本发明涉及油气地球物理勘探领域，具体的是涉及地层压力预测中的一种获得准确的静水压力和上覆地层压力的方法。
背景技术：
地层压力是石油勘探开发工作中的基础数据之一，对异常地层压力(特别是异常高压)的研究，愈来愈引起人们的注意。在石油勘探过程中，地层压力为油气的分布、运移、聚集提供重要信息；在石油钻井工程中，地层压力不仅是确定钻井液密度、井身结构的依据，而且关系到能否安全、快速、经济钻井，甚至影响到钻井的成败。
由于地震资料具有对地层分辨率高、覆盖面积广、资料丰富等优点，地震资料常被用来进行地层压力的钻前预测。常用的地层压力钻前预测方法为eaton法和fillippone法。
其中eaton法的地层压力预测公式表示为：
p＝pov-(pov-phy)(v/vnct)n
式中，pov为上覆地层压力，phy为静水压力。
fillippone法的地层压力预测公式表示为：
式中，pov也是上覆地层压力。
由上述内容可以看出，无论采用何种方法上覆地层压力pov和静水压力phy的准确估算对于获得可靠的地层压力预测结果都非常关键。
静水压力是指与岩石表面及地表连通的开放体系下的水柱压力。静水压力相当于目的层到水源水柱的垂直高度。静水压力的计算公式为：
phy＝0.098ρw·h
上式中phy为静水压力，单位为kg/cm2；ρw为地层水的相对密度，单位是kg/cm3；h是水柱高度，单位为m。
上覆地层压力是指覆盖在某一深度地层以上的地层基岩和岩石孔隙中流体的总重量所造成的对这个地层的压力。上覆地层压力的计算公式为：
pov＝0.098ρb·h
上式中pov为上覆地层压力，单位为kg/cm2；ρb为岩石的体密度，单位是kg/cm3；h是地层的深度，单位为m。对于整个沉积层段来说，沉积岩的体密度不是固定不变的。
从上面静水压力和上覆地层压力的计算公式可以看出，获取岩石的体密度和地层水密度以及获得地层精确深度是计算上覆地层压力和静水压力的关键。但事实上，由于地表起伏的影响，我们很难获得准确的地层深度。另外，通常测井工程师并不是从起始深度开始测量，造成密度测井曲线在起始深度段缺失。这些因素都会给我们获得准确的上覆地层压力和静水压力造成困难。
技术实现要素：
本发明提供一种获得准确的静水压力和上覆地层压力的方法，以解决现有技术中常规地层压力预测中难以获得准确的上覆地层压力和静水压力的技术问题。
针对上述技术问题，本发明提供一种获得准确的静水压力和上覆地层压力的方法，其特征在于，包括以下步骤：
s100：基于深度域测井数据获得研究区内单井上的静水压力和上覆地层压力；
s200：重复步骤s100，得到研究区内所有井的静水压力和上覆地层压力
s300：基于研究区内已知的井的井震标定获得的时深关系、步骤s200中获得的静水压力和上覆地层压力，构建研究区目标层顶界面静水压力和上覆地层压力的等效趋势面；
s400：基于叠后地震数据，针对目标层进行叠后地震反演叠后波阻抗反演，获得目标层的纵波阻抗信息；
s500：基于获得的目标层的纵波阻抗信息，获得目标层准确的内静水压力和上覆地层压力。
在一个实施例中，在所述步骤s100中，静水压力和上覆地层压力根据下述方法获得：
静水压力计算公式如下：
phy(z)＝0.098ρw·z
其中phy(z)为静水压力，ρw为地层水密度，z为深度；
上覆地层压力计算公式如下：
pov(z)＝0.098ρb·z
其中pov(z)为上覆地层压力，ρb为岩石体密度，z为深度；
其特征在于，所述岩石体密度有以下算法获得：
ρb＝ρmudline+a*zb
其中ρmudline为近地表地层密度，a为第一拟合系数，b为第二拟合系数，z为深度。
在一个实施例中，在所述步骤s300中，所述的时深关系的关系式如下：
其中t为时间；vp为纵波速度；z为深度。
在一个实施例中，在所述步骤s300中，采用解释软件中的数据内插或者地质建模的模块，构建研究区目标层顶界面静水压力和目标层顶界面上覆地层压力的等效趋势面。
