CN104459798B - 一种基于rtm成像的速度建模方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于RTM成像的速度建模方法，包括以下步骤：基于采集的地震数据，以测井数据为约束信息建立沉积地层的第一深度‑速度模型；基于第一深度‑速度模型，以测井数据为约束信息进行层析速度建模以建立第二深度‑速度模型并进行RTM偏移成像；基于RTM偏移成像的结果，以测井数据为约束信息对第二深度‑速度模型进行修正以得到最终深度‑速度模型和最终RTM偏移成像结果。本发明所述的速度建模方法在保持了层析速度建模精度较高的优势的同时，有效地加入了测井资料等先验信息，提高了复杂断块速度建模的精度，改善了RTM的成像质量。

Description

一种基于RTM成像的速度建模方法
技术领域
本发明涉及地球物理勘探技术领域，具体地说，涉及一种基于RTM(逆时偏移)技术的速度模型方法。
背景技术
RTM(逆时偏移)成像技术是目前最新的地球物理勘探技术，主要分为叠后逆时偏移和叠前逆时偏移两类，是目前实现偏移成像的最佳方法。
目前，基于RTM速度模型的建立依赖商业软件，使得该速度模型的建立过程难以控制。尤其在测井资料丰富的区块，无法有效加入测井资料等先验信息来对速度模型进行改进。
基于上述情况，亟需一种基于RTM成像技术和测井资料的速度建模方法。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种基于RTM成像技术和测井资料的速度建模方法。
根据本发明的一个实施例，提供了一种基于RTM成像的速度建模方法，包括以下步骤：
步骤一、基于采集的地震数据，以测井数据为约束信息建立沉积地层的第一深度-速度模型；
步骤二、基于所述第一深度-速度模型，以所述测井数据为约束信息进行层析速度建模以建立第二深度-速度模型并进行RTM偏移成像；
步骤三、基于所述RTM偏移成像的结果，以所述测井数据为约束信息对所述第二深度-速度模型进行修正以得到最终深度-速度模型和最终RTM偏移成像结果。
根据本发明的一个实施例，所述测井数据包括通过声波测井技术获取的测井深度及与所述测井深度对应的地层速度。
根据本发明的一个实施例，在步骤一中，进一步包括以下步骤：
基于所述地震数据获取所述沉积地层的均方根速度；
基于所述均方根速度获取所述沉积地层的层速度；
用所述测井深度对应的地层速度代替对应同一测井区域的所述沉积地层的层速度以建立第一深度-速度模型。
根据本发明的一个实施例，在步骤二中进一步包括：
对所述第一深度-速度模型进行叠前偏移处理以获取偏移成像结果和角度域成像道集；
以所述测井数据为约束信息，基于所述角度域成像道集进行层析速度建模以建立第二深度-速度模型并进行RTM偏移成像。
根据本发明的一个实施例，所述叠前偏移处理为叠前深度偏移处理。
根据本发明的一个实施例，所述层析速度建模包括：
在所述层析速度建模的过程中，在具有声波测井的区域以所述声波测井技术获取的地层速度代替对应该区域相同地层深度的层析速度建模的层速度。
根据本发明的一个实施例，在步骤三中，进一步包括以下步骤：
基于所述RTM偏移成像的结果获取RTM偏移深度；
基于所述测井深度与对应同一测井区域的所述RTM偏移深度对所述第二深度-速度模型进行修正以获取最终深度-速度模型；
基于所述最终深度-速度模型进行RTM成像以获得最终RTM成像结果。
根据本发明的一个实施例，所述修正包括：
计算所述测井深度与对应同一测井区域的所述RTM偏移深度之间的偏差；
判断所述偏差是否在预定的范围内，如果所述偏差不在所述预定的范围内，则对该位置进行局部速度更新。
根据本发明的一个实施例，所述局部速度更新包括基于所述偏差进行局部速度层析来进行速度更新。
本发明带来了以下有益效果：
本发明所述的速度建模方法在保持了层析速度建模精度较高优势的同时，有效地加入了测井资料等先验信息，提高了复杂断块速度建模的精度，改善了RTM的成像质量。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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的附图做简单的介绍：
图1为根据本发明的一个实施例的方法流程图；
图2为图1中步骤S110的流程图；
图3为图1中步骤S120的流程图；
图4为图1中步骤S130的流程图；
图5为测井约束数据与初始层速度场示意图；
图6为图5的初始深度偏移剖面；
图7为图5经层析速度建模后的深度-速度场示意图；以及
图8为图7经局部数据更新后的深度偏移剖面。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
目前，RTM成像技术是实现偏移成像的最佳方法。但是，由于建立基于RTM成像技术的速度模型依赖商业软件，这就使得RTM速度模型的建立过程难以控制，也无法在RTM速度模型中有效加入测井资料来对该速度模型进行改进。同时，层析速度建模是目前一种优于常规偏移速度分析的建模工具，其在地震数据成像处理中有着广泛的应用。所以，本发明基于RTM成像技术和测井数据，对传统的层析速度建模技术进行优化处理以提高速度建模的精度。
