CN102129084B - 一种井控获取地震薄储层速度的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井控获取地震储层薄速度的方法,包括选定标准单井速度模型,获取对应的测井声波时差;获取地震资料成像处理的叠加速度谱,生成叠加速度数据体;选定15ms~20ms的时间步长,将测井声波时差进行速度转换为测井层速度,并将叠加速度数据体转换为井震联合预测层速度数据体;采取比值法对测井层速度和井震联合预测层速度数据体进行分层段误差校正计算,生成不同深度的各层对应的平面校正系数平面校正系数;将平面校正系数分层段从上到下对应的施加到每层的井震联合预测层速度数据体中,得到高精度的地震层速度数据体。本发明实施例验证该井控获取地震薄储层速度的方法及装置,提高了地震薄储层速度的预测精度,可得到可靠性较高的速度资料。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气地球物理勘探技术领域,尤其涉及一种井控获取高精度预测地震薄储层速度的方法及装置。
背景技术
速度问题是地震勘探的一个很复杂的问题,它涉及到地震资料处理解释反演等各个环节。同时速度是直接联系地震资料与钻井资料的纽带,也是贯穿地震勘探处理解释全过程的一个十分重要的参数,速度选择的正确与否直接影响到地震资料处理成像,对研究低幅度构造、地震含油气异常、精细储层反演、时深转换都有着重要的作用。其直接决定了构造解释与成图的精度,对异常体的解释、构造的成图、地震反演的初始模型建立有着重要作用,值得进行深入研究。
常规速度转换是利用井或地震速度谱数据进行转换,往往误差较大。常规利用井数据对井点控制还可以,但离井远处误差较大。随后只是利用速度谱转换的误差较大,只是对井点附近校正较好,远离井容易造成构造变形。
平均速度变速成图法是一种常规速度分析法,其具体实现为把地震资料处理速度分析得到的速度场,沿解释层位提取平均速度层面,形成一个沿层平均速度场,沿层对平均速度场进行校正,沿地震发射时间层位提取平均速度场数据乘以地震解释的反射层位时间t0一半即预测得到反应地层深度数据资料,应用这些数据可构造成图分析。
另一种是利用Landmark TDQ各模块做的速度分析方法,即井间线性内插分析法,适合于构造、岩性变化比较简单的地区。Paradigm Explorer软件具有的地震以及井速度情况下的时深转换步骤为:时间偏移域解释层位建模,沿层提取均方根速度(RMS)并建模,均方根速度(RMS)转换为层速度并建模,由地震得到的层速度为外漂条件约束井分层得到合理的层速度并建模,根据层位倾角情况选择时深转换方法(倾角小于10度选择Scaling(垂直比例)算法,地层倾角大时选择Migration(图偏移)考虑空间的偏移量,井分层校正深度图并构造成图。
常规地震速度分析对地震速度的精度、地震速度与测井速度误差分析以及其之间存在误差如何校正等问题,都没有一个明确的解决办法。
发明内容
本发明实例提供一种井控获取地震薄储层速度的方法,包括:选定标准单井速度模型,并获取对应的测井声波时差;获取地震资料成像处理的叠加速度谱,并通过速度数据转换生成叠加速度数据体;选定15ms~20ms的时间步长,将所述测井声波时差进行速度转换生成单井的测井层速度,并利用Dix公式将所述的叠加速度数据体转换为井震联合预测层速度数据体;采取比值法对所述的单井的测井层速度和井震联合预测层速度数据体进行分层段误差校正,生成不同深度的各层对应的平面校正系数数据;将所述的平面校正系数数据,分层段从上到下对应的施加到每层的井震联合预测层速度数据体中,得到高精度的地震层速度数据体。