在一个实施例中，在所述步骤s400中，采用jason软件进行叠后波阻抗反演。
本发明的另一方面，还提供一种获得准确的静水压力和上覆地层压力的系统，该系统包括：
压力初步测定模块，所述初步测定模块基于深度域测井数据获得研究区内单井上的静水压力和上覆地层压力；
初步测定扩大模块，所述初步测定扩大模块重复初定测定模块的操作内容，得到研究区内所有井基于深度域测井数据的静水压力和上覆地层压力；
等效趋势面构建模块，所述等势面构建模块基于研究区内已知的井的井震标定获得的时深关系、初步测定扩大模块获得的静水压力和上覆地层压力，构建研究区目标层顶界面静水压力和上覆地层压力的等效趋势面；
纵波阻抗信息模块，所述纵波阻抗信息模块基于叠后地震数据，针对目标层进行叠后波阻抗反演，获得目标层的纵波阻抗信息；以及
准确压力测定模块，所述准确压力测定模块基于纵波阻抗信息模块获得的目标层的纵波阻抗信息，获得目标层准确的内静水压力和上覆地层压力。
在一个实施例中，所述压力初步测定模块中的静水压力和上覆地层压力根据下述方法获得：
静水压力计算公式如下：
phy(z)＝0.098ρw·z
其中phy(z)为静水压力，ρw为地层水密度，z为深度；
上覆地层压力计算公式如下：
pov(z)＝0.098ρb·z
其中pov(z)为上覆地层压力，ρb为岩石体密度，z为深度；
其特征在于，所述岩石体密度有以下算法获得：
ρb＝ρmudline+a*zb
其中ρmudline为近地表地层密度，a为第一拟合系数，b为第二拟合系数，z为深度。
在一个实施例中，所述等效趋势面构建模块中的时深关系的关系式如下：
其中t为时间，vp为纵波速度，z为深度。
在一个实施例中，所述等效趋势面构建模块中，采用解释软件中的数据内插或者地质建模的模块，构建研究区目标层顶界面静水压力和目标层顶界面上覆地层压力的等效趋势面。
在一个实施例中，所述纵波阻抗信息模块，采用jason软件进行叠后波阻抗反演。
本发明中的获得准确的静水压力和上覆地层压力的方法及系统，基于井震标定获得的时深关系，结合单井计算的静水压力和上覆地层压力，利用商业软件地质建模的思路构建出目标层顶界面静水压力和上覆地层压力的等效趋势面。然后重新推导了时间域静水压力和上覆地层压力的计算公式，通过叠后波阻抗反演结果能够获得目标层内静水压力和上覆地层压力。本发明所提供的获得准确的静水压力和上覆地层压力的方法，解决了在现有技术中，静水压力和上覆地层压力的获得过程中，由于地表起伏的影响，我们很难获得准确的地层深度；通常测井工程师并不是从起始深度开始测量，造成密度测井曲线在起始深度段缺失；常规基于密度资料从零时间开始积分的方法容易造成累积误差，难以获得准确的静水压力和上覆地层压力计算结果等技术问题。根据本发明所提供的方法和系统可以获得更加精确的静水压力和上覆地层压力，为进一步的获得可靠地层压力预测结果打好基础。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1是本发明实施例一中的获得准确的静水压力和上覆地层压力的方法的流程图；
图2是本发明实施例二中工区目的层段静水压力预测结果图；
图3是本发明实施例二中工区目的层段上覆地层压力预测结果图；
图4是本发明实施例三中的获得准确的静水压力和上覆地层压力的系统的结构框图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
本发明基于深度域测井数据well(z)(这里z代表深度域，单位为m或者ft)和时间域地震数据seis(x，y，t)(这里x，y代表每个地震道对应的空间位置，可以是x，y坐标，也可以是纵横测线号，t代表时间域，单位为s或者ms)，通过以下步骤实现对于上覆地层压力pov(x，y，t)和静水压力phy(x，y，t)准确预测：
(i)基于深度域测井数据计算研究区内，单井上的静水压力phy(z)和上覆地层压力pov(z)。
phy(z)＝0.098ρw·z(1)
