CN107797140A - 串珠状地震响应特征聚焦寻优方法及系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种串珠状地震响应特征聚焦寻优方法及系统。该方法可以包括：基于叠前时间偏移速度模型，进行速度替换，获得多个替换偏移速度体；基于所述多个替换偏移速度体，进行叠前时间偏移，获得多个叠后数据体；基于地震资料中串珠状地震响应特征，选取三维立方体窗口；基于所述多个叠后数据体，获得多个叠后数据体在所述三维立方体窗口中的统计时差；以及基于所述统计时差，获得最优偏移速度和最优地震道。

Description

串珠状地震响应特征聚焦寻优方法及系统

技术领域

本发明涉及地震勘探领域，更具体地，涉及一种串珠状地震响应特征聚焦寻优方法及系统。

背景技术

在地震勘探领域，针对碳酸盐岩非常规储层，常发育大型溶洞，在地震剖面上表现为串珠状地震响应特征，“串珠”成像与偏移速度模型密切相关，当偏移速度偏大时，“串珠”往上翘且能量较弱；当偏移速度偏小时，“串珠”则往下弯且能量较弱；当偏移速度正好时，则“串珠”最收敛且能量最强。而由于常规速度谱的拾取，网格较大，导致偏移速度模型不准确，因此“串珠”也常常出现上翘或下弯的现象，“串珠”成像不准确，不利于后续的钻井及进一步的储层预测。针对碳酸盐岩非常规储层“串珠”不收敛的问题，现有技术一般采用最小二乘偏移进行成像，以期达到“串珠”收敛。

发明人发现采用最小二乘偏移进行成像技术计算耗费较大，十分依赖初始模型且收敛极易陷入局部极值，导致串珠状地震响应特征始终不收敛；全波形反演亦面临同样的问题。因此，有必要开发一种能够提高储层预测的精度和钻井的成功率的串珠状地震响应特征聚焦寻优方法及系统。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提出了一种串珠状地震响应特征聚焦寻优方法及系统，其能够通过对目的层的偏移速度替换进行连续叠前时间偏移，得到不同成像效果的偏移剖面，进一步统计三维立方体窗口中的统计时差，得到最优偏移速度和最优偏地震道，从而提高储层预测的精度和钻井的成功率。

根据本发明的一方面，提出了一种串珠状地震响应特征聚焦寻优方法。所述方法可以包括：基于叠前时间偏移速度模型，进行速度替换，获得多个替换偏移速度体；基于所述多个替换偏移速度体，进行叠前时间偏移，获得多个叠后数据体；基于地震资料中串珠状地震响应特征，选取三维立方体窗口；基于所述多个叠后数据体，获得多个叠后数据体在所述三维立方体窗口中的统计时差；以及基于所述统计时差，获得最优偏移速度和最优地震道。

根据本发明的另一方面，提出了一种串珠状地震响应特征聚焦寻优系统，所述系统可以包括：用于基于叠前时间偏移速度模型，进行速度替换，获得多个替换偏移速度体的单元；用于基于所述多个替换偏移速度体，进行叠前时间偏移，获得多个叠后数据体的单元；用于基于地震资料中串珠状地震响应特征，选取三维立方体窗口的单元；用于基于所述多个叠后数据体，获得多个叠后数据体在所述三维立方体窗口中的统计时差的单元；以及用于基于所述统计时差，获得最优偏移速度和最优地震道的单元。

本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的串珠状地震响应特征聚焦寻优方法的步骤的流程图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的沿层速度替换示意图。

图3a-图3i分别示出了根据本发明的一个实施例的沿层速度替换叠前时间偏移剖面示意图。

图4示出了根据本发明的一个实施例的三维立方体窗口扫描示意图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的某成像点时差偏移速度变化示意图。

图6示出了根据本发明的一个实施例的某测线寻优剖面示意图。

图7a和图7b分别示出了根据本发明的一个实施例的某测线寻优剖面放大示意图和某测线原始剖面放大示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

实施例1

图1示出了根据本发明的串珠状地震响应特征聚焦寻优方法的步骤的流程图。

在该实施例中，根据本发明的串珠状地震响应特征聚焦寻优方法可以包括：S1、基于叠前时间偏移速度模型，进行速度替换，获得多个替换偏移速度体；S2、基于所述多个替换偏移速度体，进行叠前时间偏移，获得多个叠后数据体；S3、基于地震资料中串珠状地震响应特征，选取三维立方体窗口；S4、基于所述多个叠后数据体，获得多个叠后数据体在所述三维立方体窗口中的统计时差；以及S5、基于所述统计时差，获得最优偏移速度和最优地震道。

该实施例通过对目的层的偏移速度替换进行连续叠前时间偏移，得到不同成像效果的偏移剖面，进一步统计三维立方体窗口中的统计时差，得到最优偏移速度和最优地震道，从而提高储层预测的精度和钻井的成功率。

