激发点是相邻的。
[0015] 优选的，
[0016] 还包括：计算预定深度范围内，指定的相邻两个激发点所发出的地震波到达检波 器的到达时间的第二差值；
[0017] 若多个激发点均匀分布于测井中，则根据第二差值和第一激发点与第二激发点之 间激发点的个数确定第一差值；
[0018] 若多个激发点不均匀分布于测井中，则根据第二差值、第一激发点和第二激发点 之间的激发点数量和有效距离计算第一差值，有效距离是第一激发点和第二激发点之间的 距离。
[0019] 优选的，
[0020] 判断指定的第一激发点所发出的地震波到达检波器的第一到达时间和指定的第 二激发点所发出的地震波到达检波器的第二到达时间的差值是否小于预设的第一差值还 包括：
[0021] 若否，则增大位于地表的检波器与设置有激发点的测井井口的距离；
[0022] 再次通过检波器确定每个激发点所发出的地震波到达检波器的到达时间，并判断 指定的第一激发点所发出的地震波到达检波器的第一到达时间和指定的第二激发点所发 出的地震波到达检波器的第二到达时间的差值是否小于预设的第一差值。
[0023] 优选的，
[0024] 还包括：根据公式
【权利要求】
1. 地下高速层顶界面位置确定方法，其特征在于，包括： 通过至少一个检波器获取多个设置在测井中的多个激发点所发出的地震波，以确定每 个激发点所发出的地震波到达所述检波器的到达时间； 判断指定的第一激发点所发出的地震波到达所述检波器的第一到达时间和指定的第 二激发点所发出的地震波到达所述检波器的第二到达时间的差值是否小于预设的第一差 值； 若是，则确定高速层顶界面在所述第一激发点和所述第二激发点之间。
2. 根据权利要求1所述的地下高速层顶界面位置确定方法，其特征在于， 所述指定的第一激发点和所述指定的第二激发点是相邻的。
3. 根据权利要求1所述的地下高速层顶界面位置确定方法，其特征在于， 还包括：计算预定深度范围内，指定的相邻两个激发点所发出的地震波到达所述检波 器的到达时间的第二差值； 若多个所述激发点均匀分布于测井中，则根据所述第二差值和所述第一激发点与所述 第二激发点之间激发点的个数确定所述第一差值； 若多个所述激发点不均匀分布于测井中，则根据所述第二差值、所述第一激发点和所 述第二激发点之间的激发点数量和有效距离计算所述第一差值，所述有效距离是所述第一 激发点和所述第二激发点之间的距离。
4. 根据权利要求1所述的地下高速层顶界面位置确定方法，其特征在于， 所述判断指定的第一激发点所发出的地震波到达所述检波器的第一到达时间和指定 的第二激发点所发出的地震波到达所述检波器的第二到达时间的差值是否小于预设的第 一差值还包括： 若否，则增大位于地表的所述检波器与设置有激发点的测井井口的距离； 再次通过检波器确定每个激发点所发出的地震波到达所述检波器的到达时间，并判断 指定的第一激发点所发出的地震波到达所述检波器的第一到达时间和指定的第二激发点 所发出的地震波到达所述检波器的第二到达时间的差值是否小于预设的第一差值。
5. 根据权利要求2所述的地下高速层顶界面位置确定方法，其特征在于， 还包括：根据公式。
或根据公式
计算所述检波器的安放 位置，其中，h为预先获取得到的第一激发点至地表的坚直距离，h2为预先获取的第二激发 点至地表的坚直距离，Vp为预先获取得到的低速层平均速度，Vg为预先获取的高速层平均 速度，X为检波器与测井井口的水平距离，h为预先获取的第一时间，t 2为预先获取的第二 时间。
6. 根据权利要求1所述的地下高速层顶界面位置确定方法，其特征在于， 所述检波器的数量为多个，且多个所述检波器间隔预定的距离，依次设置于地表，或多 个所述检波器沿深度方向依次置于测井内部； 根据每个检波器所接收到的多个激发点所发出的地震波的到达时间，利用检波点域显 示方式，绘制出检波器所接收到不同井中各激发点的道集。
7. 根据权利要求6所述的地下高速层顶界面位置确定方法，其特征在于，还包括： 判断除第一到达时间和第二到达时间的差值外，任意相邻的两个激发点所发出的地震 波到达所述检波器的到达时间的差值的绝对值是否小于预设的第一差值； 若否，则确定高速层顶界面在所述第一激发点和所述第二激发点之间。
8. 地下高速层顶界面位置确定方法，其特征在于，包括： 通过多个设置在测井中的检波器，获取至少一个激发点所发出的地震波，以确定同一 个激发点所发出的地震波分别到达所述检波器的到达初至时间； 判断指定的一个所述激发点所发出的地震波到达第一检波器的第一到达时间和指定 的一个所述激发点所发出的地震波到达第二检波器的第二到达时间的差值是否小于预设 的第一差值； 若是，则确定高速层顶界面在所述第一检波器和所述第二检波器之间。
9. 地下高速层顶界面深度确定方法，包括如根据权利要求1-8所述的浅表层高速层顶 界面位置确定方法，其特征在于，还包括： 分别获取所述第一激发点的第一深度值和所述第二激发点的第二深度值； 确定高速层顶界面在第一深度值和第二深度值之间。
10. 根据权利要求9所述的地下高速层顶界面深度确定方法，其特征在于，还包括： 根据预先获取的计算距离和计算时间计算待确定速度，所述计算距离是检波器和所述 第一激发点，或所述第二激发点之间的距离，所述计算时间是第一时间，或所述第二时间； 判断所述待确定速度是否满足预先获取到的标准速度阈值； 若是，则确定高速层顶界面在第一深度值和第二深度值之间。
【文档编号】G01V1/28GK104297799SQ201410609299
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年11月3日 优先权日:2014年11月3日
【发明者】薛为平, 娄兵, 姚茂敏, 范旭, 潘龙 申请人:薛为平