其中ρw为地层水密度，z为深度；
pov(z)＝0.098ρb·z(2)
其中ρb为岩石体密度，z为深度；
通常测井工程师并不是从起始深度开始测量，造成密度测井曲线在起始深度段缺失，本发明中，采用amoco公式，如公式(3)计算密度，
ρb＝ρmudline+a*zb(3)
其中参数ρmudline，a，b由用户自己给出。
(ii)重复步骤(i)得到研究区内所有井的静水压力phy(z)和上覆地层压力pov(z)。
(iii)基于研究区已知井井震标定获得的时深关系(基于常规地震解释软件可以获得，比如jason、hrs等软件均可以获得)和步骤(ii)得到的静水压力phy(z)和上覆地层压力pov(z)，利用解释软件中用于数据内插或者地质建模的模块，构建研究区目标层顶界面静水压力和上覆地层压力的等效趋势面phy(x，y，t0)和pov(x，y，t0)。其中t0为目标层顶界面层位时间属性。
在本实施例中采用的是jason软件modelgenerator模块获得。输入数据为步骤步骤(ii)得到的静水压力和上覆地层压力、工区地层格架(包含目标层顶界面层位数据horizon(x，y，t0))，采用克里金插值算法获取工区究区目标层顶界面静水压力和上覆地层压力的等效趋势面phy(x，y，t0)和pov(x，y，t0)。具体获得方法，参考jason软件modelgenerator模块使用说明书。
通常从零时间开始积分计算静水压力phy(x，y，t)和上覆地层压力pov(x，y，t)的方法，容易造成误差累积。通过本发明步骤(iii)获得目标层顶界面静水压力phy(x，y，t0)和上覆地层压力pov(x，y，t0)的等效趋势面之后，可以保证在目标层顶界面获得完全准确的静水压力和上覆地层压力。
因此，我们的问题变成针对目标层内的静水压力phy(x，y，t)和上覆地层压力pov(x，y，t)的精确计算。
(iv)基于叠后地震数据体seis(x，y，t)，通过叠后波阻抗反演，获取纵波阻抗信息ip(x，y，t)。
(v)基于获得的波阻抗以及基于步骤(i)至步骤(iii)中的其他数据，进行目标层内静水压力phy(x，y，t)和上覆地层压力pov(x，y，t)精确计算。
目前，基于叠后地震数据通过地震反演的方法获取纵波阻抗的方法有很多种，商业软件业比较成熟，比如jason，strata等软件。通过选择合适的子波、低频模型以及合适的反演参数，针对目标层开展叠后地震反演，都能够获得目标层内纵向分辨率较高的纵波阻抗ip(x，y，t)。在本实施例中采用的是jason软件invertrace-plus模块获得。采用稀疏脉冲反演算法获取工区纵波阻抗信息ip(x，y，t)。具体获得方法，参考jason软件invertrace-plus模块使用说明书。
为了将深度域测井数据同时间域的地震数据匹配起来，首先需要对深度域测井数据进行时深转换，通过如式(4)所示，将深度域测井数据转换到与地震匹配的时间域数据
深度域内计算静水压力的公式为式(5)，深度域内计算上覆地层压力的公式为式(6)：
将时深转换关系式(4)，带入式(5)和式(6)，
得到时间域计算静水压力phy(t)的公式为式(7)，和时间域上覆地层压力pov(t)计算公式为式(8)：
将目标层内叠后地震反演获得的纵波阻抗ip(x，y，t)带入式(7)和式(8)，即可以得到目标层内精确的静水压力phy(x，y，t)的公式为式(9)和上覆地层压力pov(x，y，t)的公式为式(10)：
其中：是vpwater代表水的速度，ρwater指的水的数据
实施例一
如图1所示，为本实施例中获得准确的静水压力和上覆地层压力的方法的流程图，本实施例中的获得准确的静水压力和上覆地层压力的方法，包括以下步骤：
s100：基于深度域测井数据获得研究区内单井上的静水压力和上覆地层压力；
s200：重复步骤s100，得到研究区内所有井的静水压力和上覆地层压力
