CN102798890A

CN102798890A - 奥陶系缝洞系统成像处理方法及装置

Info

Publication number: CN102798890A
Application number: CN2012102889181A
Authority: CN
Inventors: 马学军; 王建斌; 胡鹏飞; 费建博; 陈松
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2012-08-14
Filing date: 2012-08-14
Publication date: 2012-11-28

Abstract

本发明公开了一种奥陶系缝洞系统成像处理方法及装置。该方法包括：获取步骤，获取均方根速度函数；转换步骤，利用约束速度反演方法将均方根速度函数进行转换，得到层速度体；偏移处理步骤，根据层速度体对目标地震数据进行叠前时间偏移处理，得到偏移后的目标地震数据；拾取处理步骤，根据偏移后的目标地震数据，进行自动拾取剩余速度处理，得到剩余速度体；更新步骤，根据剩余速度体，更新层速度体；重复执行偏移处理步骤、拾取处理步骤和更新步骤，直至偏移处理步骤得到的地震数据符合地质规律要求，并得到最终层速度体；根据最终层速度体对整体地震数据进行叠前时间偏移处理。本发明改善了叠前时间偏移的成像效果，使得成像更为精细。

Description

奥陶系缝洞系统成像处理方法及装置

技术领域

本发明涉及油气勘探技术领域，更具体地说，涉及一种奥陶系缝洞系统成像处理方法及装置。

背景技术

作为古生界碳酸盐岩油气勘探的重点领域，塔中地区奥陶系碳酸盐岩及其地震勘探资料的品质不同于其它地区，其特殊性主要表现在：①岩相、岩性纵横向变化复杂；②缝洞规模总体较小，岩溶发育相对塔中隆起部位较差；③沙漠区地震资料信噪比低，奥陶系内幕缝洞系统成像困难。

在奥陶系缝洞型储层成像技术中，影响成像效果的较为重要的一步是叠前时间偏移方法。叠前时间偏移方法所用到的速度是通过解析速度随时间变化的速度函数来构建的速度模型，现有技术中所采用的是均方根速度模型（简称：t-rms-vel速度模型）。

均方根速度模型是基于水平层状介质的模型，其推导受限于一定的假设条件，而且推导公式被简化省略，并不能很精确地反应水平层状介质的性质。对于复杂的地质环境，例如塔中地区的地质条件，t-rms-vel速度模型可能变化不大，导致t-rms-vel速度模型不精确，进而影响叠前时间偏移的成像效果，最终影响了奥陶系缝洞体的精确识别。

发明内容

本发明的发明目的是针对现有技术的缺陷，提出一种奥陶系缝洞系统成像处理方法及装置，用以改善叠前时间偏移的成像效果。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种奥陶系缝洞系统成像处理方法，包括：

获取步骤，获取均方根速度函数；

转换步骤，利用约束速度反演方法将所述均方根速度函数进行转换，得到层速度体；

偏移处理步骤，根据所述层速度体对目标地震数据进行叠前时间偏移处理，得到偏移后的目标地震数据；

拾取处理步骤，根据所述偏移后的目标地震数据，进行自动拾取剩余速度处理，得到剩余速度体；

更新步骤，根据所述剩余速度体，更新所述层速度体；

重复执行所述偏移处理步骤、所述拾取处理步骤和所述更新步骤，直至所述偏移处理步骤得到的目标地震数据符合地质规律要求，并得到最终层速度体；

根据所述最终层速度体对整体地震数据进行叠前时间偏移处理。

优选地，所述均方根速度函数是在时间上不规则采样、在空间上稀疏分布的均方根速度数据；所述层速度体是在时间上和空间上都连续分布的层速度数据。

优选地，所述偏移处理步骤具体为：根据利用所述层速度体的克希霍夫积分法，对目标地震数据进行叠前时间偏移处理，得到偏移后的目标地震数据。

优选地，所述拾取处理步骤包括：

对所述偏移后的目标地震数据进行预处理；

采用振幅随偏移距变化的技术进行自动拾取剩余速度处理，得到剩余速度体。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种奥陶系缝洞系统成像处理装置，包括：

获取模块，用于获取均方根速度函数；

转换模块，用于利用约束速度反演方法将所述均方根速度函数进行转换，得到层速度体；

偏移处理模块，用于根据所述层速度体对目标地震数据进行叠前时间偏移处理，得到偏移后的目标地震数据；

拾取处理模块，用于根据所述偏移后的目标地震数据，进行自动拾取剩余速度处理，得到剩余速度体；

更新模块，用于根据所述剩余速度体，更新所述层速度体；

所述偏移处理模块、拾取处理模块和更新模块重复做相应的处理，直至所述偏移处理模块得到的目标地震数据符合地质规律要求，并得到最终层速度体；

所述偏移处理模块还用于根据所述最终层速度体对整体地震数据进行叠前时间偏移处理。

优选地，所述偏移处理模块具体用于根据利用所述层速度体的克希霍夫积分法，对目标地震数据进行叠前时间偏移处理，得到偏移后的目标地震数据。

优选地，所述拾取处理模块具体用于对所述偏移后的目标地震数据进行预处理；采用振幅随偏移距变化的技术进行自动拾取剩余速度处理，得到剩余速度体。

本发明结合约束速度反演方法和自动拾取剩余速度技术建立了准确的层速度体，采用层速度体代替均方根速度模型进行叠前时间偏移处理，提高了叠前时间偏移的精度，改善了叠前时间偏移的成像效果，使得成像更为精细。

