CN103245971A - 井中断点引导的地震小断层解释方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种井中断点引导的地震小断层解释方法及装置，包括：提取已知井断点数据；筛选目的层断点；采用声波时差测井曲线求取断点深度对应时间值，进行深时转换；以目标层系下方地震解释层位为参考，比较采用声波时差测井曲线求取的时间值和实际地震波旅行时间值的误差，采取采样点误差平均方法，对断点深时转换误差进行校正；根据井位坐标，将获取的目的层断点投放到目的层地震属性切片上，拾取断点落到的地震属性异常带，绘制目的层断层多边形，进行小断层平面位置展布形态解释；将深时转换后的时间域断点，标注到时间域地震资料剖面上，指示断层异常，在地震剖面上对断层空间产状进行解释。本发明可以有效降低地震资料解释断层的多解性。

Description

井中断点引导的地震小断层解释方法及装置

技术领域

本发明涉及高含水油田地震资料解释技术领域，尤其涉及井中断点引导的地震小断层解释方法及装置。

背景技术

我国陆上老油田断层极为发育，尤其在东部渤海湾地区，断块小，差异性大。大断层的识别无论是利用井资料还是地震资料解释都相对容易，然而小断层的识别难度却很大，特别是许多老油田未曾做过三维地震工作，利用早期采集的二维地震资料和加密井数据解释与组合的断层，存在一定精度问题，有许多井上解释的断点难以组合，井间还可能存在一些小断层没被发现。油田的生产测试表明，薄互层储层断距3m左右的小断层，对油水井注采关系能够起到重要的分割作用，高含水老油田开展小断层解释具有十分的必要性。

目前地震解释断层常用的主要技术，除利用地震资料解释系统在地震剖面上开展常规的手绘断层解释外，还包括地震切片、相干体、倾角检测和蚂蚁追踪等技术。下面分别对地震切片、相干体、倾角检测和蚂蚁追踪技术进行简要说明：

一、在地震数据体切片上同相轴中断、水平错开、扭动、宽度突变，以及相邻两组同相轴走向不一致等变化是断层的反映。雷明、王建功、刘彩艳等（雷明，王建功，刘彩艳，等.地震切片技术在安达工区的应用．石油地球物理勘探，2010，45（3）：418-422）于2010年采用地震切片技术对安达工区的断层体系进行了研究，但没有说明该方法识别小断层的能力。

二、三维地震资料相干分析技术主要用于地震道之间一致性和相干性的分析，通过计算三维地震数据相邻道之间的相干性，得到一个三维相干数据体。对相干体的解释往往采取切片的方式进行，在地震资料较好时，相干切片对断层的分辨能力大大高于常规振幅切片。相干切片因断层附近的地震道通常与相邻地震道有不同的地震特征，表现出相干性的突变，因而条带状低相干带反映断层的存在及其展布规律。相干体计算过程中计算的道数有3道、5道、7道等。参与计算的道数越多，平均效应越大，压制噪声的效果越好，但同时也降低了对小断层的识别能力，主要反映大断层的变化；而采取小道数计算，平均效应小，能够提高小断的分辨率，但同时也增加了断层的多解性。目前，通过相干分析识别断层是一项最常用的技术。田华峰、杨文强、刘明伟等（田华峰，杨文强，刘明伟，等.应用相干层切片预测小断层．能源技术与管理，2010，（5）：83-84）2010年采用该项技术对煤层中的断距3m以下小断层进行了有效识别。该案例研究的目的层为结构简单的单一煤层，对于更多的以陆相砂泥岩薄互层储层为对象的油气田断层解释而言，相干体技术通常仅能够识别断距在10m以上的断层，对断距10m以下断层的解释往往具有一定的多解性和较大的不确定性。

三、倾角检测技术是一项辅助断层解释技术，其解释断层的依据是当地层存在断层时，构造层面不是一个光滑的曲面，倾角的导数会突然变大，所以可以依据倾角导数的变化判断断层的存在与否，并根据其值的大小变化，判断断层的延伸方向。

四、蚂蚁追踪技术是斯伦贝谢公司基于Petrel软件推出的一项新的断层解释技术。其原理是根据蚁群优化算法，在地震数据体中播撒大量的人工蚂蚁，在地震属性体中发现满足预设断裂条件的断裂痕迹的蚂蚁将释放某种信号，召集其他区域的蚂蚁集中在该断裂处对其进行追踪，直到完成该断裂的追踪和识别。而其他不满足断裂条件的痕迹将不进行标注，从而获得一个低噪音、具有清晰断裂痕迹的数据体。史军（史军.蚂蚁追踪技术在低级序断层解释中的应用．石油天然气学报，2009，31（2）：257-258）于2009年采用该项技术在埕岛油田对断距5～10m的小断层进行了有效解释，解决了利用相干体技术解释的断层对油田生产的长期困扰问题。张欣（张欣.蚂蚁追踪在断层自动解释中的应用——以平湖油田放鹤亭构造为例．石油地球物理勘探，2010，45（2）：278-281）于2010年采用该技术在平湖油田识别出一个断距小于10m的“Y”字型断层，同时指出该技术要求所用地震资料具有较高的空间分辨率和振幅保真度。

上述现有地震解释断层的技术存在以下两个方面问题：

一、小断层解释带有一定的多解性

由于岩性、构造等因素的变化和小断层的存在一样也可以带来地震反射同相轴的连续性、光滑程度和振幅强弱的变化，使得地震切片、相干体、倾角检测和蚂蚁体等属性异常特征并不一定都指示断层的存在，为此地震技术识别小断层带有一定的多解性，这增加了小断层解释的难度。

