CN104991272A - 一种针对无井地震反演的地震速度扰动建模方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对无井地震反演的地震速度扰动建模方法，包括步骤：获得深水无井工区的纵波模型vp，根据背景泥岩vp/vs的取值为常数，计算出横波模型vs；根据深水工区的经验信息，选取vp/vs为[1.90～2.10]之间的常数，选定起点值从vp/vs＝1.90开始，按照设定步长按序递增方式进行扰动变化，形成以设定步长为间隔的vp/vs模型阵列，进而获得每一递增序号对应扰动的横波模型vs；求取密度模型den、纵波阻抗模型zp及横波阻抗模型zs，将众多模型作为反演模型的输入进行反演。操作简单、建模方便、准确可靠、实用性强，依赖速度场的扰动法进行建模，获得稳定的反演结果，实现有效快速建模。
Description
技术领域
本发明涉及一种建模方法，特别是涉及一种针对无井地震反演的地震速度扰动建模方法，属于石油勘探类地震反演建模技术。
背景技术
地震叠前同步反演技术常用于识别储层及烃类检测，所谓叠前同步反演即利用不同炮检距道集数据以及纵波、横波、密度等测井资料联合反演，得到与岩性、含气性相关的多种弹性参数，综合判别储层物性及含油气性的一种新技术。目前主流的叠前同步反演方法分为两种：基于模型的叠前同步反演和基于地震道的叠前同步反演。
在反演前，这两类方法都要建立一个相对准确的反演模型，初始模型的构建必须以地质理论为依据，以地震层位解释为约束，结合测井资料，才能得到准确的初始模型。在建立模型的过程中，就地质条件而言，应当考虑工区内界面产状的起伏变化，地层厚度的变化及砂层的尖灭、断层、不整合，砂泥岩薄互层中的精细旋回性及韵律变化，沉积相、沉积模式等地质现象的空间展布规律，还应当考虑具体制作的工艺。就内插、外推的数学方法而言，也不能一成不变，应当针对不同的构造与沉积模式，采用不同的数学方法。
在地震剖面上，应当精细地解释好层位，使初始模型顺解释层位横向递推。这是因为以声波测井曲线构造低频信息过程，实际上是利用己知井点的声波测井资料构造任意CDP位置声波测井曲线的过程，属于同一层内的声波时差值，在横向上应当具有相似性和稳定性。层位解释连线时，还要仔细顺波峰或波谷走，不能窜相位。窜相位对层位解释影响不大，但对反演就意味着人工合成地震记录与地震道不匹配，会导致反演后误差增大，对非线性反演，甚至可能导致迭代发散。同一断块上的两井间低频信息内插时，首先，要由解释人员选择反射较好的几个标准反射层进行解释，给出准确的地震解释结果，解释结果越详细，初始模型构造的准确度就越高；任意CDP位置的初始模型由两井的初始模型进行拉伸或压缩后，再由权函数控制其各自在这点的贡献率，然后相加求和，这个权函数一般与井点到任意CDP位置的距离成反比。
上述建模方法普遍应用于有井区域，然而对于很多勘探新区，如南海深水区，水深在2000ms左右，钻井费用一般在亿元以上，整个工区没有一口钻井，这给建模带来了难度，而建模对于后续的反演至关重要。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种针对无井地震反演的地震速度扰动建模方法，特别适用于南海深水区。
本发明所要解决的技术问题是提供操作简单、建模方便、准确可靠、实用性强的针对无井地震反演的地震速度扰动建模方法，依赖速度场的扰动法进行建模，即从纵波模型出发，考虑背景泥岩vp/vs在一定范围内变化，根据vp/vs的取值为常数，转换获得横波模型vs，再让横波模型vs有规律的递变，通过garder公式获得密度模型，以及计算获得纵波阻抗模型和横波阻抗模型，将获得的诸多模型作为反演模型的输入进行反演，从而获得稳定的反演结果，实现有效快速建模，极具有产业上的利用价值。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种针对无井地震反演的地震速度扰动建模方法，包括以下步骤：
1)获得深水无井工区的深度偏移速度场，即纵波模型，用vp表示；根据背景泥岩vp/vs的取值为常数，计算出深水无井工区的横波模型vs；
2)根据深水工区的经验信息，选取vp/vs为[1.90～2.10]之间的常数，选定起点值从vp/vs＝1.90开始，依据纵波模型vp，按照设定步长按序递增方式进行扰动变化，形成纵波模型vp不变、以设定步长为间隔的vp/vs模型阵列，进而获得每一递增序号对应扰动的横波模型vs及其组成的vs横波模型阵列；
3)根据gardner公式求取密度模型den，den＝c1*vp**c2，其中c1、c2为参数；
4)根据公式zp＝vp*den计算纵波阻抗模型zp；
5)根据公式zs＝vs*den计算横波阻抗模型zs；
6)将密度模型、纵波阻抗模型、横波阻抗模型均作为反演模型的输入进行反演。
