CN104950330A - 气顶油藏深度域成像的速度建模方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气顶油藏深度域成像的速度建模方法及系统，该方法包括：步骤一，对含有气顶的沉积地层进行数据采集，基于采集到的地震数据进行建模得到该沉积地层的初始深度域层速度模型；步骤二，对初始深度域层速度模型进行编辑修改并加入气顶，进而实现该沉积地层的气顶速度模型的建模。通过本发明的气顶油藏深度域成像的速度建模方法，可以建立深度域气顶油藏速度模型，通过进行叠前深度域成像，消除气顶油藏在时间域剖面上的异常显示，进一步能够准确的建立气顶油藏的深度域速度模型。

Description

气顶油藏深度域成像的速度建模方法及系统

技术领域

本发明涉及地震勘探技术领域，更具体地是涉及一种气顶油藏深度域成像的速度建模方法及系统。

背景技术

气顶油藏，也称为气帽油藏，是表述上方有天然气共存的气相烃类蕴藏的油藏，在国内外油气田的分布中占有重要的地位。这类油藏的基本特征是在一个油层内实际上同时存在着两个没有隔离的油藏和气藏，气藏在上，油藏在下。有的气藏在中央部位，而油藏在边缘地区，有的还有底水存在。气顶的存在会形成一个低速异常体，对地震波有一定的吸收作用，在地震剖面上会形成反射振幅异常，使得气顶下方的地震反射同相轴发生扭曲，无法聚焦。为了准确刻画气顶油藏的形态，需要在深度域进行叠前偏移成像来进行反射同相轴的归位。对于深度成像来说，准确的建立气顶油藏的深度域速度模型是精确成像的关键。

随着油气勘探工作的深入，对地震深度成像的精度要求越来越高，而深度成像的精度完全依赖于成像速度模型的精度。建立成像速度模型的方法有很多种，从不同的角度出发可以得到不同的分类，基本上可以分为纯粹的地震数据驱动建模方法以及地质先验认识驱动的建模方法。其中纯粹的地震数据驱动建模方法主要针对常见的沉积构造地层，依据所给予理论可以分为射线法成像速度建模、波动方程法成像速度建模及综合法成像速度建模。地质先验认识驱动的建模方法则针对于特殊地质体，需要利用测井信息以及其它地质认识在深度域速度模型上对特殊地质体进行准确地质刻画才能取得较好的成像结果。

目前地质先验认识驱动的建模方法针对特殊地质体的刻画主要集中在比较大的地质体，例如盐丘、断层等等。潘宏勋等研究了南方山前带地震速度建模及偏移成像，针对该区的逆冲断层提出递进式速度建模技术流程。刘文卿等研究了多信息约束层控速度建模技术，利用了井速度、地震速度变量之间的空间相关性进行空间约束反演。

然而，气顶油藏由于其构造尺度远小于地震勘探的地震波长，因此在目前的深度域速度建模方法中无法进行单独的处理，常规的做法是对其忽略，将其和周围地层的速度取平均值，用一个总体的速度来代替。实际上气顶的存在会形成一个低速异常体，对地震波有一定的吸收作用，在地震剖面上会形成反射振幅异常，如果在速度模型中不进行刻画则使得气顶下方的地震反射同相轴发生扭曲，无法聚焦。对于深度成像来说，准确的建立气顶油藏的深度域速度模型是精确成像的关键。

因此，亟需一种技术方案以解决上述问题，能够精确实现气顶油藏深度域成像的速度建模。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种气顶油藏深度域成像的速度建模方法，该方法能够精确实现气顶油层深度域成像的速度建模。另外还提供了一种气顶油藏深度域成像的速度建模系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种气顶油藏深度域成像的速度建模方法，包括：步骤一，对含有气顶的沉积地层进行数据采集，基于采集到的地震数据进行建模得到该沉积地层的初始深度域层速度模型；步骤二，对初始深度域层速度模型进行编辑修改并加入气顶，进而实现该沉积地层的气顶速度模型的建模。

