CN106873035A - 一种层位控制求取层速度并建立平均速度场的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种层位控制求取层速度并建立平均速度场的方法，包括：获取工区速度谱数据、时间控制层数据和井数据；根据所述工区速度谱数据和时间控制层数据计算各层的层速度；将所述各层的层速度散点数据进行二维网格化；根据二维网格化后的层速度散点数据和所述时间控制层数据，生成空间平均速度散点数据；将所述空间平均速度散点数据进行三维网格化，生成三维平均速度场；根据所述井数据对所述三维平均速度场进行空间校正，得到校正后的平均速度场。本发明生成的平均速度场，转深得到的深度资料更加合理，与预期目标更接近。

Description

一种层位控制求取层速度并建立平均速度场的方法

技术领域

本发明涉及石油勘探技术领域，特别涉及一种层位控制求取层速度并建立平均速度场的方法。

背景技术

石油地球物理地震勘探中，采集的工区资料是时间域的。将时间域资料转换为深度域，就需要一个准确可靠的平均速度场。

目前主流的地震勘探软件，主要有两种：

(1)使用工区中已有井的时深资料，转换成时间速度曲线，再数学插值成全区的平均速度。该方法存在以下问题：如在远离井的地方，速度取值没规律，转深资料变形较大，和预期相差很远。

(2)使用叠加速度谱资料，转换成平均速度，再数学插值成全区的平均速度。该方法存在以下问题：缺少有效的控制，往往在速度谱资料不太可靠的部位，时深转换效果较差。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种层位控制求取层速度并建立平均速度场的方法。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种层位控制求取层速度并建立平均速度场的方法，包括如下步骤：

步骤S1，获取工区速度谱数据、时间控制层数据和井数据；

步骤S2，根据所述工区速度谱数据和时间控制层数据计算各层的层速度；

步骤S3，将所述各层的层速度散点数据进行二维网格化；

步骤S4，根据步骤S3中二维网格化后的层速度散点数据和所述时间控制层数据，生成空间平均速度散点数据；

步骤S5，将所述空间平均速度散点数据进行三维网格化，生成三维平均速度场；

步骤S6，根据所述井数据对所述三维平均速度场进行空间校正，得到校正后的平均速度场。

进一步，在所述步骤S2中，采用下述公式计算各层的层速度，，

其中，Vin表示第n层的层速度，Vs表示所述工区速度谱数据的均方根速度，t表示时间。

进一步，在所述步骤S4中，计算空间任意点在时间tj处的平均速度，其计算的分段函数如下：

当j位于0到t1之间时，

当j位于t1到t2之间时，

当j位于t2到t3之间时，

…

当j位于tn-1到tn之间时，

其中，Vav表示平均速度，t代表时间，Vi表示平均速度

通过此公式能将空间各处的平均速度计算出来，数据保存成X坐标、Y坐标、时间t、平均速度Vav四列，即得到平均速度体散点集合。

进一步，在所述步骤S6中，

将井数据的时间深度(T-H)曲线，转换成时间速度(T-Vav)曲线：

Vav＝H/(T*0.001/2)＝0.0005*H/T；

其中，Vav表示平均速度；H表示深度；T表示双程反射时间；；

采用反距离加权方式，使用井上的速度值对空间速度场进行校正，

设一系列井点值为Z1,Z2,…,Zn，离目标点距离分别是S1,S2,,…,Sn，则目标点值由反距离加权公式方法求取：

其中，Z为校正后速度值，参数K为大于1的自然数，表示标准反距离加权算法，在完成井校正后，将生成的空间三维速度场即用于时深转换。

本发明实施例的层位控制求取层速度并建立平均速度场的方法，具有以下有益效果：

(1)该方法生成的平均速度场，转深得到的深度资料更加合理，与预期目标更接近。

(2)传统方法生成的平均速度场，时间域资料转换为深度域变形失真情况出现机率较大，而本方案可尽量避免这一现象发生。

(3)该方法生成的平均速度场，拥有速度谱控制整体趋势、钻井资料控制精度的双重特点，可靠性高。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的层位控制求取层速度并建立平均速度场的方法的流程图；

图2为根据本发明实施例的层位控制求取层速度并建立平均速度场的方法的示意图；

图3为根据本发明实施例的求速度谱采样点A处各层层速度的示意图；

图4为根据本发明实施例的生成层速度的平面示意图；

图5为根据本发明实施例的网格化层速度的界面图；

图6为根据本发明实施例的计算平均速度的示意图；

图7为根据本发明实施例的生成平均速度场的界面图；

图8为根据本发明实施例的速度场的示意图；

图9为根据本发明实施例的反距离加权算法的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1和图2所示，本发明实施例的层位控制求取速度并建立平均速度场的方法，包括如下步骤：