二、常规地震技术难以识别低级序小断层

相干体切片、地震等时切片、倾角检测等技术能够总体把握断层分布格局，识别大断层非常有效，但难于用于5m以下的小断层解释。

针对上述问题，包括本申请的发明人刘文岭在内的国内学者发表过一些论文，提出结合井资料解释的断点开展地震小断层解释的观点，如本申请的发明人刘文岭（刘文岭，韩大匡，胡水清，等．高含水油田发展油藏地球物理技术的思考与实践．石油学报，2009，30（4）：550-554,559；刘文岭．高含水油田油藏地球物理技术——中国石油物探的新领域．石油学报，2010，31（6）：959-965；刘文岭，韩大匡，程蒲，等．高含水油田井震联合重构地下认识体系．石油地球物理勘探，2011，46（6）：930-937）于2009年、2010年、2011年撰写论文均提到“井中断点引导的地震小断层解释方法”，提出将井上断点平面投影到地震属性沿层切片上，引导地震对断层的解释，但没有详细阐述将井资料解释的断点投到地震属性切片上的具体方法；王东明（王东明．井震联合技术在断层精细解释中的应用．石油天然气学报（江汉石油学院学报），2011，33（9）：72-76）于2011年采用将测井断点通过合成记录时深转换后投影到地震数据体中的方法，对大庆研究区块断层进行了重新解释；李鹏、钱丽萍、石桥等（李鹏，钱丽萍，石桥，等．大庆高密度井网开发区地震解释技术的应用效果．石油地球物理勘探，2011，46（增刊1）：107-110）于2011年以已知井钻遇的断点为验证，实现对断距为3～5ｍ的小断层的解释，但没有论及如何将深度域的断点用于时间域地震资料断层解释的验证。张昕、甘利灯、刘文岭等（张昕，甘利灯，刘文岭，等．密井网条件下井震联合低级序断层识别方法．石油地球物理勘探，2012，47（3）：462-468）于2012年利用通过合成记录深时转换的方法，将井资料解释的断点数据平面投影到地震属性切片上，对工区小断层进行了解释。

井资料解释的断点数据是深度域数据，而地震数据是时间域数据，两者有效匹配是实现井震联合断层解释的关键。在现有技术中，结合已知井钻遇的断点进行地震断层解释的研究，一部分没有提及具体的方法，而另一部分则采用合成记录标定的方法将井资料解释的断点平面投影到地震属性切片上，实现井震的匹配解释。由于高含水油田井网密度大，通常一个几平方公里的工区，就要数百口井，如果采用合成记录的方法开展深时转换，逐口井制作合成记录，再与实际地震记录进行人工标定，其工作量非常巨大，费时费力，且由于人工标定往往存在一定的精度问题。

为此，鉴于上述现有技术存在的问题，为了有效降低地震资料解释断层的多解性，提高利用地震资料解释小断层的精度和工作效率，需要开展地震资料小断层解释新方法研究，建立更加高效的井中断点引导的地震小断层解释方法。

发明内容

本发明实施例提供一种井中断点引导的地震小断层解释方法，用以有效降低地震资料解释断层的多解性，提高利用地震资料解释小断层的精度和工作效率，该方法包括：

根据工区内的已知井井号，从油田开发断点数据库中检索，提取已知井所有断点数据，所述已知井断点数据包括断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深；

根据断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深，以及断失层段对比井地质分层数据，判断断失的层位，筛选目的层断点，作为用于引导地震资料断层解释的断点；

为在时间域引导地震资料断层解释，将目的层上方最近的地震标志层位作为计算的起始位置，采用声波时差测井曲线，从起始深度向下逐点递推进行深时转换计算，直至断点深度，求取断点深度对应的时间值；

以目标层系下方地震解释层位为参考，比较采用声波时差测井曲线求取的时间值和实际地震波旅行时间值存在的误差，采取采样点误差平均方法进行误差校正；

根据井位坐标，将获取的目的层断点投放到目的层地震属性切片上，拾取断点落到的地震属性异常带，绘制目的层断层多边形，进行小断层平面位置展布形态解释；

将深时转换后的时间域断点，标注到时间域地震资料剖面上，指示断层异常，在地震剖面上对断层空间产状进行解释。

在实施例中，根据工区内的已知井井号，从油田开发断点数据表中检索，提取已知井断点数据，包括：井名、断点深度、对比井号、对比井顶深（断失层段顶深）、对比井底深（断失层段底深）等。

在实施例中，根据断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深，以及断失层段对比井地质分层数据，判断断失的层位，筛选目的层断点，作为用于引导地震资料解释的断点，包括：

根据断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深，以及对比井地质分层数据表中地质层位的深度值，筛选断失目的层的断点，作为用于引导地震资料解释的断点。

在实施例中，采用声波时差测井曲线，从起始深度向下逐点递推进行深时转换计算，直至断点深度，求取断点深度对应的时间值，包括：

将位于目的层上方最近的地震标志层位作为计算的起始位置，获得每口井计算的初始时间值和起始深度值，以声波时差测井曲线的深度采样点间隔和声波时差平均速度，从起始深度采用如下公式向下逐点递推计算，直至断点深度处，求取断点深度对应的时间值：

$T_n=T_0+2\mathrm{\Σ}(\mathrm{\Δh}\×\frac{{\mathrm{\Δt}}_i+{\mathrm{\Δt}}_{i+1}}{2})/1000$