下面详细说明根据本发明的串珠状地震响应特征聚焦寻优方法的具体步骤。

在一个示例中，可以基于叠前时间偏移速度模型，进行速度替换，获得多个替换偏移速度体。

在一个示例中，可以基于所述多个替换偏移速度体，进行叠前时间偏移，获得多个叠后数据体。具体地，可以首先对已有的叠前时间偏移速度模型进行沿标志层速度替换，设已有偏移速度为v，设定最小替换速度、最大替换速度以及合适的速度变化间隔，以得到不同替换偏移速度体。

在一个示例中，获得所述多个替换偏移速度体可以包括：基于所述叠前时间偏移速度模型，设定最小替换速度、最大替换速度以及替换速度变化间隔，对已有偏移速度进行沿标志层速度替换，进而获得所述多个替换偏移速度体。

在一个示例中，可以基于地震资料中串珠状地震响应特征，选取三维立方体窗口；然后，可以基于所述多个叠后数据体，获得多个叠后数据体在所述三维立方体窗口中的统计时差。

在一个示例中，获得所述统计时差可以包括：根据L1范数准则，统计每个叠后数据体在所述三维立方体窗口中的时差信息，进而获得多个叠后数据体的统计时差。

在一个示例中，获取所述时差信息可以包括，将所述三维立方体窗口中的叠后数据体的每个采样点由周围多道和多个采样点表示，对地震资料进行滑动扫描，选取中心道作为参考，将所述三维立方体窗口内的其他道与所述中心道互相关，获取互相关函数为最大值的情况下的所述时差信息。

具体地，根据实际地震资料中的串珠状地震响应特征的大小，选取合适的三维立方体窗口(每个样点属性由周围多道和多个采样点属性表示)，对地震资料进行滑动扫描，选取中心道作为参考，将三维立方体窗口内的其他道与标准道互相关，当互相关函数为最大值时，记录下每一道的时差信息。

其中，具体互相关函数可以表示为：

其中，R₁₂(τ)表示互相关函数，f₁(t)表示三维立方体窗口内的中心参考道，f₂(t)表示三维立方体窗口内的其余地震道，τ表示延迟量，dt表示积分里的自变量t的增量。

然后，根据L1范数准则，统计不同的叠后地震数据三维立方体窗口中的时差大小，得到9个不同数据的统计时差大小。

在一个示例中，可以基于所述统计时差，获得最优偏移速度和最优地震道。优选地，获得最优偏移速度和最优地震道可以包括：基于所述统计时差，利用最小二乘极值拟合算法进行拟合，求取时差最小值及对应的下标(也即，最优下标)，从而可以提取出相应的最优偏移速度和最优地震道。实际上，当统计的时差最小时即对应串珠状地震响应特征最聚焦，利用最小二乘拟合算法对时差进行拟合，求取时差最小值及对应的最优下标，并提取相应的最优地震道和最优偏移速度。

应用示例

为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。

图2示出了根据本发明的一个实施例的沿层速度替换示意图，其中，根据新疆某工区实际地层的速度，设定最小替换速度为0.99v，最大替换替换速度为1.01v，速度替换变化间隔为0.0025v。

图3a-图3i分别示出了根据本发明的一个实施例的沿层速度替换叠前时间偏移剖面示意图。图3e为初始偏移速度v，图3a-图3d中的替换速度分别为0.99v、0.9925v、0.995v、0.9975v；图3f-图3i中的替换速度分别为1.0025v、1.005v、1.0075v、1.01v。

图4示出了根据本发明的一个实施例的三维立方体窗口扫描示意图。其中，x轴为联络测线(Xline)，y轴为主测线(Inline)。根据实际资料中串珠状地震响应特征的大小，选取合适的三维立方体窗口，工区选取7×7×15的窗口，即中心点分别由纵测线和联络测线7道，纵向时间采样点15点表示；对同一样点不同替换速度立方体窗口内的时差属性进行L1范数统计。

图5示出了根据本发明的一个实施例的某成像点时差偏移速度变化示意图。其中，以某一成像点为例，不同数据间均存在最小时差值及其对应的下标，因此利用最小二乘拟合算法寻找时差极值及其对应的下标；最终提取相应的最优地震道及最优偏移速度。

图6示出了根据本发明的一个实施例的某测线寻优剖面示意图。图7a和图7b分别示出了根据本发明的一个实施例的某测线寻优剖面放大示意图和某测线原始剖面放大示意图。其中，图7a的寻优剖面相较于图7b的原始剖面，串珠“尾巴”较小，且更收敛，更聚焦。可以得出通过实施本发明的串珠状地震响应特征聚焦寻优方法得到的剖面，串珠成像更收敛，更精确，从而有效提高了储层预测的精度和钻井的成功率。

本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。

实施例2

根据本发明的实施例，提供了一种串珠状地震响应特征聚焦寻优系统，所述系统可以包括：用于基于叠前时间偏移速度模型，进行速度替换，获得多个替换偏移速度体的单元；用于基于所述多个替换偏移速度体，进行叠前时间偏移，获得多个叠后数据体的单元；用于基于地震资料中串珠状地震响应特征，选取三维立方体窗口的单元；用于基于所述多个叠后数据体，获得多个叠后数据体在所述三维立方体窗口中的统计时差的单元；以及用于基于所述统计时差，获得最优偏移速度和最优地震道的单元。