第一实施例
图1是根据本发明的一个实施例的方法流程图，下面参考图1来详细说明本发明的各个步骤。
在步骤S110中，通过地震勘探技术获取地下沉积地层的地震数据，通过测井技术获取沉积地层的测井数据，并以测井数据为约束信息建立沉积地层的第一深度-速度模型。
此处的测井数据包括采用声波测井技术获取的测井深度以及与各个测井深度对应的地层速度。该步骤可以进一步划分为如图2所示的以下几个步骤。
在步骤S1101中，对采集的地震数据进行速度分析来获取沉积地层的均方根速度。均方根速度用于表征整个上覆介质的整体速度反应，没有地层倾角的影响，可用来求取沉积地层的层速度。
在步骤S1102中，基于步骤S1101获得的均方根速度通过DIX(迪克斯)公式计算得到沉积地层的层速度。在实际的沉积地层中，地层速度在地层剖面上成层分布，每层在波速上有明显的区别。在地质勘探过程中把某一地层的速度叫做这一层的层速度。一个地质剖面从浅到深一般可以分为几个地层，即对应有相应数量的速度层。
在步骤S1103中，将通过声波测井技术获取的地层速度作为约束条件加入到在步骤S1102中获得的层速度中以建立第一深度-速度模型。
通过测井技术获得的地层数据相较于通过地震数据推导计算获得的地层数据准确。因此，在该步骤中，在具有声波测井的区域，用声波测井技术获得的地层速度代替对应该测井区域的通过地震数据计算获得的相同深度的沉积地层的层速度，从而建立第一深度-速度模型。当然，此处也可以通过其他测井技术来获取相应的地层速度。对于没有测井数据的区域，由均方根速度获取的沉积地层的层速度保持不变。
在步骤S120中，基于在步骤S110中获得的第一深度-速度模型，以测井数据为约束条件进行层析速度建模以建立第二深度-速度模型并同时进行RTM偏移成像。该步骤可以进一步划分为如图3所示的以下几个步骤。
在步骤S1201中，对第一深度-速度模型进行叠前深度偏移技术处理以得到偏移成像结果和角度域成像道集。当地下结构比较复杂，地层中横向速度变化很强烈时，应用叠前深度偏移会得到较好的成像效果。目前，常用的叠前深度偏移技术包括两类：第一类是基于绕射扫描叠加原理的Kirchhoff(克希荷夫)积分法偏移；另一类是基于递推波场延拓的波动方程有限差分偏移方法。另外，此处也可以采用RTM偏移技术对第一深度-速度模型进行处理来获取偏移成像结果和角度域成像道集。
在步骤S1202中，以测井数据为约束信息，利用角度域成像道集进行层析速度建模来建立第二深度-速度模型。在该步骤中，在具有声波测井的区域地层不需进行层析速度建模，并将声波测井技术获得的地层速度作为该区域地层对应深度的层析速度建模的层速度。然后，基于获得的深度-速度模型输出RTM成像结果。
在步骤S130中，基于在步骤S120中获取的RTM偏移成像结果，以测井数据为约束信息来更新第二深度-速度模型以获得最终深度-速度模型和最终RTM偏移成像结果。该步骤进一步包括如图4所示的以下步骤。
在步骤S1301中，基于RTM偏移成像的结果来获取RTM偏移深度。
在步骤S1302中，计算测井深度与对应同一测井区域的RTM偏移深度之间的偏差，并基于该偏差对第二深度-速度模型进行修正。在该步骤中，判断测井深度与对应同一测井区域的RTM偏移深度之间的偏差是否在预定的范围内，如果所述偏差不在预定范围内，则对该位置进行局部速度更新，即根据测井深度与偏移深度偏差的正负及大小进行局部速度层析来进行更新。如果该偏差在预定范围内，则该位置的速度不进行更新。此处的预定范围为根据实际情况确定的距离范围，如果测井深度与对应同一测井区域的RTM偏移深度之间的偏差大于预定范围则需要进行局部速度更新。
在步骤S1303中，将步骤S1302中获得的最终深度-速度模型进行RTM成像以获得最终的RTM成像结果。
第二实施例
如图5、图6、图7和图8所示为以本发明的一个具体的实施例来说明应用本发明所述的方法产生的效果。
如图5所示为测井约束数据与初始层速度场示意图，其横轴表示共中心点位置，纵轴为地层深度。如图所示，在沉积地层内部的某些区域可以通过测井技术获知该区域地层的层速度。根据不同的地层速度将地层划分为不同的区块，对应不同地层速度的地层如图中不同的灰度所示，其中，不同的灰度仅表示相邻地层间的地层速度不同，并不具体表示地层速度的大小。图6为根据图5进行深度偏移处理之后的剖面。图6中的竖直线表示测井层位约束数据，横轴表示共中心点位置，纵轴表示地层深度。图7为图5在测井数据约束下进行层析速度建模后的深度-速度模型，如图所示，对比图5不同地层间的地层速度区分更明显，其中，不同的灰度仅表示相邻地层间的地层速度不同，并不具体表示地层速度的大小。图8为经过局部数据更新后的RTM成像结果，对比图6其地层的区分也更清晰，同时偏移深度与测井约束深度间有较好的吻合度。
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。