其中，T_n为断点深度对应的时间值；T₀为起始层位时间值；Δh为声波时差测井曲线的深度采样间隔；Δt_i为第i个采样点处的声波时差值；Δt_i+1为第i+1个采样点处的声波时差值。

在实施例中，以目标层系下方地震解释层位为参考，比较采用声波时差测井曲线求取的时间值和实际地震波旅行时间值存在的误差，采取误差平均方法进行误差校正，包括：

按如下采样点误差平均分担校正公式进行误差校正：

其中，

为校正后的时间值；T_实际为目标层系下方最近的地震标志层位实际地震波旅行时间值；T_计算为采用声波时差测井曲线求取的目标层系下方地震标志层位时间值。

在实施例中，根据井位坐标，将获取的目的层断点投放到目的层地震属性切片上，拾取断点落到的地震属性异常带，绘制目的层断层多边形，进行小断层平面位置展布形态解释，包括：

根据井位坐标，将获取的目的层断点投放到目的层地震属性切片上，在油田开发后期密井网断点数据的引导下，对地震属性切片上的异常带去伪存真，拾取断点落到的地震属性异常带，绘制目的层断层多边形，进行小断层平面位置展布形态解释。

在实施例中，将深时转换后的时间域断点，标注到时间域地震资料剖面上，指示断层异常，在地震剖面上对断层空间产状进行解释，包括：

将深时转换后的时间域断点，以分层数据的方式，标注到时间域地震剖面上，指示断层异常，在地震剖面上对断层空间产状进行解释。

本发明实施例还提供一种井中断点引导的地震小断层解释装置，用以有效降低地震资料解释断层的多解性，提高利用地震资料解释小断层的精度和工作效率，该装置包括：

已知井断点数据获取单元，用于根据工区内的已知井井号，从油田开发断点数据表中检索，提取已知井所有断点数据，所述已知井断点数据包括断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深；

目的层断点选取单元，用于根据断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深，以及断失层段对比井地质分层数据，判断断失的层位，筛选目的层断点，作为用于引导地震资料断层解释的断点；

断点深时转换计算单元，用于为在时间域引导地震资料断层解释，将目的层上方最近的地震标志层位作为计算的起始位置，采用声波时差测井曲线，从起始深度向下逐点递推进行深时转换计算，直至断点深度，求取断点深度对应的时间值；

断点深时转换误差校正单元，用于以目标层系下方地震解释层位为参考，比较采用声波时差测井曲线求取的时间值和实际地震波旅行时间值存在的误差，采取采样点误差平均方法进行误差校正；

断点引导断层平面解释单元，用于根据井位坐标，将获取的目的层断点投放到目的层地震属性切片上，拾取断点落到的地震属性异常带，绘制目的层断层多边形，进行小断层平面位置展布形态解释；

断点引导断层剖面解释单元，用于将深时转换后的时间域断点，标注到时间域地震资料剖面上，指示断层异常，在地震剖面上对断层空间产状进行解释。

在实施例中，所述已知井断点数据获取单元进一步用于：

根据工区内的已知井井号，从油田开发断点数据表中检索，提取已知井断点数据，包括：井名、断点深度、对比井号、对比井顶深（断失层段顶深）、对比井底深（断失层段底深）等。

在实施例中，所述目的层断点选取单元具体用于：

根据断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深，以及对比井地质分层数据表中地质层位的深度值，筛选断失目的层的断点，作为用于引导地震资料解释的断点。

在实施例中，所述断点深时转换计算单元具体用于：

将位于目的层上方最近的地震标志层位作为计算的起始位置，获得每口井计算的初始时间值和起始深度值，以声波时差测井曲线的深度采样点间隔和声波时差平均速度，从起始深度采用如下公式向下逐点递推计算，直至断点深度处，求取断点深度对应的时间值：

$T_n=T_0+2\mathrm{\Σ}(\mathrm{\Δh}\×\frac{{\mathrm{\Δt}}_i+{\mathrm{\Δt}}_{i+1}}{2})/1000$

其中，T_n为断点深度对应的时间值；T₀为起始层位时间值；Δh为声波时差测井曲线的深度采样间隔；Δt_i为第i个采样点处的声波时差值；Δt_i+1为第i+1个采样点处的声波时差值。

在实施例中，所述断点深时转换误差校正单元具体用于：

按如下采样点误差平均分担校正公式进行误差校正：

其中，为校正后的时间值；T_实际为目标层系下方最近的地震标志层位实际地震波旅行时间值；T_计算为采用声波时差测井曲线求取的目标层系下方地震标志层位时间值。

在实施例中，所述断点引导断层平面解释单元具体用于：

根据井位坐标，将获取的目的层断点投放到目的层地震属性切片上，在油田开发后期密井网断点数据的引导下，对地震属性切片上的异常带去伪存真，拾取断点落到的地震属性异常带，绘制目的层断层多边形，进行小断层平面位置展布形态解释。