本发明实施例还提供一种井控获取地震薄储层速度的装置,包括:测井声波时差获取单元,用于选定标准单井速度模型,并获取对应的测井声波时差;叠加速度数据体生成单元,用于获取地震资料成像处理的叠加速度谱,并通过速度数据转换生成叠加速度数据体;井震联合预测层速度生成单元,用于选定15ms~20ms的时间步长,将所述测井声波时差进行速度转换生成单井的测井层速度,并利用Dix公式将所述的叠加速度数据体转换为井震联合预测层速度数据体;误差校正单元,用于采取比值法对所述的单井的测井层速度和井震联合预测层速度数据体进行分层段误差校正,生成不同深度的各层对应的平面校正系数数据;高精度层速度生成单元,用于将所述的平面校正系数数据,分层段从上到下对应的施加到每层的井震联合预测层速度数据体中,得到高精度的地震层速度数据体。
本发明实施例的井控获取地震薄储层速度的方法及装置,利用测井速度和地震速度联合转换来提高地震薄储层速度的预测精度,实现高精度的速度建模,得到可靠性较高的速度资料,从而为后续的储层预测、地震反演、速度异常分析提供重要的基础数据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的井控获取地震薄储层速度的方法流程图;
图2为本发明实施例的井控获取地震薄储层速度的装置的结构示意图;
图3为图2所示实施例的井震联合预测层速度生成单元的结构示意图;
图4为本发明的井控获取地震薄储层速度的装置的另一个实施例的结构示意图;
图5(a)为实施例一中的24口全井段时深关系标定的单井速度示意图;
图5(b)为实施例一中的地震叠加速度谱的示意图;
图6为实施例一中的测井速度转换均方根速度敏感时窗分析示意图;
图7为实施例一中的T2、T3、T4、T5比值法校正量平面图;
图8为实施例一中的地震速度谱转换的层速度与已知的测井层速度的单井对比示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例的井控获取地震薄储层速度的方法流程图,如图所示,本实施例的井控获取地震薄储层速度的方法包括:
步骤S101,选定标准单井速度模型,并获取对应的测井声波时差。本实施例中,可以对工区有代表性的井从浅到深进行全井段时深关系标定,得到较好反映全区速度变化的标准时间域单井模型,然后对各层段进行分析,作为全区的标准速度模型。可以从选定的单井速度模型的测井资料中直接获取对应的测井声波时差。
步骤S102,获取地震资料成像处理的叠加速度谱,并通过速度数据转换生成叠加速度数据体。地震叠加速度谱是地震资料处理人员运用资料处理软件得到的叠加速度,叠加速度控制点多,但是精度不高。
本实施例中,此步骤包括:将所述测井声波时差转换为对应的测井层速度,其中,测井层速度为测井声波时差的倒数乘以106;然后将所述测井层速度转换为对应的均方根速度:式中,Vn为所述测井声波时差转换的测井层速度,t0,n为地面0层到n层的时间;均方根速度向井震联合预测层速度转换利用Dix公式:其中,Vn为第n层的井震联合预测层速度,VR,n为第n层的均方根速度,t0,n为地面0层到第n层的时间。
其中,15ms~20ms的时间步长为选定的最佳转换时窗,这对叠加速度转换尤为重要。每一道叠加速度数据体通过转换可以得到均方根速度和层速度,均方根速度和层速度关系采取Dix公式转换及插植分析,因为速度在纵向上人为解释点是比较少的,通过解释速度点插植分析和公式转换,即可以得到地震速度转换的层速度数据体,最终通过井点分析,确定最佳转换时窗,得到比较准确的有一定精度的层速度数据体。
步骤S104,采取比值法对所述的单井的测井层速度和井震联合预测层速度数据体进行分层段误差校正,生成不同深度的各层对应的平面校正系数数据。在本步骤中,采取比值法对单井的测井层速度和井震联合预测层速度数据体进行分层段误差校正采用以下两个公式进行逐层校正:
Acf=exp(-[dix(n1)]2/acf2)/sum*vel(n1),其中,nw表示井的个数,acf为预设的常约束系数,sum为预设的总的权系数,dix(n1)表示距离的倒数,n1表示第n1口井,vel(n1)为第n1口井的速度,Acf为第n1口井的预设的权系数。