附图说明

图1为本发明提供的奥陶系缝洞系统成像处理方法的一实施例的流程图；

图2为本发明中使用t-int-vel速度体的成像结果与使用t-rms-vel速度模型的成像结果的对比示意图；

图3为本发明提供的奥陶系缝洞系统成像处理装置的一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明,但本发明并不仅仅限于此。

针对塔中沙漠地区奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏的特点和地震成像的难点，发明人开展了塔中沙漠地区奥陶系缝洞系统精细成像配套处理技术研究，研究表明，通过对叠前时间偏移方法中速度模型的优化能对该地区奥陶系缝洞系统的成像反映敏感。

本发明所采用的叠前时间偏移方法为克希霍夫（Kirchhoff）积分法，其建立在波动方程克希霍夫积分解的基础上，将克希霍夫积分中的格林函数用它的高频近似解来代替。该叠前时间偏移方法的基本过程包括从震源和接收点同时向成像点进行射线追踪或波前计算，然后按照相应走时从地震记录中拾取子波并进行叠加，如果所有的路径计算得到的走时都正确，那么对应的所有记录数据的叠加结果会在某些部位产生极大值，这些极大值给出了反射体的成像位置。

克希霍夫叠前时间偏移的走时计算基于以下双平方根方程：

T = \sqrt{T_{0}^{2} + {[\frac{| | X + H | |}{V}]}^{2}} + \sqrt{{[\frac{| | X - H | |}{V}]}^{2} + T_{0}^{2}} - - - (1)

其中，T₀是垂直传播时间，T是地震波从震源(X-H)处到检波器(X+H)处的旅行时，H是半偏移距向量，V是地震波在地层的传播速度。

叠前时间偏移所用到的速度V是通过解析速度随时间变化的速度函数来构建的速度模型，由公式（1）可见，如果速度模型的不精确导致走时计算的偏差，将直接对反射点的聚焦成像产生不利影响。针对现有技术存在的t-rms-vel速度模型不精确，进而影响叠前时间偏移的成像效果的问题，本发明改进了叠前时间偏移所采用的速度模型，具体说明如下。

图1为本发明提供的奥陶系缝洞系统成像处理方法的一实施例的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤101、获取步骤：获取均方根速度函数。

均方根速度是将水平层状介质情况下的反射波时距曲线近似地当作双曲线所求出的波速，均方根速度函数是在时间上不规则采样、在空间上稀疏分布的均方根速度数据。

步骤102、转换步骤：利用约束速度反演方法将均方根速度函数进行转换，得到层速度体。

在获得t-rms-vel速度函数的基础上，采用约束速度反演（CVI）将t-rms-vel速度函数转换得到层速度体，该层速度体是在时间上和空间上都连续分布的层速度数据。具体地，用输入t-rms-vel速度作为整体的地质构造约束DIX公式来得到层速度。层速度是某一相对稳定或岩性基本一致的沉积地层所对应的数据，用层速度构建的速度模型就是层速度体（简称：t-int-vel速度体）。

CVI将不规则采样或稀疏的t-rms-vel速度函数转换为规则的由精细地质条件约束的瞬时t-int-vel速度体，产生的瞬时t-int-vel速度体受趋势速度约束，符合地学的速度变化规律，允许局部异常的存在，同时加快了速度的收敛和模型的建立。

步骤103、偏移处理步骤：根据层速度体对目标地震数据进行叠前时间偏移处理，得到偏移后的目标地震数据。

利用上面提到的克希霍夫积分法对目标地震数据进行叠前时间偏移处理。为了提高执行效率，本步骤并没有对整体地震数据进行处理，而是选取了其中一部分数据即目标地震数据来做叠前时间偏移处理。本步骤所用到的速度模型是层速度体。层速度真实而直接地反映了地层的岩性，更能准确地反映地质上的变化趋势。在保证层速度较为准确合理的情况下，采用t-int-vel速度体替代t-rms-vel速度模型，可以提高叠前时间偏移的精度。另外，克希霍夫积分法假设介质是均匀的，地震波以直线形式传播，于是现有技术采用t-rms-vel速度模型进行偏移。但实际上，地下地层是层状结构的，地震波的传播途径是弯曲射线的，在基于弯曲射线理论的克希霍夫叠前时间偏移过程中，用t-int-vel速度体代替t-rms-vel速度模型，使成像更加精细。