本发明进一步设置为：所述设定步长为0.01，形成以0.01为间隔的vp/vs模型阵列依次包括vp/vs＝1.90、vp/vs＝1.91、vp/vs＝1.92、vp/vs＝1.93、vp/vs＝1.94、vp/vs＝1.95、vp/vs＝1.96、vp/vs＝1.97、vp/vs＝1.98、vp/vs＝1.99、vp/vs＝2.00、vp/vs＝2.01、vp/vs＝2.02、vp/vs＝2.03、vp/vs＝2.04、vp/vs＝2.05、vp/vs＝2.06、vp/vs＝2.07、vp/vs＝2.08、vp/vs＝2.09、vp/vs＝2.10。
本发明进一步设置为：所述步骤3)密度模型den＝c1*vp**c2中参数c1、c2选经典参数值，c1＝310，c2＝0.25，构建第一密度模型den1＝310*vp**0.25。
本发明进一步设置为：所述步骤3)密度模型den＝c1*vp**c2中参数c1、c2依据获取的深水无井工区临近已有钻井的测井数据统计值拟合gardner公式选取，选定c1＝124，c2＝0.368，构建第二密度模型den2＝124*vp**0.368。
本发明进一步设置为：根据第一密度模型den1计算获得第一纵波阻抗模型zp1＝vp*den1。
本发明进一步设置为：根据第二密度模型den2计算获得第二纵波阻抗模型zp2＝vp*den2。
本发明进一步设置为：根据第一密度模型den1计算获得第一横波阻抗模型zs1＝vs*den1。
本发明进一步设置为：根据第二密度模型den2计算获得第二横波阻抗模型zs2＝vs*den2。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
依赖速度场的扰动法进行建模，从纵波模型出发，考虑背景泥岩vp/vs在一定范围内变化，根据vp/vs的取值为常数，转换获得横波模型vs，再让横波模型vs有规律的递变，通过garder公式获得密度模型，以及计算获得纵波阻抗模型和横波阻抗模型，将获得的诸多模型作为反演模型的输入进行反演，从而获得稳定的反演结果，实现有效快速建模，特别适用于南海深水区，也可以推广用于其他工区的深水无井建模。
上述内容仅是本发明技术方案的概述，为了更清楚的了解本发明的技术手段，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1为本发明实施例1的不同背景模型下的带通反演结果对比；
图2为本发明实施例2的不同背景模型下的带通反演结果对比；
图3为本发明实施例3的相同背景模型下的带通反演结果及绝对反演结果对比；
图4为本发明实施例4的不同密度模型下的绝对反演结果对比；
图5为本发明实施例5的不同横波阻抗模型下的绝对反演结果对比。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
本发明提供一种针对无井地震反演的地震速度扰动建模方法，包括以下步骤：1)获得深水无井工区的深度偏移速度场，即纵波模型，用vp表示；根据背景泥岩vp/vs的取值为常数，计算出深水无井工区的横波模型vs。
2)根据深水工区的经验信息，选取vp/vs为[1.90～2.10]之间的常数，选定起点值从vp/vs＝1.90开始，依据纵波模型vp，按照设定步长0.01按序递增方式进行扰动变化，形成纵波模型vp不变、以设定步长0.01为间隔的vp/vs模型阵列，进而获得每一递增序号对应扰动的横波模型vs及其组成的vs横波模型阵列，如表1所示；其中vp/vs模型阵列依次包括vp/vs＝1.90、vp/vs＝1.91、vp/vs＝1.92、vp/vs＝1.93、vp/vs＝1.94、vp/vs＝1.95、vp/vs＝1.96、vp/vs＝1.97、vp/vs＝1.98、vp/vs＝1.99、vp/vs＝2.00、vp/vs＝2.01、vp/vs＝2.02、vp/vs＝2.03、vp/vs＝2.04、vp/vs＝2.05、vp/vs＝2.06、vp/vs＝2.07、vp/vs＝2.08、vp/vs＝2.09、vp/vs＝2.10。
3)根据gardner公式求取密度模型den，den＝c1*vp**c2，其中c1、c2为参数；参数c1、c2可选经典参数值，c1＝310，c2＝0.25，构建第一密度模型den1＝310*vp**0.25，如表1所示；也可依据获取的深水无井工区临近已有钻井的测井数据统计值拟合gardner公式选取，选定c1＝124，c2＝0.368，构建第二密度模型den2＝124*vp**0.368，如表1所示。
4)根据公式zp＝vp*den计算纵波阻抗模型zp；根据第一密度模型den1计算获得第一纵波阻抗模型zp1＝vp*den1，根据第二密度模型den2计算获得第二纵波阻抗模型zp2＝vp*den2。