该实施例通过对目的层的偏移速度替换进行连续叠前时间偏移，得到不同成像效果的偏移剖面，进一步统计三维立方体窗口中的统计时差，得到最优偏移速度和最优偏移地震道，从而提高储层预测的精度和钻井的成功率。

在一个示例中，获得所述多个替换偏移速度体可以包括：基于所述叠前时间偏移速度模型，设定最小替换速度、最大替换速度以及替换速度变化间隔，对已有偏移速度进行沿标志层速度替换，进而获得所述多个替换偏移速度体。

在一个示例中，获得所述统计时差可以包括：根据L1范数准则，统计每个叠后数据体在所述三维立方体窗口中的时差信息，进而获得多个叠后数据体的统计时差。

在一个示例中，获取所述时差信息可以包括，将所述三维立方体窗口中的叠后数据体的每个采样点由周围多道和多个采样点表示，对地震资料进行滑动扫描，选取中心道作为参考，将所述三维立方体窗口内的其他道与所述中心道互相关，获取互相关函数为最大值的情况下的所述时差信息。

在一个示例中，获得最优偏移速度和最优地震道可以包括：基于所述统计时差，利用最小二乘极值拟合算法进行拟合，求取时差最小值及对应的下标，获得所述最优偏移速度和所述最优地震道。

本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种串珠状地震响应特征聚焦寻优方法，包括：

基于叠前时间偏移速度模型，进行速度替换，获得多个替换偏移速度体；

基于所述多个替换偏移速度体，进行叠前时间偏移，获得多个叠后数据体；

基于地震资料中串珠状地震响应特征，选取三维立方体窗口；

基于所述多个叠后数据体，获得多个叠后数据体在所述三维立方体窗口中的统计时差；以及

基于所述统计时差，获得最优偏移速度和最优地震道。

2.根据权利要求1所述的串珠状地震响应特征聚焦寻优方法，其中，获得所述多个替换偏移速度体包括：

基于所述叠前时间偏移速度模型，设定最小替换速度、最大替换速度以及替换速度变化间隔，对已有偏移速度进行沿标志层速度替换，进而获得所述多个替换偏移速度体。

3.根据权利要求1所述的串珠状地震响应特征聚焦寻优方法，其中，获得所述统计时差包括：

根据L1范数准则，统计每个叠后数据体在所述三维立方体窗口中的时差信息，进而获得多个叠后数据体的统计时差。

4.根据权利要求3所述的串珠状地震响应特征聚焦寻优方法，其中，获取所述时差信息包括，将所述三维立方体窗口中的叠后数据体的每个采样点由周围多道和多个采样点表示，对地震资料进行滑动扫描，选取中心道作为参考，将所述三维立方体窗口内的其他道与所述中心道互相关，获取互相关函数为最大值的情况下的所述时差信息。

5.根据权利要求1所述的串珠状地震响应特征聚焦寻优方法，其中，获得所述最优偏移速度和所述最优地震道包括：

基于所述统计时差，利用最小二乘极值拟合算法进行拟合，求取时差最小值及对应的下标，进而获得所述最优偏移速度和所述最优地震道。

6.一种串珠状地震响应特征聚焦寻优系统，包括：

用于基于叠前时间偏移速度模型，进行速度替换，获得多个替换偏移速度体的单元；

用于基于所述多个替换偏移速度体，进行叠前时间偏移，获得多个叠后数据体的单元；

用于基于地震资料中串珠状地震响应特征，选取三维立方体窗口的单元；

用于基于所述多个叠后数据体，获得多个叠后数据体在所述三维立方体窗口中的统计时差的单元；以及

用于基于所述统计时差，获得最优偏移速度和最优地震道的单元。

7.根据权利要求6所述的串珠状地震响应特征聚焦寻优系统，其中，获得所述多个替换偏移速度体包括：

基于所述叠前时间偏移速度模型，设定最小替换速度、最大替换速度以及替换速度变化间隔，对已有偏移速度进行沿标志层速度替换，进而获得所述多个替换偏移速度体。

8.根据权利要求6所述的串珠状地震响应特征聚焦寻优系统，其中，获得所述统计时差包括：

根据L1范数准则，统计每个叠后数据体在所述三维立方体窗口中的时差信息，进而获得多个叠后数据体的统计时差。

9.根据权利要求8所述的串珠状地震响应特征聚焦寻优系统，其中，获取所述时差信息包括，将所述三维立方体窗口中的叠后数据体的每个采样点由周围多道和多个采样点表示，对地震资料进行滑动扫描，选取中心道作为参考，将所述三维立方体窗口内的其他道与所述中心道互相关，获取互相关函数为最大值的情况下的所述时差信息。

10.根据权利要求6所述的串珠状地震响应特征聚焦寻优系统，其中，获得所述最优偏移速度和所述最优地震道包括：

基于所述统计时差，利用最小二乘极值拟合算法进行拟合，求取时差最小值及对应的下标，进而获得所述最优偏移速度和所述最优地震道。