在一个实施例中，在所述步骤二中，进一步包括：基于初始深度域层速度模型进行深度成像，得到初始的深度域地震成像剖面，在该地震成像剖面上，对气顶进行解释，确定气顶所处的位置；根据气顶所处的位置对含有气顶的沉积地层的构造和速度进行校正以建立校正后的初始深度域层速度模型；对该校正得到初始深度域层速度模型进行气顶充填以及速度的确定进而完成深度成像。

在一个实施例中，在根据气顶所处的位置对含有气顶的沉积地层的构造和速度进行校正以建立校正后的初始深度域层速度模型的步骤中，进一步包括：将气顶下方该沉积地层的层速度中出现速度降低的异常区域进行局部修改，利用其周围的速度来进行补偿，得到该沉积地层生成气顶前的地震速度；利用校正后的地震速度重新将时间域的层位转换到深度域，然后建立校正后的初始深度域层速度模型。

在一个实施例中，在对该校正得到初始深度域层速度模型进行气顶充填以及速度的确定进而完成深度成像的步骤中，进一步包括：建立多个只含有气顶的速度模型，基于各个速度模型和校正后的初始深度域层速度模型得到多个更新速度模型；以各个更新速度模型为输入，对含有气顶的区域进行目标线偏移并输出叠前共反射点成像道集，通过判断含有气顶的道集是否拉平来确定所用的填充速度的准确性，进而完成深度成像。

在一个实施例中，在所述步骤一中，进一步包括：对采集到的地震数据进行时间域处理及构造层位解释；基于时间域处理得到的结果及构造层位解释的结果，建立初始深度域层速度模型；对所得到的深度域层速度模型进行优化。

在一个实施例中，在所述对所得到的深度域层速度模型进行优化的步骤中，进一步包括：对所得到的深度域层速度模型做目标线叠前深度偏移得到叠前共反射点成像道集，判断叠前共反射点成像道集是否拉平，若判断结果为否，则对深度域层速度模型进行优化。

在一个实施例中，基于地震层析方法来优化深度域层速度模型。

根据本发明的另一方面，还提供了一种气顶油藏深度域成像的速度建模系统，包括：初始建模模块，其对含有气顶的沉积地层进行数据采集，基于采集到的地震数据进行建模得到该沉积地层的初始深度域层速度模型；最终建模模块，其对初始深度域层速度模型进行编辑修改并加入气顶，进而实现该沉积地层的气顶速度模型的建模。

在一个实施例中，所述最终建模模块包括：第一单元，其基于初始深度域层速度模型进行深度成像，得到初始的深度域地震成像剖面，在该地震成像剖面上，对气顶进行解释，确定气顶所处的位置；第二单元，其根据气顶所处的位置对含有气顶的沉积地层的构造和速度进行校正以建立校正后的初始深度域层速度模型；第三单元，其对该校正得到初始深度域层速度模型进行气顶充填以及速度的确定进而完成深度成像。

在一个实施例中，所述第二单元进一步用于：

将气顶下方该沉积地层的层速度中出现速度降低的异常区域进行局部修改，利用其周围的速度来进行补偿，得到该沉积地层生成气顶前的地震速度；利用校正后的地震速度重新将时间域的层位转换到深度域，然后建立校正后的初始深度域层速度模型，

所述第三单元进一步用于：

建立多个只含有气顶的速度模型，基于各个速度模型和校正后的初始深度域层速度模型得到多个更新速度模型；以各个更新速度模型为输入，对含有气顶的区域进行目标线偏移并输出叠前共反射点成像道集，通过判断含有气顶的道集是否拉平来确定所用的填充速度的准确性，进而完成深度成像。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

通过本发明的气顶油藏深度域成像的速度建模方法，可以建立深度域气顶油藏速度模型，通过进行叠前深度域成像，消除气顶油藏在时间域剖面上的异常显示，进一步能够准确的建立气顶油藏的深度域速度模型。

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

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一实施例的气顶油藏深度域成像的速度建模方法的流程示意图；