5)根据公式zs＝vs*den计算横波阻抗模型zs；根据第一密度模型den1计算获得第一横波阻抗模型zs1＝vs*den1；根据第二密度模型den2计算获得第二横波阻抗模型zs2＝vs*den2。
6)将密度模型、纵波阻抗模型、横波阻抗模型均作为反演模型的输入进行反演。
| 模型序号 | 纵波模型 | 横波模型 | 第一密度模型 | 第二密度模型 |
| 1 | vp | vp/vs＝1.90 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 2 | vp | vp/vs＝1.91 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 3 | vp | vp/vs＝1.92 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 4 | vp | vp/vs＝1.93 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 5 | vp | vp/vs＝1.94 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 6 | vp | vp/vs＝1.95 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 7 | vp | vp/vs＝1.96 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 8 | vp | vp/vs＝1.97 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 9 | vp | vp/vs＝1.98 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 10 | vp | vp/vs＝1.99 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 11 | vp | vp/vs＝2.00 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 12 | vp | vp/vs＝2.01 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 13 | vp | vp/vs＝2.02 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 14 | vp | vp/vs＝2.03 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 15 | vp | vp/vs＝2.04 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 16 | vp | vp/vs＝2.05 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 17 | vp | vp/vs＝2.06 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 18 | vp | vp/vs＝2.07 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 19 | vp | vp/vs＝2.08 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 20 | vp | vp/vs＝2.09 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
| 21 | vp | vp/vs＝2.10 | Den1＝310*vp**0.25 | Den2＝124*vp**0.368 |
表1
选取表1中几个模型序号的模型组合作为反演模型的输入进行反演，选定反演层段为T40～T80，可获得稳定的反演结果。
实施例1：
如图1所示的不同背景模型下的带通反演结果对比，左图为模型Den2＝310*vp**0.25、vp/vs＝2.1，右图为模型Den2＝310*vp**0.25、vp/vs＝1.9，经过带通反演结果对比，得出两个反演结果对砂体的刻划基本相同。
实施例2：
如图2所示的不同背景模型下的带通反演结果对比，左图为模型Den1＝124*vp**0.368、vp/vs＝2.1，右图为模型Den2＝310*vp**0.25、vp/vs＝2.1，经过带通反演结果对比，得出两个反演结果对砂体的刻划基本相同。