在实施例中，所述断点引导断层剖面解释单元具体用于：

将深时转换后的时间域断点，以分层数据的方式，标注到时间域地震剖面上，指示断层异常，在地震剖面上对断层空间产状进行解释。

本发明实施例的井中断点引导的地震小断层解释方法及装置，能够批量自动计算，将断点数据由深度域转换到时间域，与现有技术逐口井人工制作合成记录进行深时转换的方法相比，在高含水油田已知井非常多的情况下，极大地提高了工作效率。特别是本发明实施例能够自动筛选断失目的层的断点，当仅开展目的层断层平面多边形解释时，无需进行深时转换，可以直接对目的层地震属性异常进行断层指示，这简化了工作程序，节省了科技人员宝贵的人力。本发明实施例与仅靠地震技术解释断层的方法相比，对于过去地震上可开可不开的小断层，由于有了井上断点的引导和指示，则增加了解释依据，进而能够达到对小断层进行有效解释的目的。本发明实施例的井中断点引导的地震小断层快速解释方法及装置的建立，为高含水油田开发调整重构地下断层认识体系提供了有效技术保障。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为本发明实施例中井中断点引导的地震小断层解释方法的流程图；

图2为本发明实施例中井中断点引导的地震小断层解释方法的一个具体实例的流程图；

图3为本发明实施例中井中断点引导的地震小断层解释装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中井中断点引导的地震小断层解释方法及装置针对问题的示意图；

图5为本发明实施例中井中断点引导的地震小断层解释方法及装置筛选的目的层断点示意图；

图6为基于本发明实施例中井中断点引导的地震小断层解释方法及装置开展小断层平面解释的效果图；

图7为基于本发明实施例中井中断点引导的地震小断层解释方法及装置开展小断层剖面解释的效果图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

断层对油水井注采关系具有重要的分割作用，是控制油气聚集和剩余油分布的重要因素。高含水油田重构地下断层认识体系具有十分重要的意义与必要性，无论是开展精细油藏数值模拟预测剩余油分布规律，完善注采关系，防止目的层断失，还是沿着断层倾向打斜井、定向井，平行断层走向打水平井，靠近断层打直井，挖潜断层附近的剩余油富集部位，都需要基于地震资料对断层进行精细的解释。大断层的解释无论是利用井资料还是地震资料都相对容易，精度也很高，小断层的解释难度却很大，尤其是岩性变化和小断层的存在一样也可以带来地震反射同相轴的连续性、光滑程度和振幅强弱的变化，地震技术识别小断层带有一定的多解性。为此，在高含水油田开展与断层解释有关的方法研究，小断层解释方法是重点。

本发明实施例提供一种可用于高含水油田地震资料解释、井中断点引导的高精度地震小断层快速解释方法。针对现有技术解释小断层带有一定的多解性，难以识别低级序小断层的问题，鉴于高含水油田井数多、井距小、分布均匀，多数小断层被井所打到，提出在高含水油田开展地震资料断层解释与油田已有的井资料对比解释的大量断点数据（井中断点）相结合。考虑到目前的井震结合方法以合成记录进行深时转换存在效率低等问题，建立了井中断点引导的地震小断层快速解释方法。基于油田断点数据表，通过目的层断点检索和快速深时转换，将井资料解释的当前层断点投放到目标层位地震属性切片上，拾取井上断点落到的地震属性异常带，作为重点研究的小断层，在油田开发后期密井网断点数据的引导下，对地震属性异常去伪存真开展断层解释。该方法的建立能够规避由于岩性变化带来的断层解释多解性问题，对不是断层的地震属性异常排除后，剩下的就是真实的断层异常。将井中断点用于对蚂蚁体属性切片的引导，在克服其多解性的基础上，能够发挥蚂蚁追踪技术灵敏度较高的优势，识别出断距更小的低级序小断层，进一步提高地震资料小断层解释的精度。同时该方法的建立，克服了采用合成记录进行井震匹配效率低的问题，实现了井震联合小断层的快速解释。

图1为本发明实施例中井中断点引导的地震小断层解释方法的流程图。如图1所示，本发明实施例提供的井中断点引导的地震小断层解释方法包括：

步骤101、根据工区内的已知井井号，从油田开发断点数据表中检索，提取已知井断点数据，所述已知井断点数据包括断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深；

步骤102、根据断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深，以及断失层段对比井地质分层数据，判断断失的层位，筛选目的层断点，作为用于引导地震资料断层解释的断点；

步骤103、为在时间域引导地震资料断层解释，将目的层上方最近的地震标志层位作为计算的起始位置，采用声波时差测井曲线，从起始深度向下逐点递推进行深时转换计算，直至断点深度，求取断点深度对应的时间值；

步骤104、以目标层系下方地震解释层位为参考，比较采用声波时差测井曲线求取的时间值和实际地震波旅行时间值存在的误差，采取采样点误差平均方法进行误差校正；

步骤105、根据井位坐标，将获取的目的层断点投放到目的层地震属性切片上，拾取断点落到的地震属性异常带，绘制目的层断层多边形，进行小断层平面位置展布形态解释；

步骤106、将深时转换后的时间域断点，标注到时间域地震资料剖面上，指示断层异常，在地震剖面上对断层空间产状进行解释。

具体实施时，步骤101中获取断点数据，可以根据工区内的已知井井号，从油田开发断点数据表中检索，提取已知井断点数据，其中已知井断点数据包括断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深，还包括已知井井名、井位横坐标、井位纵坐标、断点深度H_n、对比井号等。

具体实施时，步骤102中选取目的层断点，可以根据断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深，以及对比井地质分层数据表中地质层位的深度值，筛选断失目的层的断点，作为用于引导地震资料解释的断点。

具体实施时，步骤103中断点深时转换计算，可以将位于目的层上方最近的地震标志层位作为计算的起始位置，获得每口井计算的初始时间值T₀和起始深度值H₀，以声波时差测井曲线的深度采样点间隔和声波时差平均速度，从起始深度（H₀）采用如下公式向下逐点递推计算，直至断点深度（H_n）处，求取断点深度对应的时间值T_n：