Claims (15)

1.一种基于RTM成像的速度建模方法，包括以下步骤：
步骤一、基于采集的地震数据，以测井数据为约束信息建立沉积地层的第一深度-速度模型；
步骤二、基于所述第一深度-速度模型，以所述测井数据为约束信息进行层析速度建模以建立第二深度-速度模型并进行RTM偏移成像；
步骤三、基于所述RTM偏移成像的结果，以所述测井数据为约束信息对所述第二深度-速度模型进行修正以得到最终深度-速度模型，对所述最终深度-速度模型再次进行RTM偏移成像得到最终RTM偏移成像结果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测井数据包括通过声波测井技术获取的测井深度及与所述测井深度对应的地层速度。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤一中，进一步包括以下步骤：
基于所述地震数据获取所述沉积地层的均方根速度；
基于所述均方根速度获取所述沉积地层的层速度；
用所述测井深度对应的地层速度代替对应同一测井区域的所述沉积地层的层速度以建立第一深度-速度模型。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤二中进一步包括：
对所述第一深度-速度模型进行叠前偏移处理以获取偏移成像结果和角度域成像道集；
以所述测井数据为约束信息，基于所述角度域成像道集进行层析速度建模以建立第二深度-速度模型并进行RTM偏移成像。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述叠前偏移处理为叠前深度偏移处理。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述层析速度建模包括：
在所述层析速度建模的过程中，在具有声波测井的区域以所述声波测井技术获取的地层速度代替对应该区域相同地层深度的层析速度建模的层速度。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤三中，进一步包括以下步骤：
基于所述RTM偏移成像的结果获取RTM偏移深度；
基于所述测井深度与对应同一测井区域的所述RTM偏移深度对所述第二深度-速度模型进行修正以获取最终深度-速度模型；
基于所述最终深度-速度模型进行RTM成像以获得最终RTM成像结果。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤三中，进一步包括以下步骤：
基于所述RTM偏移成像的结果获取RTM偏移深度；
基于所述测井深度与对应同一测井区域的所述RTM偏移深度对所述第二深度-速度模型进行修正以获取最终深度-速度模型；
基于所述最终深度-速度模型进行RTM成像以获得最终RTM成像结果。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤三中，进一步包括以下步骤：
基于所述RTM偏移成像的结果获取RTM偏移深度；
基于所述测井深度与对应同一测井区域的所述RTM偏移深度对所述第二深度-速度模型进行修正以获取最终深度-速度模型；
基于所述最终深度-速度模型进行RTM成像以获得最终RTM成像结果。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述修正包括：
计算所述测井深度与对应同一测井区域的所述RTM偏移深度之间的偏差；
判断所述偏差是否在预定的范围内，如果所述偏差不在所述预定的范围内，则对该测井深度对应的位置进行局部速度更新。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述修正包括：
计算所述测井深度与对应同一测井区域的所述RTM偏移深度之间的偏差；
判断所述偏差是否在预定的范围内，如果所述偏差不在所述预定的范围内，则对该测井深度对应的位置进行局部速度更新。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述修正包括：
计算所述测井深度与对应同一测井区域的所述RTM偏移深度之间的偏差；
判断所述偏差是否在预定的范围内，如果所述偏差不在所述预定的范围内，则对该测井深度对应的位置进行局部速度更新。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述局部速度更新包括基于所述偏差进行局部速度层析来进行速度更新。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述局部速度更新包括基于所述偏差进行局部速度层析来进行速度更新。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述局部速度更新包括基于所述偏差进行局部速度层析来进行速度更新。
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