实施例3：
如图3所示的相同背景模型下的带通反演结果及绝对反演结果对比，左图和右图的模型相同，均为Den1＝124*vp**0.368、vp/vs＝2，左图为带通反演结果，右图为绝对反演结果，经过对比，得出两个反演结果对砂体的刻划基本相同。
实施例4：
如图4所示的不同密度模型下的绝对反演结果对比，左图为模型Den2＝310*vp**0.25、vp/vs＝2，右图为模型Den1＝124*vp**0.368、vp/vs＝2，经过绝对反演结果对比，得出两个反演结果对砂体的刻划基本相同。
实施例5：
如图5所示的不同横波阻抗模型下的绝对反演结果对比，左图为模型Den2＝310*vp**0.25、vp/vs＝1.9，右图为模型Den2＝310*vp**0.25、vp/vs＝2.1，经过绝对反演结果对比，得出两个反演结果对砂体的刻划基本相同。
综合图1至图5，从不同建模方式的反演结果对比来看，无论是绝对反演结果，还是带通反演结果，深水无井工区的反演结果对大套储层的刻划基本相同，细节上仅有微小差别并不影响后续储层的分析。
所以本发明提供的建模方法采用速度扰动法建模是深水无井反演建模的行之有效的一个方法，最终模型可采用vp/vs＝2、Den1＝124*vp**0.368进行实际建模，反演结果稳定，后续采用反演结果解释储层符合准确性要求。
本发明的创新点在于，依赖速度场的扰动法进行建模，可获得稳定的反演结果，从而实现有效快速建模。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种针对无井地震反演的地震速度扰动建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)获得深水无井工区的深度偏移速度场，即纵波模型，用vp表示；根据背景泥岩vp/vs的取值为常数，计算出深水无井工区的横波模型vs；
2)根据深水工区的经验信息，选取vp/vs为[1.90～2.10]之间的常数，选定起点值从vp/vs＝1.90开始，依据纵波模型vp，按照设定步长按序递增方式进行扰动变化，形成纵波模型vp不变、以设定步长为间隔的vp/vs模型阵列，进而获得每一递增序号对应扰动的横波模型vs及其组成的vs横波模型阵列；
3)根据gardner公式求取密度模型den，den＝c1*vp**c2，其中c1、c2为参数；
4)根据公式zp＝vp*den计算纵波阻抗模型zp；
5)根据公式zs＝vs*den计算横波阻抗模型zs；
6)将密度模型、纵波阻抗模型、横波阻抗模型均作为反演模型的输入进行反演。
2.根据权利要求1所述的一种针对无井地震反演的地震速度扰动建模方法，其特征在于：所述设定步长为0.01，形成以0.01为间隔的vp/vs模型阵列依次包括vp/vs＝1.90、vp/vs＝1.91、vp/vs＝1.92、vp/vs＝1.93、vp/vs＝1.94、vp/vs＝1.95、vp/vs＝1.96、vp/vs＝1.97、vp/vs＝1.98、vp/vs＝1.99、vp/vs＝2.00、vp/vs＝2.01、vp/vs＝2.02、vp/vs＝2.03、vp/vs＝2.04、vp/vs＝2.05、vp/vs＝2.06、vp/vs＝2.07、vp/vs＝2.08、vp/vs＝2.09、vp/vs＝2.10。
3.根据权利要求1所述的一种针对无井地震反演的地震速度扰动建模方法，其特征在于：所述步骤3)密度模型den＝c1*vp**c2中参数c1、c2选经典参数值，c1＝310，c2＝0.25，构建第一密度模型den1＝310*vp**0.25。
4.根据权利要求1所述的一种针对无井地震反演的地震速度扰动建模方法，其特征在于：所述步骤3)密度模型den＝c1*vp**c2中参数c1、c2依据获取的深水无井工区临近已有钻井的测井数据统计值拟合gardner公式选取，选定c1＝124，c2＝0.368，构建第二密度模型den2＝124*vp**0.368。
5.根据权利要求3所述的一种针对无井地震反演的地震速度扰动建模方法，其特征在于：根据第一密度模型den1计算获得第一纵波阻抗模型zp1＝vp*den1。
6.根据权利要求4所述的一种针对无井地震反演的地震速度扰动建模方法，其特征在于：根据第二密度模型den2计算获得第二纵波阻抗模型zp2＝vp*den2。
7.根据权利要求3所述的一种针对无井地震反演的地震速度扰动建模方法，其特征在于：根据第一密度模型den1计算获得第一横波阻抗模型zs1＝vs*den1。
8.根据权利要求4所述的一种针对无井地震反演的地震速度扰动建模方法，其特征在于：根据第二密度模型den2计算获得第二横波阻抗模型zs2＝vs*den2。
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