$T_n=T_0+2\mathrm{\Σ}(\mathrm{\Δh}\×\frac{{\mathrm{\Δt}}_i+{\mathrm{\Δt}}_{i+1}}{2})/1000$

其中，T_n为断点深度对应的时间值；T₀为起始层位时间值；Δh为声波时差测井曲线的深度采样间隔；Δt_i为第i个采样点处的声波时差值；Δt_i+1为第i+1个采样点处的声波时差值。

具体实施时，步骤104中断点深时转换误差校正，考虑到测井与地震两种技术存在速度误差和误差的积累问题，采取上述方法计算至目标层系下方最近的地震解释层位，比较采取测井速度计算的时间值和实际地震波旅行时间值存在的误差，采取采样点误差平均分担的方法，按如下公式进行误差校正：

其中，

为校正后的时间值；T_实际为目标层系下方最近的地震标志层位实际地震波旅行时间值；T_计算为采用声波时差测井曲线求取的目标层系下方地震标志层位时间值。

具体实施时，步骤105中断点引导断层平面解释，可以根据井位坐标，将上述获取的目的层断点投放到目的层地震属性切片上，在油田开发后期密井网断点数据的引导下，对地震属性切片上的异常带去伪存真，拾取断点落到的地震属性异常带，绘制目的层断层多边形，进行小断层平面位置展布形态解释。

具体实施时，步骤106中断点引导断层剖面解释，可以将深时转换后的时间域断点，以分层数据的方式，标注到时间域地震剖面上，指示断层异常，在地震剖面上对断层空间产状进行解释。

图2为本发明实施例中井中断点引导的地震小断层解释方法的一个具体实例的流程图，如图2所示，本例中井中断点引导的地震小断层快速解释方法包括：

步骤201、获取已知井断点数据。本例中，根据工区内的已知井井号，从油田断点数据表中检索，提取已知井所有断点数据。断点数据表为一个数据库文件，其结构主要包括：JH表示井号、X表示井位横坐标、Y表示井位纵坐标、H_n表示断点深度、DBJH表示对比井号、DBJDS1表示对比井顶深（断失层段顶深）、DBJDS2表示对比井底深（断失层段底深），如下表一所示。

表一：断点数据表

JH	X	Y	Hn	DBJH	DBJDS1	DBJDS2
							XP636	2856.00	38583.00	961.80	XP137	936.00	938.40
XP616	2994.00	38193.00	988.80	XP116	980.20	989.60

依据断点数据表可以获得所有已知井断点数据，为进一步筛选目的层断点奠定基础。

步骤202、选取目的层断点。根据对比井顶深和对比井底深，以及对比井地质分层数据表中地质层位的深度值，筛选断失目的层的断点，作为用于引导地震资料解释的断点。地质分层数据表为一个数据库文件，其结构主要包括：JH表示井号、xcfzmc表示地质小层分组名称、xcfzds表示地质小层分组顶深，如下表二所示。

表二：地质分层数据表

JH	xcfzmc	xcfzds
			XP137	S25-1	934.80
XP137	S26	938.40
			XP137	S27	939.80

从地质分层数据表可以获得XP636井断点的对比井XP137井的S25-1地质小层的顶深为934.80m，底深为938.40m。依据步骤201中所示断点数据表，由对比井XP137数据可以获得XP636井断点断失层段的顶深DBJDS1=936.00m，断失层段的底深DBJDS2=938.40m。综合两组数据则判断XP636井断点断失层段（936.00m至938.40m）位于S25-1地质小层（934.80m至938.40m）。当以S25-1为目的层开展断层解释时，则XP636井断点被选为目的层断点，用于引导地震资料断层解释。

步骤203、断点深时转换计算。井资料解释的断点为深度域数据，而地震数据为时间域数据，要想用这些断点指导地震断层空间产状解释，特别是将断点标到地震剖面上，需要对断点的深度值进行深时转换。本例中，将位于目的层上方最近的地震标志层位作为计算的起始位置，获得每口井计算的初始时间值T₀和起始深度值H₀，以声波时差测井曲线提供的深度采样点间隔和声波时差平均速度，从起始深度值H₀采用如下公式向下逐点递推计算，直至断点深度值H_n处，求取断点时间值T_n：

深时转换的公式为： $T_n=T_0+2\mathrm{\Σ}(\mathrm{\Δh}\×\frac{{\mathrm{\Δt}}_i+{\mathrm{\Δt}}_{i+1}}{2})/1000$

其中：

T_n：断点深度对应的时间值；

T₀：起始层位时间值；

Δh：声波时差曲线深度采样间隔，为一常数，如0.05m；

Δt_i：第i个采样点处的声波时差值；

Δt_i+1：第i+1个采样点处的声波时差值。

以XP636井为例，XP636井声波时差测井曲线数据（局部）如下：

深度	声波时差
		885.65	430.38
885.70	428.50
		885.75	421.37
885.80	415.80
		885.85	414.26
885.90	409.62
		...	...
961.80	320.35

通过井位坐标，基于对地震标志层T1（对应地质层位S2-1）的解释结果，提取XP636井时间初始值T₀=760.51ms。采取上述深时转换公式和测井曲线数据，可计算获得该井断点深度值深时转换后未经校正的时间值T_n=810.45ms，即该井961.80m深度处，对应地震旅行时810.45ms。