s300：基于研究区内已知的井的井震标定获得的时深关系、步骤s200中获得的静水压力和上覆地层压力，构建研究区目标层顶界面静水压力和上覆地层压力的等效趋势面；
s400：基于叠后地震数据，针对目标层进行叠后波阻抗反演，获得目标层的纵波阻抗信息；
s500：基于获得的目标层的纵波阻抗信息，获得目标层准确的内静水压力和上覆地层压力。
实施例二
如图2所示，根据本发明的实施例获取目标层内静水压力和上覆地层压力的方法包括以下步骤：
步骤s100，基于深度域测井数据计算单井上的静水压力phy(z)和上覆地层压力pov(z)：
phy(z)＝0.098ρw·z，
其中ρw为地层水密度，本实施例中给定位1.08g/cm3；
pov(z)＝0.098ρb·z，
其中ρb为岩石体密度，
通常测井工程师并不是从起始深度开始测量，造成密度测井曲线在起始深度段缺失，采用amoco公式计算密度，ρb＝ρmudline+a*zb，其中参数ρmudline，a，b由分别为1.95，0.156，0.159，在有实测密度曲线的部分，用实测密度曲线计算上覆地层压力。
步骤s200，重复s100计算不同井的静水压力和上覆地层压力。
步骤s300，构建研究区目标层顶界面静水压力和上覆地层压力的等效趋势面，需要用到步骤s100中获得单井计算的静水压力和上覆地层压力、s200中获得多井计算的静水压力和上覆地层压力以及井震标定的时深关系，利用jason软件earthmodel模块地质建模的思路构建出目标层顶界面静水压力和上覆地层压力的等效趋势面phy(x，y，t0)和pov(x，y，t0)。
步骤s400，基于叠后地震数据体seis(x，y，t)，通过jason软件开展叠后波阻抗反演，获取纵波阻抗信息ip(x，y，t)；
步骤s500，基于获得的波阻抗进行目标层内静水压力phy(x，y，t)和上覆地层压力pov(x，y，t)精确计算。
根据上述的计算得到如图2和图3所示的结果：
其中图2为静水压力计算结果，图3为上覆地层压力计算结果，从图中可以看出，基于地震计算的静水压力和上覆地层压力与基于井资料计算的非常吻合。
图2和图3中，横坐标为cdp号，纵坐标为时间，图中竖线为井上计算的静水压力和上覆地层压力变密度方式的显示，从图中可以看出，井上计算的静水压力和上覆地层压力颜色与地震剖面计算的完全融合，说明两者计算结果在井点处完全一致，说明基于地震计算的静水压力和上覆地层压力与基于井资料计算的非常吻合；
因此，本发明中的方法，消除了常规基于地震计算中，需要先进行密度预测，由于密度预测通常不准，容易照成累积误差的缺陷；该方法相较常规方法能够得到更加准确的静水压力和上覆地层压力。
实施例三
如图4所示为本发明中的一种获得准确的静水压力和上覆地层压力的系统的结构框图，该系统包括：
压力初步测定模块10，所述初步测定模块10基于深度域测井数据获得研究区内单井上的静水压力和上覆地层压力；
初步测定扩大模块20，所述初步测定扩大模块20重复初定测定模块的操作内容，得到研究区内所有井基于深度域测井数据的静水压力和上覆地层压力；
等效趋势面构建模块30，所述等势面构建模块30基于研究区内已知的井的井震标定获得的时深关系、初步测定扩大模块获得的静水压力和上覆地层压力，构建研究区目标层顶界面静水压力和上覆地层压力的等效趋势面；
纵波阻抗信息模块40，所述纵波阻抗信息模块40基于叠后地震数据，针对目标层进行叠后波阻抗反演获得目标层的纵波阻抗信息；以及
准确压力测定模块50，所述准确压力测定模块50基于纵波阻抗信息模块获得的目标层的纵波阻抗信息，获得目标层准确的内静水压力和上覆地层压力。
其中压力初步测定模块10、初步测定扩大模块20、等效趋势面构建模块30、纵波阻抗信息模块40和准确压力测定模块50，可以分别执行实施例一和实施二中的步骤s100、s200、s300、s400和s500的流程，在此不再赘述。
本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。