图2A和图2B分别是加入气顶前后的深度成像效果的对比示意图；

图3是根据本发明另一实施例的气顶油藏深度域成像的速度建模系统的结构示意图。

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。

从理论上来讲，深度偏移能够得出地下构造的深度域地震剖面。但是，这完全取决于所建立的深度域速度模型的准确程度。在地下构造不是很复杂的情况下，目前已经形成了标准的建模方法和工作流程，可以很快的建立和修改整个速度模型。但是，对于复杂的地质情况，则需要综合各种地球物理手段，有针对性的去研究相应的速度建模方法和流程，例如气顶油藏。为了对气顶油藏准确成像，消除它对深度地震成像剖面的不良影响，我们研究了一种解释性的速度建模方法，该方法能够针对气帽油藏建立准确的深度域速度模型。

第一实施例

图1是根据本发明一实施例的气顶油藏深度域成像的速度建模方法的流程示意图，下面参考图1来详细说明本发明的各个步骤。

步骤S110，对含有气顶的沉积地层进行数据采集，基于采集到的地震数据进行建模得到该沉积地层的初始深度域层速度模型。

需要说明的是，在建立含有气顶的速度模型之前，首先需要对含有气顶的沉积地层进行建模。具体地，主要包括如下三个步骤：

S1101，对采集到的地震数据进行时间域处理及构造层位解释。

在进行深度成像之前，首先需要对野外采集到的地震数据进行时间域处理，得到时间域的偏移剖面，在此基础上进行时间域构造层位解释。优选地，层与层之间时间间距的平均值应介于200-500ms之间，以便保证初始模型的正确性及层速度的精度。

S1103，基于时间域处理得到的结果及构造层位解释的结果，建立初始深度域层速度模型。

具体地，利用时间域处理得到的均方根速度作为输入，利用Dix公式可以将均方根转换为层速度。抽取S1101这一步解释得到的构造层到这个层速度中所对应的层速度平面图，并利用层速度平面图将时间域解释的构造层转换到深度域，这样就得到了各层的层速度平面图和深度平面图，从而可以建立初始的深度域层速度模型体。

S1105，对所得到的深度域层速度模型进行优化。

具体地，对步骤S1103得到的深度域层速度模型进行目标线叠前深度偏移并输出叠前共反射点成像道集，并利用叠前共反射点成像道集CIG来优化深度域层速度模型。首先需要判断叠前共反射点成像道集是否拉平，若不是则可以利用工业界比较成熟的地震层析成像方法（也称为网格层析成像）来进行优化，直到叠前共反射点成像道集拉平，则得到优化后的初始深度域层速度模型。

步骤S120，对初始深度域层速度模型进行编辑修改并加入气顶，进而实现该沉积地层的气顶速度模型的建模。

在得到沉积层的速度模型之后，我们需要对其进行编辑修改来加入气顶，这也是本发明的主要内容。具体地，包括以下几个步骤：

S1201，基于初始深度域层速度模型进行深度成像，得到初始的深度域地震成像剖面，在该地震成像剖面上，对深度域气顶进行解释，确定气顶所处位置。

具体地，利用之前建立的沉积地层速度模型可以进行初始的深度成像，得到初始的深度域地震成像剖面。在此地震剖面上，对气顶进行解释。

可以综合利用测井数据和地质认识来寻找气顶，即含有气顶的地方地震同相轴会变粗，下方的地层构造会下拉。为了解释封闭的气帽，我们对利用工业软件拾取的地质体进行了封闭处理，形成不规则封闭的椭球体。

S1203，根据气顶所处的位置，对含有气顶的沉积地层的构造和速度进行校正以建立校正后的新的初始深度域层速度模型。

在气顶解释完毕之后，需要对含有气顶的沉积层的速度进行局部校正。此前没有考虑气顶的影响，因此气顶下方该沉积层的层速度中会出现明显的速度降低。我们将这些低速异常区域进行局部修改，利用其周围的速度来进行补偿，从而得到该沉积地层生成气顶前的地震速度。利用校正后的地震速度可以重新将时间域的层位转换到深度域，然后建立新的初始深度域沉积层速度模型。

S1205，对该校正得到初始深度层域速度模型进行气顶充填以及速度的确定进而完成深度成像。

在这一步要做的就是将气顶加入到上一步建立的沉积层速度模型中。

首先，建立多个只含有气顶的速度模型，基于各个速度模型和校正后的初始深度域层速度模型得到多个更新速度模型。具体地，需要先建立一个只含有气顶的速度模型：在不含气顶的区域，速度值完全为0，在含有气顶的区域，速度分别为-100、-200、-300、-400、-500m/s，注意速度文件的大小范围要和沉积层速度模型大小范围一致，从而保证两个速度体能够直接进行算术加减运算。通过将沉积层速度模型与各个单独气顶模型相加，实现了沉积层内气顶低于其周围沉积层的速度，同时保证了和沉积层速度同样的变化趋势。