步骤204、断点深时转换误差校正。考虑到测井与地震两种技术存在速度误差和误差的积累问题，采取上述方法计算至目标层系下方最近的地震解释层位，比较采取测井速度计算的时间值和实际地震波旅行时间值存在的误差，采取采样点误差平均分担的方法，开展误差校正。

采样点误差平均分担校正公式如下：

其中：

校正后的时间值；

T_实际：目标层系下方最近的地震标志层位实际解释时间值；

T_计算：采取上述方法计算的目标层系下方地震标志层位时间值。

以XP636井为例，对计算的断点时间值进行校正，校正前为810.45ms，校正后为812.25ms，XP636井断点深度值最终的深时转换结果为812.25ms。有了断点数据的时间值，便可以将该断点标注到时间域地震剖面上，以引导地震资料断层剖面解释。

步骤205、断点引导断层平面解释。根据井位坐标，将上述获取的目的层断点投放到目的层地震属性切片上，在油田开发后期密井网断点数据的引导下，对地震属性切片上的异常带去伪存真，拾取断点落到的地震属性异常带，绘制目的层断层多边形，完成小断层平面位置展布形态解释。

步骤206、断点引导断层剖面解释。将深时转换后的时间域断点，以分层数据的方式，标注到地震剖面上，指示断层异常，在地震剖面上对断层空间产状进行解释。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种井中断点引导的地震小断层解释装置，如下面的实施例所述。由于井中断点引导的地震小断层解释装置解决问题的原理与井中断点引导的地震小断层解释方法相似，因此井中断点引导的地震小断层解释装置的实施可以参见井中断点引导的地震小断层解释方法的实施，重复之处不再赘述。

图3为本发明实施例中井中断点引导的地震小断层解释装置的结构示意图。如图3所示，本发明实施例中井中断点引导的地震小断层解释装置可以包括：

已知井断点数据获取单元301，用于根据工区内的已知井井号，从油田开发断点数据表中检索，提取已知井断点数据，所述已知井断点数据包括断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深；

目的层断点选取单元302，用于根据断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深，以及断失层段对比井地质分层数据，判断断失的层位，筛选目的层断点，作为用于引导地震资料断层解释的断点；

断点深时转换计算单元303，用于为在时间域引导地震资料断层解释，将目的层上方最近的地震标志层位作为计算的起始位置，采用声波时差测井曲线，从起始深度向下逐点递推进行深时转换计算，直至断点深度，求取断点深度对应的时间值；

断点深时转换误差校正单元304，用于以目标层系下方地震解释层位为参考，比较采用声波时差测井曲线求取的时间值和实际地震波旅行时间值存在的误差，采取采样点误差平均方法进行误差校正；

断点引导断层平面解释单元305，用于根据井位坐标，将获取的目的层断点投放到目的层地震属性切片上，拾取断点落到的地震属性异常带，绘制目的层断层多边形，进行小断层平面位置展布形态解释；

断点引导断层剖面解释单元306，用于将深时转换后的时间域断点，标注到时间域地震资料剖面上，指示断层异常，在地震剖面上对断层空间产状进行解释。

具体实施时，已知井断点数据获取单元301具体用于：

根据工区内的已知井井号，从油田开发断点数据表中检索，提取已知井断点数据，包括：井号、井位横坐标、井位纵坐标、断点深度、对比井号、对比井顶深（断失层段顶深）、对比井底深（断失层段底深）。

具体实施时，目的层断点选取单元302具体用于：

根据断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深，以及对比井地质分层数据表中地质层位的深度值，筛选断失目的层的断点，作为用于引导地震资料解释的断点。

具体实施时，断点深时转换计算单元303具体用于：

将位于目的层上方最近的地震标志层位作为计算的起始位置，获得每口井计算的初始时间值和起始深度值，以声波时差测井曲线的深度采样点间隔和声波时差平均速度，从起始深度采用如下公式向下逐点递推计算，直至断点深度处，求取断点深度对应的时间值：

$T_n=T_0+2\mathrm{\Σ}(\mathrm{\Δh}\×\frac{{\mathrm{\Δt}}_i+{\mathrm{\Δt}}_{i+1}}{2})/1000$

其中，T_n为断点深度对应的时间值；T₀为起始层位时间值；Δh为声波时差测井曲线的深度采样间隔；Δt_i为第i个采样点处的声波时差值；Δt_i+1为第i+1个采样点处的声波时差值。

具体实施时，断点深时转换误差校正单元304具体用于：

按如下采样点误差平均分担校正公式进行误差校正：

其中，

为校正后的时间值；T_实际为目标层系下方最近的地震标志层位实际地震波旅行时间值；T_计算为采用声波时差测井曲线求取的目标层系下方地震标志层位时间值。

具体实施时，断点引导断层平面解释单元305具体用于：

根据井位坐标，将获取的目的层断点投放到目的层地震属性切片上，在油田开发后期密井网断点数据的引导下，对地震属性切片上的异常带去伪存真，拾取断点落到的地震属性异常带，绘制目的层断层多边形，进行小断层平面位置展布形态解释。

具体实施时，断点引导断层剖面解释单元306具体用于：

将深时转换后的时间域断点，以分层数据的方式，标注到时间域地震剖面上，指示断层异常，在地震剖面上对断层空间产状进行解释。

断层对油水井注采关系具有重要的分割作用，是控制油气聚集和剩余油分布的重要因素。在高含水油田利用三维地震资料，开展断层解释，重构地下断层认识体系是油田开发调整的基础，具有十分重要的意义与必要性。

