随钻局部层析速度建模方法、电子设备、介质及装置与流程

本发明属于地球物理勘探，更具体地，涉及一种随钻局部层析速度建模方法、电子设备、介质及装置。

背景技术：

1、常规地震建模成像技术精度有限，对于地下的微小构造及薄层分辨不足，无法完全搞清楚地下真实地质情况，因此在钻井过程中依旧存在较大的不确定性，进而产生诸多安全隐患，不但无法保证命中目标油藏，还会造成人员与经济损失，增加开发成本。随钻地震是在钻井过程中利用钻井钻头探测各种地球物理数据，同时完成数据采集，以精确、实时地获得钻头前方最新的地质信息，并综合利用测井与地球物理处理技术快速更新钻头前方地层、构造等信息，同时快速调整钻井方案的技术，能够帮助节约钻井成本、提高钻井安全性。

2、钻探过程中测井数据实时采集与针对性的快速处理技术是随钻地震技术关键所在。针对地质条件复杂地区，常规地震技术无法及时精准地预测钻井区域的地质情况，钻井作业常常面临风险大、成本高的问题。随钻地震技术通过及时准确地预测钻头前方地层的深度、速度、压力等属性，为钻井轨迹的调整、套管位置及尺寸、钻井液密度的选择等钻井工程提供服务，有效降低钻井风险，提高钻井效率；同时也为油气藏预测提供更加准确的成像结果和精细的解释资料，对于油气藏勘探开发具有非常重要的意义。

3、目前针对随钻地震，缺乏有效的针对性快速建模成像技术。常规的深度域建模成像技术效率较低，高精度建模成像的计算时间周期难以满足随钻的实时性要求，通常随钻要求数据更新周期小于两天，利用常规的建模成像技术手段无法短时间内达到一个高精度成像标准，用于钻前指导，这也是目前限制随钻技术发展的一个主要瓶颈。

4、因此期待研发一种随钻局部层析速度建模方法、电子设备、介质及装置，以随钻测井提供新信息为基础更新钻头前地震速度，以提高成像精度，为钻井提供新的、更精确的地震成果。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种随钻局部层析速度建模方法、电子设备、介质及装置，以随钻测井提供实时层位信息为基础，通过利用井提供的层位深度信息，研发形成基于井层位信息约束的随钻局部快速层析速度建模技术用于导引井周围速度层析反演，提高井周围反演精度及分辨率，从而改进后续的局部成像效果。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种随钻局部层析速度建模方法，所述方法包括如下步骤：

3、1)利用地震速度模型计算井震速度误差，形成井速度约束正则化项；

4、2)根据成像剖面与井层位深度进行井震误差统计，形成井分层约束项；

5、3)进行井周成像道集剩余速度谱扫描，得到常规层析反演项；

6、4)将所述井速度约束正则化项、所述井分层约束项组成预条件算子，结合所述常规层析反演项建立目标函数；

7、5)求解所述目标函数，得到预条件的解，即井周速度更新量，以完成速度建模。

8、可选地，所述井速度约束正则化项表示为：

9、

10、其中，vgrid表示地震速度，vwell表示测井速度，z表示深度，表示最小二乘意义下的最优解算子。

11、可选地，所述井分层约束项表示为：

12、

13、其中，zmig表示地震剖面层位深度，zwell表示测井分层厚度。

14、可选地，所述常规层析反演项表示为：

15、

16、其中，ztrue表示地下地层真实深度，zpick表示目前速度对应的成像深度。

17、可选地，所述步骤4)包括：

18、4.1)将常规模型预条件层析方程进行矩形网格离散化后得到一般层析反演方程；

19、4.2)基于阻尼因子，得到所述一般层析反演方程的阻尼最小二乘方程，即所述反演方程；

20、4.3)将所述预条件算子带入所述反演方程中，建立目标函数。

21、可选地，所述目标函数表示为：

22、

23、其中，g(m)表示预条件算子，ε1和ε2为加权系数。

24、可选地，所述目标函数表示为：

25、stltlsu+εu＝slδτ

26、其中，l为线性化算子，s为预条件算子，u为预条件的解，ε为阻尼因子，δτ为剩余时差。

27、本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器；

28、所述存储器存储有可执行指令；

29、所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现上述的随钻局部层析速度建模方法。

30、本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的随钻局部层析速度建模方法。

31、本发明还提供一种基于测井层位约束的随钻局部层析速度建模装置，所述装置包括井周速度更新量计算模块，用于执行上述的随钻局部层析速度建模方法。

32、本发明的有益效果在于：本发明在地震层析反演中，利用地下构造信息约束模型参数的空间分布特征，把模型参数在空间中的相关特征通过构造信息提取出来，结合预条件思想把此信息加入层析反演中，可显著改善估计的模型参数。针对随钻地震，局部高斯束层析除了利用道集拉平准则进行约束，更重要的是利用井层位信息进行约束，即利用井提供的层位深度信息导引井周围速度层析反演，提高井周围反演精度及分辨率，从而改进后续的局部成像效果。本发明针对随钻地震的快速速度建模问题，以随钻测井提供实时层位信息为基础，通过利用井提供的井周速度及层位深度信息，研发形成基于井层位信息约束的随钻局部快速层析速度建模技术，用于导引井周围速度层析反演，提高井周围反演精度及分辨率，从而改进后续的局部成像效果。

33、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种随钻局部层析速度建模方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的随钻局部层析速度建模方法，其特征在于，所述井速度约束正则化项表示为：

3.根据权利要求1所述的随钻局部层析速度建模方法，其特征在于，所述井分层约束项表示为：

4.根据权利要求1所述的随钻局部层析速度建模方法，其特征在于，所述常规层析反演项表示为：

5.根据权利要求1所述的随钻局部层析速度建模方法，其特征在于，所述步骤4)包括：

6.根据权利要求1所述的随钻局部层析速度建模方法，其特征在于，所述目标函数表示为：

7.根据权利要求1所述的随钻局部层析速度建模方法，其特征在于，所述目标函数表示为：

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器；

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1-7中任意一项所述的随钻局部层析速度建模方法。

10.一种基于测井层位约束的随钻局部层析速度建模装置，其特征在于，所述装置包括井周速度更新量计算模块，用于执行根据权利要求1-7中任意一项所述的随钻局部层析速度建模方法。

技术总结
本发明公开了一种随钻局部层析速度建模方法、电子设备、介质及装置，方法包括如下步骤：1)利用地震速度模型计算井震速度误差，形成井速度约束正则化项；2)根据成像剖面与井层位深度进行井震误差统计，形成井分层约束项；3)进行井周成像道集剩余速度谱扫描，得到常规层析反演项；4)将井速度约束正则化项、井分层约束项组成预条件算子，结合常规层析反演项建立目标函数；5)求解目标函数，得到预条件的解，即井周速度更新量，以完成井周速度建模。本发明用于导引井周围速度层析反演，提高井周围反演精度及分辨率，从而改进后续的局部成像效果。

技术研发人员：郑浩,刘俊辰,张济东
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11