然后，将各个更新后的速度模型重新输入到工业软件中对含有气顶的区域进行目标线偏移并输出叠前共反射点成像道集，通过判断含有气顶道集是否拉平来确定所用的填充速度是否准确，由此可以确定气顶的最终成像速度。

为了保证成像的精度，需要对每个气顶进行速度扫描来确定其成像速度，如果有个别气顶有纵波测井数据，则可以利用测井数据来确定。

通过前面的步骤，完成了精确气顶速度模型的建立。利用该速度模型，进行孔径测试和整体数据深度偏移可以实现整个数据体完整的深度成像，得到最终的地震深度成像剖面。

综上所述，根据本发明实施例的方法，能够建立准确的深度域气顶层速度模型，消除气顶在地震剖面上产生的异常，进行准确的地震深度成像。

下面结合图2A和图2B和一实例，说明应用本发明实施例的方法所产生的效果。

对某地区的实际三维地震数据进行了处理。该地区在断层附近有多个气顶产生，采用本发明实施例的方法对数据进行了深度域气顶速度模型建模，然后进行了深度成像。

首先对该地区进行了气顶构造的解释，然后建立只含有气顶的速度模型，其它部分的速度值为零。将利用工业软件输出的速度模型与所建立的气顶的速度模型做合成从而得到含有气顶的深度域速度模型。为了寻找气顶的准确速度，需要建立多个不同速度的气顶模型，从而达到速度扫描的效果。图2A和图2B分别是加入气顶前后的深度成像结果，这里抽取了其中的一条剖面，气顶所在的位置用虚线的线框指出。可以看到，在加入气顶之后，气顶所在位置的同相轴变得更为聚焦，构造也更为清晰（如图2A所示）。

第二实施例

图3是根据本发明另一实施例的气顶油藏深度域成像的速度建模系统的结构示意图。下面参考图3来说明该系统的各个模块的功能。

如图3所示，该系统包括初始建模模块30和最终建模模块33。

初始建模模块30，其对含有气顶的沉积地层进行数据采集，基于采集到的地震数据进行建模得到该沉积地层的初始深度域层速度模型。最终建模模块33，其对初始深度域层速度模型进行编辑修改并加入气顶，进而实现该沉积地层的气顶速度模型的建模。

该最终建模模块33包括：第一单元331、第二单元333和第三单元335。

第一单元331，其基于初始深度域层速度模型进行深度成像，得到初始的深度域地震成像剖面，在该地震成像剖面上，对气顶进行解释，确定气顶所处的位置。

第二单元333，其根据气顶所处的位置对含有气顶的沉积地层的构造和速度进行校正以建立校正后的初始深度域层速度模型。具体地，该模块进一步执行：将气顶下方该沉积地层的层速度中出现速度降低的异常区域进行局部修改，利用其周围的速度来进行补偿，得到该沉积地层生成气顶前的地震速度；利用校正后的地震速度重新将时间域的层位转换到深度域，然后建立校正后的初始深度域层速度模型。

第三单元335，其对该校正得到初始深度域层速度模型进行气顶充填以及速度的确定进而完成深度成像。具体地，该模块进一步执行：建立多个只含有气顶的速度模型，基于各个速度模型和校正后的初始深度域层速度模型得到多个更新速度模型；以各个更新速度模型为输入，对含有气顶的区域进行目标线偏移并输出叠前共反射点成像道集，通过判断含有气顶的道集是否拉平来确定所用的填充速度的准确性，进而完成深度成像。

初始建模模块30和最终建模模块33分别执行第一实施例中的步骤S110和S120。因此不再赘述。

本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，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，在不脱离本发明所揭露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 (10)