油田的生产实践表明，大断层的解释无论是利用井资料还是地震资料都相对容易，但是小断层的解释难度却很大。其原因在于由于岩性、构造等因素的变化和小断层的存在一样，也可以带来地震反射同相轴的连续性、光滑程度和振幅强弱的变化，使得地震切片、相干体、倾角检测和蚂蚁体等属性异常特征并不一定都指示断层的存在（图4，井中断点引导的地震小断层解释方法及装置针对问题的示意图），常规地震技术识别小断层带有一定的多解性。为此，在高含水油田开展与断层解释有关的方法研究，小断层解释方法是重点。

本发明实施例以解决地震资料解释小断层带有多解性、小断层难以识别和高含水油田密井网条件下如何提高井震联合解释效率等问题为目标，在大量的已知井断点数据中，通过断失层段顶深、底深与对比井目的层深度的比较，快速筛选断失目的层的断点（图5，井中断点引导的地震小断层解释方法及装置筛选的目的层断点示意图），基于声波时差曲线，对目的层断点进行深时转换，以目的层断点为引导和指示，对地震属性和地震波形异常进行去伪存真，开展断层平面与剖面形态解释，实现了小断层高精度快速解释。如图5所示，采用本发明实施例能够自动筛选断失目的层的断点（图5中圆点），当仅开展目的层断层平面多边形解释时，无需进行深时转换，可以直接对目的层地震属性异常进行断层指示。这比采用现有技术逐口井人工制作合成记录进行深时转换再选择目的层断点的方法，简化了工作程序，节省了科技人员宝贵的人力。

图6是基于本发明实施例中井中断点引导的地震小断层解释方法及装置开展小断层平面解释的效果图。图6中单线为仅用井资料解释的断层，双线为采用本发明实施例井震联合解释的断层，圆点为井资料解释的目的层断点。从图6中蚂蚁体切片可见，圆圈内L1井和L2井上断距分别为3m和4m的断点位于蚂蚁体痕迹之上，说明断点指示的该蚂蚁体异常痕迹有断层经过，蚂蚁体异常痕迹清晰表明了小断层的延伸长度和走向。在平面上对该断层蚂蚁体属性异常痕迹进行圈绘，实现了断层平面多边形的快速解释。

图7是基于本发明实施例中井中断点引导的地震小断层解释方法及装置开展小断层剖面解释的效果图。通过在地震剖面上标注已知井XP636断点，对如图7右侧所示断距仅为2.4m的小断层的倾向和空间产状进行了解释。如果没有井上断点的引导，由于小断层在地震剖面上反映的信息非常微弱，仅凭常规地震技术往往是无法解释这么小的断层的。可见，本发明实施例具有较强的准确性和较高的精度，能够对断距2m以上的断层进行有效的解释（图7），而且实现了多口井的自动批量化处理，较现有技术采取通过制作合成地震记录逐口井进行时深转换再选择目的层断点的方法极大地提高了工作效率，节省了科技人员宝贵的人力。

综上所述，本发明实施例用于地震资料解释的井中断点引导的地震小断层快速解释方法及装置，能够批量自动计算，将断点数据由深度域转换到时间域，与现有技术逐口井人工制作合成记录进行深时转换的方法相比，在高含水油田已知井非常多的情况下，极大地提高了工作效率。特别是本发明实施例能够自动筛选断失目的层的断点，当仅开展目的层断层平面多边形解释时，无需进行深时转换，可以直接对目的层地震属性异常进行断层指示，这简化了工作程序，节省了科技人员宝贵的人力。本发明实施例与仅靠地震技术解释断层的方法相比，对于过去地震上可开可不开的小断层，由于有了井上断点的引导和指示，则增加了解释依据，进而能够达到对小断层进行有效解释的目的。本发明实施例的井中断点引导的地震小断层快速解释方法及装置的建立，为高含水油田开发调整重构地下断层认识体系提供了有效技术保障。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

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 (14)

1.一种井中断点引导的地震小断层解释方法，其特征在于，包括：

根据工区内的已知井井号，从油田开发断点数据库中检索，提取已知井所有断点数据，所述已知井断点数据包括断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深；

根据断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深，以及断失层段对比井地质分层数据，判断断失的层位，筛选目的层断点，作为用于引导地震资料断层解释的断点；

为在时间域引导地震资料断层解释，将目的层上方最近的地震标志层位作为计算的起始位置，采用声波时差测井曲线，从起始深度向下逐点递推进行深时转换计算，直至断点深度，求取断点深度对应的时间值；

以目标层系下方地震解释层位为参考，比较采用声波时差测井曲线求取的时间值和实际地震波旅行时间值存在的误差，采取采样点误差平均方法进行误差校正；

根据井位坐标，将获取的目的层断点投放到目的层地震属性切片上，拾取断点落到的地震属性异常带，绘制目的层断层多边形，进行小断层平面位置展布形态解释；

将深时转换后的时间域断点，标注到时间域地震资料剖面上，指示断层异常，在地震剖面上对断层空间产状进行解释。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据工区内的已知井井号，从油田开发断点数据表中检索，提取已知井所有断点数据，包括：

井名、断点深度、对比井号、对比井顶深、和对比井底深。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深，以及断失层段对比井地质分层数据，判断断失的层位，筛选目的层断点，作为用于引导地震资料解释的断点，包括：

根据断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深，以及对比井地质分层数据表中地质层位的深度值，筛选断失目的层的断点，作为用于引导地震资料解释的断点。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用声波时差测井曲线，从起始深度向下逐点递推进行深时转换计算，直至断点深度，求取断点深度对应的时间值，包括：