步骤S105,将所述的平面校正系数数据,分层段从上到下对应的施加到每层的井震联合预测层速度数据体中,得到高精度的地震层速度数据体。通过分层校正得到的地震层速度数据体与单井上速度在单井剖面上显示对比来看,从转换得到的速度数据体与已知井数据对比分析,基本趋势较为一致,反映本区的层速度变化规律,说明整体速度预测效果较好,符合本区的变化规律;预测得到的地震转换的层速度与测井层速度误差小,地震转换的层速度精度高,有利于空间平面的预测。
在获取到高精度的地震层速度数据体后,还将所述地震层速度数据体进行时间累计平均速度分析,生成深度数据后构造成图。在此步骤中,将地震预测层速度数据体进行时间累计平均速度分析,运算得到深度数据后构造成图采取以下步骤进行:
将所述的平均速度乘以某个地震追踪解释层位时间t0除以2,得到所述的深度数据;
利用所述深度数据构造成图,得到深度误差很小的构造图。
图2为本发明实施例的井控获取地震薄储层速度的装置的结构示意图,如图所示,本发明井控获取地震薄储层速度的装置包括:
测井声波时差获取单元101,用于选定标准单井速度模型,并获取对应的测井声波时差。本实施例中,可以对工区有代表性的井从浅到深进行全井段时深关系标定,得到较好反映全区速度变化的标准时间域单井模型,然后对各层段进行分析,作为全区的标准速度模型。可以从选定的单井速度模型的测井资料中直接获取对应的测井声波时差。
叠加速度数据体生成单元102,用于获取地震资料成像处理的叠加速度谱,并通过速度数据转换生成叠加速度数据体。
井震联合预测层速度生成单元103,用于选定15ms~20ms的时间步长,将所述测井声波时差进行速度转换生成单井的测井层速度,并利用Dix公式将所述的叠加速度数据体转换为井震联合预测层速度数据体。图3为本实施例的井震联合预测层速度生成单元的结构示意图,包括:测井层速度生成单元1031,用于将所述测井声波时差转换为对应的测井层速度,其中,测井层速度为测井声波时差的倒数乘以106;均方根速度生成单元1032,用于将所述测井层速度转换为对应的均方根速度:式中,Vn为测井声波时差转换的第n层的测井层速度,t0,n为地面0层到n层的时间;预测层速度生成单元1033,用于根据均方根速度向井震联合预测层速度转换,利用Dix公式:其中,Vn为第n层的井震联合预测层速度,VR,n为第n层的均方根速度,t0,n为地面0层到第n层的时间。
其中,15ms~20ms的时间步长为选定的最佳转换时窗,这对叠加速度转换尤为重要。每一道叠加速度数据体通过转换可以得到均方根速度和层速度,均方根速度和层速度关系采取Dix公式转换及插植分析,因为速度在纵向上人为解释点是比较少的,通过解释速度点插植分析和公式转换,即可以得到地震速度转换的层速度数据体,最终通过井点分析,确定最佳转换时窗,得到比较准确的有一定精度的层速度数据体。
误差校正单元104,用于采取比值法对所述的单井的测井层速度和井震联合预测层速度数据体进行分层段误差校正,生成不同深度的各层对应的平面校正系数数据。所述的误差校正单元采取比值法对所述的单井的测井层速度和井震联合预测层速度数据体进行分层段误差校正,所述比值法采用以下两个公式进行: 以及
Acf=exp(-[dix(n1)]2/acf2)/sum*vel(n1),其中,nw表示井的个数,acf为预设的常约束系数,sum为预设的总的权系数,dix(n1)表示距离的倒数,n1表示第n1口井,vel(n1)为第n1口井的速度,Acf为第n1口井的预设的权系数。
高精度层速度生成单元105,用于将所述的平面校正系数数据,分层段从上到下对应的施加到每层的井震联合预测层速度数据体中,得到高精度的地震层速度数据体。通过分层校正得到的地震层速度数据体与单井上速度在单井剖面上显示对比来看,从转换得到的速度数据体与已知井数据对比分析,基本趋势较为一致,反映本区的层速度变化规律,说明整体速度预测效果较好,符合本区的变化规律;预测得到的地震转换的层速度与测井层速度误差小,地震转换的层速度精度高,有利于空间平面的预测。