步骤104、拾取处理步骤：根据偏移后的目标地震数据，进行自动拾取剩余速度处理，得到剩余速度体。

由于偏移的目标地震数据可能存在偏移不彻底的问题，地震道存在剩余时间延迟，可以利用自动拾取剩余速度（FastVel）技术对偏移后的目标地震数据进行处理。优选地，首先对偏移后的目标地震道集数据进行预处理，提高偏移后数据的信噪比，然后采用振幅随偏移距变化（AVO）技术进行高密度、高精度的自动拾取剩余速度处理，建立剩余速度体。

步骤105、更新步骤：根据剩余速度体，更新层速度体。

剩余速度体是剩余速度函数转成的速度体，本步骤可以利用CVI方法将剩余速度体转换得到新的层速度体，方法与上述步骤102类似。

重复执行上述偏移处理步骤、拾取处理步骤和更新步骤，直至偏移处理步骤得到的目标地震数据符合地质规律要求。也即，当弯曲射线叠前时间偏移结果最符合地质规律时，结束重复执行的动作，得到最终层速度体。

步骤106、根据最终层速度体对整体地震数据进行叠前时间偏移处理。

图2为本发明中使用t-int-vel速度体的成像结果与使用t-rms-vel速度模型的成像结果的对比示意图。图中左侧为使用t-int-vel速度体的成像结果，右侧为使用t-rms-vel速度模型的成像结果。通过对比发现，在奥陶系缝洞系统“串珠”反射特征成像方面，t-int-vel速度体的成像效果优于t-rms-vel速度模型。

本实施例提供的方法结合约束速度反演方法和自动拾取剩余速度技术建立了准确的层速度体，采用层速度体代替均方根速度模型进行叠前时间偏移处理，缝洞系统地震资料成像品质较现有技术得到明显提高，大大提高了奥陶系风化面及内幕岩溶特征的成像精度，为塔中沙漠地区油气勘探的快速发展提供了技术保障。

图3为本发明提供的奥陶系缝洞系统成像处理装置的一实施例的结构示意图。如图3所示，该装置包括：获取模块10、转换模块11、偏移处理模块12、拾取处理模块13以及更新模块14。其中，获取模块10用于获取均方根速度函数；转换模块11用于利用约束速度反演方法将所述均方根速度函数进行转换，得到层速度体；偏移处理模块12用于根据所述层速度体对目标地震数据进行叠前时间偏移处理，得到偏移后的目标地震数据；拾取处理模块13用于根据所述偏移后的目标地震数据，进行自动拾取剩余速度处理，得到剩余速度体；更新模块14用于根据所述剩余速度体，更新所述层速度体。所述偏移处理模块12、拾取处理模块13和更新模块14重复做相应的处理，直至所述偏移处理模块12得到的目标地震数据符合地质规律要求，并得到最终层速度体。所述偏移处理模块12还用于根据所述最终层速度体对整体地震数据进行叠前时间偏移处理。

进一步的，所述偏移处理模块12具体用于根据利用所述层速度体的克希霍夫积分法，对目标地震数据进行叠前时间偏移处理，得到偏移后的目标地震数据。

进一步的，所述拾取处理模块13具体用于对所述偏移后的目标地震数据进行预处理；采用振幅随偏移距变化的技术进行自动拾取剩余速度处理，得到剩余速度体。

本实施例提供的装置结合约束速度反演方法和自动拾取剩余速度技术建立了准确的层速度体，采用层速度体代替均方根速度模型进行叠前时间偏移处理，缝洞系统地震资料成像品质较现有技术得到明显提高，大大提高了奥陶系风化面及内幕岩溶特征的成像精度，为塔中沙漠地区油气勘探的快速发展提供了技术保障。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.一种奥陶系缝洞系统成像处理方法，其特征在于，包括：

获取步骤，获取均方根速度函数；

更新步骤，根据所述剩余速度体，更新所述层速度体；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述均方根速度函数是在时间上不规则采样、在空间上稀疏分布的均方根速度数据；所述层速度体是在时间上和空间上都连续分布的层速度数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏移处理步骤具体为：根据利用所述层速度体的克希霍夫积分法，对目标地震数据进行叠前时间偏移处理，得到偏移后的目标地震数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拾取处理步骤包括：

对所述偏移后的目标地震数据进行预处理；

5.一种奥陶系缝洞系统成像处理装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取均方根速度函数；

更新模块，用于根据所述剩余速度体，更新所述层速度体；

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述偏移处理模块具体用于根据利用所述层速度体的克希霍夫积分法，对目标地震数据进行叠前时间偏移处理，得到偏移后的目标地震数据。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述拾取处理模块具体用于对所述偏移后的目标地震数据进行预处理；采用振幅随偏移距变化的技术进行自动拾取剩余速度处理，得到剩余速度体。