将位于目的层上方最近的地震标志层位作为计算的起始位置，获得每口井计算的初始时间值和起始深度值，以声波时差测井曲线的深度采样点间隔和声波时差平均速度，从起始深度采用如下公式向下逐点递推计算，直至断点深度处，求取断点深度对应的时间值：

$T_n=T_0+2\mathrm{\Σ}(\mathrm{\Δh}\×\frac{{\mathrm{\Δt}}_i+{\mathrm{\Δt}}_{i+1}}{2})/1000$

其中，T_n为断点深度对应的时间值；T₀为起始层位时间值；Δh为声波时差测井曲线的深度采样间隔；Δt_i为第i个采样点处的声波时差值；Δt_i+1为第i+1个采样点处的声波时差值。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以目标层系下方地震解释层位为参考，比较采用声波时差测井曲线求取的时间值和实际地震波旅行时间值存在的误差，采取误差平均方法进行误差校正，包括：

按如下采样点误差平均分担校正公式进行误差校正：

其中，

为校正后的时间值；T_实际为目标层系下方最近的地震标志层位实际地震波旅行时间值；T_计算为采用声波时差测井曲线求取的目标层系下方地震标志层位时间值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据井位坐标，将获取的目的层断点投放到目的层地震属性切片上，拾取断点落到的地震属性异常带，绘制目的层断层多边形，进行小断层平面位置展布形态解释，包括：

根据井位坐标，将获取的目的层断点投放到目的层地震属性切片上，在油田开发后期密井网断点数据的引导下，对地震属性切片上的异常带去伪存真，拾取断点落到的地震属性异常带，绘制目的层断层多边形，进行小断层平面位置展布形态解释。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将深时转换后的时间域断点，标注到时间域地震资料剖面上，指示断层异常，在地震剖面上对断层空间产状进行解释，包括：

将深时转换后的时间域断点，以分层数据的方式，标注到时间域地震剖面上，指示断层异常，在地震剖面上对断层空间产状进行解释。

8.一种井中断点引导的地震小断层解释装置，其特征在于，包括：

已知井断点数据获取单元，用于根据工区内的已知井井号，从油田开发断点数据表中检索，提取已知井所有断点数据，所述已知井断点数据包括断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深；

目的层断点选取单元，用于根据断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深，以及断失层段对比井地质分层数据，判断断失的层位，筛选目的层断点，作为用于引导地震资料断层解释的断点；

断点深时转换计算单元，用于为在时间域引导地震资料断层解释，将目的层上方最近的地震标志层位作为计算的起始位置，采用声波时差测井曲线，从起始深度向下逐点递推进行深时转换计算，直至断点深度，求取断点深度对应的时间值；

断点深时转换误差校正单元，用于以目标层系下方地震解释层位为参考，比较采用声波时差测井曲线求取的时间值和实际地震波旅行时间值存在的误差，采取采样点误差平均方法进行误差校正；

断点引导断层平面解释单元，用于根据井位坐标，将获取的目的层断点投放到目的层地震属性切片上，拾取断点落到的地震属性异常带，绘制目的层断层多边形，进行小断层平面位置展布形态解释；

断点引导断层剖面解释单元，用于将深时转换后的时间域断点，标注到时间域地震资料剖面上，指示断层异常，在地震剖面上对断层空间产状进行解释。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述已知井断点数据获取单元具体用于：

根据工区内的已知井井号，从油田开发断点数据库中检索，提取已知井所有断点数据，包括井名、断点深度、对比井号、对比井顶深、和对比井底深。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述目的层断点选取单元具体用于：

根据断失层段对比井顶深和断失层段对比井底深，以及对比井地质分层数据表中地质层位的深度值，筛选断失目的层的断点，作为用于引导地震资料解释的断点。

11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述断点深时转换计算单元具体用于：

将位于目的层上方最近的地震标志层位作为计算的起始位置，获得每口井计算的初始时间值和起始深度值，以声波时差测井曲线的深度采样点间隔和声波时差平均速度，从起始深度采用如下公式向下逐点递推计算，直至断点深度处，求取断点深度对应的时间值：

$T_n=T_0+2\mathrm{\Σ}(\mathrm{\Δh}\×\frac{{\mathrm{\Δt}}_i+{\mathrm{\Δt}}_{i+1}}{2})/1000$

其中，T_n为断点深度对应的时间值；T₀为起始层位时间值；Δh为声波时差测井曲线的深度采样间隔；Δt_i为第i个采样点处的声波时差值；Δt_i+1为第i+1个采样点处的声波时差值。

12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述断点深时转换误差校正单元具体用于：

按如下采样点误差平均分担校正公式进行误差校正：

其中，

为校正后的时间值；T_实际为目标层系下方最近的地震标志层位实际地震波旅行时间值；T_计算为采用声波时差测井曲线求取的目标层系下方地震标志层位时间值。

13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述断点引导断层平面解释单元具体用于：

根据井位坐标，将获取的目的层断点投放到目的层地震属性切片上，在油田开发后期密井网断点数据的引导下，对地震属性切片上的异常带去伪存真，拾取断点落到的地震属性异常带，绘制目的层断层多边形，进行小断层平面位置展布形态解释。

14.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述断点引导断层剖面解释单元具体用于：

将深时转换后的时间域断点，以分层数据的方式，标注到时间域地震剖面上，指示断层异常，在地震剖面上对断层空间产状进行解释。

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