1.一种气顶油藏深度域成像的速度建模方法，包括：

步骤一，对含有气顶的沉积地层进行数据采集，基于采集到的地震数据进行建模得到该沉积地层的初始深度域层速度模型；

步骤二，对初始深度域层速度模型进行编辑修改并加入气顶，进而实现该沉积地层的气顶速度模型的建模。

2.根据权利要求1所述的速度建模方法，其特征在于，在所述步骤二中，进一步包括：

基于初始深度域层速度模型进行深度成像，得到初始的深度域地震成像剖面，在该地震成像剖面上，对气顶进行解释，确定气顶所处的位置；

根据气顶所处的位置对含有气顶的沉积地层的构造和速度进行校正以建立校正后的初始深度域层速度模型；

对该校正得到初始深度域层速度模型进行气顶充填以及速度的确定进而完成深度成像。

3.根据权利要求2所述的速度建模方法，其特征在于，在根据气顶所处的位置对含有气顶的沉积地层的构造和速度进行校正以建立校正后的初始深度域层速度模型的步骤中，进一步包括：

将气顶下方该沉积地层的层速度中出现速度降低的异常区域进行局部修改，利用其周围的速度来进行补偿，得到该沉积地层生成气顶前的地震速度；

利用校正后的地震速度重新将时间域的层位转换到深度域，然后建立校正后的初始深度域层速度模型。

4.根据权利要求2所述的速度建模方法，其特征在于，在对该校正得到初始深度域层速度模型进行气顶充填以及速度的确定进而完成深度成像的步骤中，进一步包括：

建立多个只含有气顶的速度模型，基于各个速度模型和校正后的初始深度域层速度模型得到多个更新速度模型；

以各个更新速度模型为输入，对含有气顶的区域进行目标线偏移并输出叠前共反射点成像道集，通过判断含有气顶的道集是否拉平来确定所用的填充速度的准确性，进而完成深度成像。

5.根据权利要求1所述的速度建模方法，其特征在于，在所述步骤一中，进一步包括：

对采集到的地震数据进行时间域处理及构造层位解释；

基于时间域处理得到的结果及构造层位解释的结果，建立初始深度域层速度模型；

对所得到的深度域层速度模型进行优化。

6.根据权利要求5所述的速度建模方法，其特征在于，在所述对所得到的深度域层速度模型进行优化的步骤中，进一步包括：

对所得到的深度域层速度模型做目标线叠前深度偏移得到叠前共反射点成像道集，判断叠前共反射点成像道集是否拉平，若判断结果为否，则对深度域层速度模型进行优化。

7.根据权利要求6所述的速度建模方法，其特征在于，

基于地震层析方法来优化深度域层速度模型。

8.一种气顶油藏深度域成像的速度建模系统，包括：

初始建模模块，其对含有气顶的沉积地层进行数据采集，基于采集到的地震数据进行建模得到该沉积地层的初始深度域层速度模型；

最终建模模块，其对初始深度域层速度模型进行编辑修改并加入气顶，进而实现该沉积地层的气顶速度模型的建模。

9.根据权利要求8所述的速度建模系统，其特征在于，所述最终建模模块包括：

第一单元，其基于初始深度域层速度模型进行深度成像，得到初始的深度域地震成像剖面，在该地震成像剖面上，对气顶进行解释，确定气顶所处的位置；

第二单元，其根据气顶所处的位置对含有气顶的沉积地层的构造和速度进行校正以建立校正后的初始深度域层速度模型；

第三单元，其对该校正得到初始深度域层速度模型进行气顶充填以及速度的确定进而完成深度成像。

10.根据权利要求9所述的速度建模系统，其特征在于，

所述第二单元进一步用于：

将气顶下方该沉积地层的层速度中出现速度降低的异常区域进行局部修改，利用其周围的速度来进行补偿，得到该沉积地层生成气顶前的地震速度；利用校正后的地震速度重新将时间域的层位转换到深度域，然后建立校正后的初始深度域层速度模型，

所述第三单元进一步用于：

建立多个只含有气顶的速度模型，基于各个速度模型和校正后的初始深度域层速度模型得到多个更新速度模型；以各个更新速度模型为输入，对含有气顶的区域进行目标线偏移并输出叠前共反射点成像道集，通过判断含有气顶的道集是否拉平来确定所用的填充速度的准确性，进而完成深度成像。