步骤S1，获取工区速度谱数据、时间控制层数据和井数据。

其中，时间控制层数据包括：控制层的时间曲面数据；所述井数据包括：井的时深数据。

步骤S2，根据工区速度谱数据和时间控制层数据计算各层的层速度。

在步骤S2中，参考图3，井A处从时间0到T1控制层的层速度Vi，使用现有的Dix公式计算各层的层速度：

其中，Vin表示第n层的层速度，Vs表示工区速度谱数据的均方根速度，t表示时间。

在本发明的一个实施例中，从工区速度谱中，获取各控制层处的叠加速度Vs，使用Dix公式依次将所有井的层速度计算出来。

图4为根据本发明实施例的生成层速度的平面示意图。

步骤S3，将各层的层速度散点数据进行二维网格化。

参考图5，将步骤S2中生成的层速度散点数据，进行二维网格化，如果对生成的层速度网格不满意，可以直接编辑层速度网格。

需要说明的是，除了上述二维网格化层速度，在地质情况特殊时，本步骤还可以使用常数层速度，或者自定义的层速度进行替换。

步骤S4，根据步骤S3中二维网格化后的层速度散点数据和时间控制层数据，生成空间平均速度散点数据。

参考图6，在步骤S4中，根据时间控制层数据和层速度散点数据，计算空间任意点在时间tj处的平均速度，其计算的分段函数如下：

当j位于0到t1之间时，

当j位于t1到t2之间时，

当j位于t2到t3之间时，

…

当j位于tn-1到tn之间时，

其中，Vav表示平均速度，t代表时间，Vi表示平均速度。

通过此公式能将空间各处的平均速度计算出来，数据保存成X坐标、Y坐标、时间t、平均速度Vav四列，即得到平均速度体散点集合。

步骤S5，将空间平均速度散点数据进行三维网格化，生成三维平均速度场；

如图7所示，将上一步生成的平均速度散点集合数据，做三维网格化。其中，图7为生成速度场的程序界面。通过上述步骤即生成三维平均速度场，如图8所示。

步骤S6，根据井数据对三维平均速度场进行空间校正，得到校正后的平均速度场。

具体地，将井数据的时间深度(T-H)曲线，转换成时间速度(T-Vav)曲线：

Vav＝H/(T*0.001/2)＝0.0005*H/T；

其中，Vav表示平均速度，单位m/s；H表示深度，单位m；T表示双程反射时间，单位毫秒，系数0.0005来源于此。

然后，参考图9，采用反距离加权方式，使用井上的速度值对空间速度场进行校正。

具体地，设一系列井点值为Z1,Z2,…,Zn，离目标点距离分别是S1,S2,…,Sn，则目标点值由反距离加权公式方法求取：

其中，Z为校正后速度值，参数K为大于1的自然数，默认K＝2，表示标准反距离加权算法。如果效果不理想，可以通过修改参数K得到想要的结果，增加K值，离目标点近的井影响越大，离目标点远的井影响变小。

在完成上述井校正后，空间三维速度场即可用于时深转换。。

根据本发明实施例的层位控制求取层速度并建立平均速度场的方法，采用时间控制层和速度谱资料，生成各小层的层速度，再使用时间控制层和各层层速度，生成平均速度场。由于各小层的层速度还可以通过井位处的层速度做校正，或者根据地质人员对该地区的认识进行编辑，对初步生成的层速度进行修正。

本发明实施例的层位控制求取层速度并建立平均速度场的方法，具有以下有益效果：

(1)该方法生成的平均速度场，转深得到的深度资料更加合理，与预期目标更接近。

(2)传统方法生成的平均速度场，时间域资料转换为深度域变形失真情况出现机率较大，而本方案可尽量避免这一现象发生。

(3)该方法生成的平均速度场，拥有速度谱控制整体趋势、钻井资料控制精度的双重特点，可靠性高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (4)

1.一种层位控制求取层速度并建立平均速度场的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，获取工区速度谱数据、时间控制层数据和井数据；

步骤S2，根据所述工区速度谱数据和时间控制层数据计算各层的层速度；

步骤S3，将所述各层的层速度散点数据进行二维网格化；

步骤S4，根据步骤S3中二维网格化后的层速度散点数据和所述时间控制层数据，生成空间平均速度散点数据；

步骤S5，将所述空间平均速度散点数据进行三维网格化，生成三维平均速度场；

步骤S6，根据所述井数据对所述三维平均速度场进行空间校正，得到校正后的平均速度场。

2.如权利要求1所述的层位控制求取层速度并建立平均速度场的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，采用下述公式计算各层的层速度，

${\mathrm{Vi}}_n=\sqrt{\frac{t_n{\mathrm{Vs}}_n^2-t_{n-1}{\mathrm{Vs}}_{n-1}^2}{t_n-t_{n-1}}}$

其中，Vin表示第n层的层速度，Vs表示所述工区速度谱数据的均方根速度，t表示时间。

3.如权利要求1所述的层位控制求取层速度并建立平均速度场的方法，其特征在于，在所述步骤S4中，计算空间任意点在时间tj处的平均速度，，其计算的分段函数如下：

当j位于0到t1之间时，

当j位于t1到t2之间时，

当j位于t2到t3之间时，

…

当j位于tn-1到tn之间时，

其中，Vav表示平均速度，t代表时间，Vi表示层速度

通过此公式能将空间各处的平均速度计算出来，数据保存成X坐标、Y坐标、时间t、平均速度Vav四列，即得到平均速度体散点集合。

4.如权利要求1所述的层位控制求取层速度并建立平均速度场的方法，其特征在于，在所述步骤S6中，

将井数据的时间深度(T-H)曲线，转换成时间速度(T-Vav)曲线：

Vav＝H/(T*0.001/2)＝0.0005*H/T；

其中，Vav表示平均速度；H表示深度；T表示双程反射时间；；

采用反距离加权方式，使用井上的速度值对空间速度场进行校正，

设一系列井点值为Z1,Z2,…,Zn，离目标点距离分别是S1,S2,,…,Sn，则目标点值由反距离加权公式方法求取：

$Z=\frac{\frac{Z_1}{S_1^K}+\frac{Z_2}{S_2^K}+\mathrm{...}+\frac{Z_n}{S_n^K}}{\frac{1}{S_1^K}+\frac{1}{S_2^K}+...+\frac{1}{S_n^K}};$

其中，Z为校正后速度值，参数K为大于1的自然数，表示标准反距离加权算法，在完成井校正后，将生成的空间三维速度场即用于时深转换。