图4为本发明的井控获取地震薄储层速度的装置的另一个实施例的结构示意图,此实施例中,除了图2所示的单元外,井控获取地震薄储层速度的装置还包括构造图生成单元106,用于将地震层速度数据体进行时间累计平均速度分析,生成深度数据后构造成图,其根据公式进行时间累积计算得到平均速度分析,生成对应层的平均速度,其中,n为层号,Vav为第m层的平均速度,V′为第n层的层速度,t0,n为地面0层到第n层的时间;将所述的平均速度乘以某个地震追踪解释层位时间t0除以2,得到所述的深度数据;利用所述深度数据构造成图,得到深度误差很小的构造图。
实施例一:
1、本工区某片区有100多口井,优选工区有代表性井段较为完整的井有24口,较好反映全区速度变化的情况。如图5(a)所示,表示24口全井段时深关系标定的单井结果。左侧数值表示为声波时差数值,柱状表示为各个单井模型。通过把24口井放在同一色标范围里显示,更好检查测井环境校正情况,可以反映全区速度从浅到深的变化规律,将深度域的测井资料转换为单井标准时间域模型,纵横向变化规律较为合理,反映储层变化规律。综合考虑了高程、基准面变化等因素,结合大套的分层对各层段标定情况进行分析,最后选定井震标定好,且声波比较正确的井来作为全区的时间域单井标准速度模型。这个结果有一定的时间含义,与地震记录的剖面可以对应分析。
2、地震资料成像处理的叠加速度谱显示如图5(b),地震叠加速度是地震资料处理人员运用资料处理软件得到的叠加速度,叠加速度控制点多,但精度不高。
3、从测井速度转换均方根速度敏感时窗分析图采取Dix公式转换,通过不同转换步长时窗10ms、15ms、20ms、30ms、50ms、100ms分别得到不同层速度结果。从放大的如图6所示的测井速度转换均方根速度敏感时窗分析放大图来看,曲线1为10ms转换时窗太小,转换不稳定,容易产生奇异值。曲线2和曲线3为较大时窗参数转换的结果,都也出现异常值,图中曲线4和曲线5为15ms-20ms转换时窗较为适中,均方根速度转换后的层速度结果与原始测井层速度接近,我们对地震叠加速度转换层速度曲线特征也反映此规律,时窗15-20ms也是最佳的选择,因此选定的最佳时窗为(15-20)ms,这对叠加速度转换显得尤为重要。这样每一道的叠加速度数据体通过转换可以得到均方根速度和层速度,均方根速度与层速度关系采取Dix公式转换及插值分析,因为地震速度处理解释在纵向上人为解释点比较少。通过解释速度点插值平面分析和公式转换,即可以得到地震速度转换的层速度数据体;最终通过井点分析确定最佳的速度转换时窗参数。得到比较准确的有一定精度的层速度数据体。
4、结合测井、地震速度转换的层速度误差进行分层段速度分析校正:在地震剖面解释层位约束下从浅到深逐层提取单井测井声波时差(层速度)和井旁的位置对应的地震速度(地震速度是地震资料处理人员运用资料处理得到叠加速度相对控制点多,但精度不够)进行误差分析,实现0时间-T2、T2-T3、T3-T4、T4-T5各层段的误差在各层段加以消除,误差校正采取比值法加以消除,比值法采取以下两个公式:
Acf=exp(-[dix(n1)]2/acf2)/sum*vel(n1),其中,nw表示井的个数,acf为预设的常约束系数,sum为预设的总的权系数,dix(n1)表示距离的倒数,n1表示第n1口井,vel(n1)为第n1口井的速度,acf为第n1口井的预设的权系数。
采取比值法加以消除,有利于平面上的误差校正,可得到误差校正的平面校正系数数据对整个层段的地震速度数据体加以校正,按照此方式从浅到深逐层完成校正。T2,T3,T4,T5分别对应不同深度的各层校正比值系数平面图,如图7所示。采取比值法可得到0时间-T2、T2-T3、T3-T4、T4-T5各个层段的校正系数。将此校正系数分层段施加到地震速度转换的数据体中,最终得到一个更为精确的速度数据体。
5、通过分层校正得到的地震层速度数据体与单井上速度在单井剖面上显示对比来看,从转换得到的速度数据体与已知井速度数据对比分析,如图8所示,曲线6为已知的测井速度数据,曲线7为根据本发明实施例的地震速度谱转换得到的层速度数据,两者基本趋势较为一致,反映本区的层速度变化规律,说明整体速度预测效果较好,符合本区的变化规律;预测得到的地震转换层速度与测井层速度误差小,地震转换的层速度精度高,有利于空间平面的预测。
6、采用分层校正系数分层应用到地震速度转换数据体上,得到较为准确的地震层速度数据体,随后采用公式将层速度进行时间累计平均速度分析,即提取沿层转换得到该层的平均速度,利用平均速度与t0时间的乘积得到初始的深度数据,结合钻井分层进行高频误差校正,高频误差校正采取迭代的校正方法,更好保留构造的横向变化,预测效果更好。因此这样地震速度与测井速度误差小,可以得到相对更小深度误差,这样采取迭代校正误差的方式提高预测结果的稳定性。最终,可以预测得到高精度的深度构造图。
本发明实施例的井控获取地震薄储层速度的方法及装置,利用测井速度和地震速度联合转换来提高地震薄储层速度的预测精度,实现高精度的速度建模,得到可靠性较高的速度资料,从而为后续的储层预测、地震反演、速度异常分析提供重要的基础数据。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种井控获取地震薄储层速度的方法,其特征在于,所述的方法包括:
选定标准单井速度模型,并获取对应的测井声波时差;
获取地震资料成像处理的叠加速度谱,并通过速度数据转换生成叠加速度数据体;
采取比值法对所述的单井的测井层速度和井震联合预测层速度数据体进行分层段误差校正,生成不同地质目的层对应的平面校正系数数据;
将所述的平面校正系数数据,分层段从上到下对应的施加到每层的井震联合预测层速度数据体中,得到高精度的地震层速度数据体;其中,
所述将测井声波时差进行速度转换生成单井的测井层速度,并利用Dix公式 将所述的叠加速度数据体转换为井震联合预测层速度数据体,包括:
将所述测井声波时差转换为对应的测井层速度,其中,测井层速度为测井声波时差的倒数乘以106;
根据所述的均方根速度向井震联合预测层速度转换利用Dix公式:
其中,Vn为第n层的井震联合预测层速度,VR,n为第n层的均方根速度,t0,n为地面0层到第n层的时间。
2.如权利要求1所述的井控获取地震薄储层速度的方法,其特征在于,所述获取到高精度的地震层速度数据体后,还包括:
将所述地震层速度数据体进行时间累计平均速度分析,生成深度数据后构造成图。
3.如权利要求1所述的获取井控地震薄储层速度的方法,其特征在于,所述采取比值法对所述的单井的测井层速度和井震联合预测层速度数据体进行分层段误差校正包括:
所述比值法采用以下两个公式进行:
以及
Acf=exp(-[dix(n1)]2/acf2)/sum*vel(n1),其中,nw表示井的个数,acf为预设的常约束系数,sum为预设的总的权系数,dix(n1)表示距离的倒数,n1表示第n1口井,vel(n1)为第n1口井的速度,Acf为第n1口井的预设的权系数。
5.一种井控获取地震薄储层速度的装置,其特征在于,所述的装置包括:
测井声波时差获取单元,用于选定标准单井速度模型,并获取对应的测 井声波时差;
叠加速度数据体生成单元,用于获取地震资料成像处理的叠加速度谱,并通过速度数据转换生成叠加速度数据体;
误差校正单元,用于采取比值法对所述的单井的测井层速度和井震联合预测层速度数据体进行分层段误差校正,生成不同深度的各层对应的平面校正系数数据;
高精度层速度生成单元,用于将所述的平面校正系数数据,分层段从上到下对应的施加到每层的井震联合预测层速度数据体中,得到高精度的地震层速度数据体;其中,
所述的井震联合预测层速度生成单元包括:
测井层速度生成单元,用于将所述测井声波时差转换为对应的测井层速度,其中,测井层速度为测井声波时差的倒数乘以106;
6.如权利要求5所述的井控获取地震薄储层速度的装置,其特征在于, 所述的装置还包括:
构造图生成单元,用于将所述地震层速度数据体进行时间累计平均速度分析,生成深度数据后构造成图。
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