CN108037530A - 构建速度陷阱曲线模式的方法及监控构造畸变现象的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于速度陷阱曲线监控地震偏移时间剖面构造畸变现象的方法。所述判断方法包括：根据地质信息建立构造模型，根据速度信息建立层速度模型；建立“构造+层速度模型”；沿预定目标层拾取速度陷阱曲线；建立速度陷阱曲线模式；分析地震偏移时间剖面构造畸变现象。根据本发明方法能够高效地、经济地判断地震偏移时间剖面中的一层或多层是否存在构造畸变现象。

Description

构建速度陷阱曲线模式的方法及监控构造畸变现象的方法
技术领域
本发明属于油气田勘探中的山地复杂构造地震资料处理解释技术领域，更具体地讲，涉及一种构建速度陷阱曲线模式的方法和/或监控地震偏移时间剖面构造畸变现象的方法。
背景技术
地震勘探是查明地下构造形态及发现构造油藏圈闭的有效方法。通过地震资料采集处理，获得重要的地震偏移时间剖面，但是由于复杂构造速度纵、横向变化大，受速度陷阱的影响，地震偏移时间剖面上的构造形态可能存在畸变现象，从而不能真实地反映构造形态。下伏地层受上覆地层构造形态和层速度结构的影响，可能造成上覆地层速度陷阱，形成“速度上拉效应”和/或“速度下拉效应”，在地震偏移时间剖面上发生畸变而形成假构造，与地下实际构造形态存在很大差异。
传统的检验构造地震成果精度的方法是“井—震深度误差检验法”，即通过钻井，当井—震深度误差小于行业技术标准时，认为构造地震成果的精度高，地震偏移深度剖面反映的构造形态和地层深度是合理的、准确的，否则构造地震成果精度低。如果地震偏移时间剖面的构造形态畸变现象没有校正或矫枉过正，地震偏移深度剖面会出现假构造和地震预测深度误差很大的问题，可能会导致钻井失误，从而可能造成工程报废和重大经济损失。因为钻井成本极高，所以“井—震深度误差检验法”难以成为常规方法用于生产。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种构建速度陷阱曲线模式的方法。
例如，本发明的另一目的在于解决传统的检验构造地震成果精度的方法中，采用“井—震深度误差检验法”时，因为钻井成本极高，该方法难以成为常规方法用于生产，采用基于速度陷阱曲线监控地震偏移时间剖面构造畸变现象的方法能够高效地、经济地判断地震偏移时间剖面中的一层或多层是否存在构造畸变现象。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种构建速度陷阱曲线模式的方法。所述构建方法包括：
根据地质信息建立符合地质规律的Ⅰ类构造模型，根据速度信息建立Ⅰ类层速度模型，其中，Ⅰ类构造模型为理论构造模型，Ⅰ类层速度模型为理论层速度模型。
将所述Ⅰ类构造模型与所述Ⅰ类层速度模型融合，建立Ⅰ类构造+层速度模型。
基于所述Ⅰ类构造+层速度模型，沿Ⅰ类目标层拾取模型速度陷阱曲线，Ⅰ类目标层为Ⅰ类构造+层速度模型中的层位。
正演得到与所述Ⅰ类构造+层速度模型对应的模型偏移时间剖面，将所述模型速度陷阱曲线、模型偏移时间剖面和Ⅰ类构造+层速度模型进行对比分析，建立速度陷阱曲线模式。
为了实现上述目的，本发明另一方面提供了一种地震偏移时间剖面构造畸变现象的监控方法。所述监控方法包括：
根据地质信息建立符合地质规律的Ⅱ类构造模型，根据速度信息建立Ⅱ类层速度模型，其中，Ⅱ类构造模型为根据地震偏移时间剖面建立的构造模型，Ⅱ类层速度模型为根据地震偏移时间剖面建立的层速度模型，地震偏移时间剖面为实际地震资料。
将所述Ⅱ类构造模型与所述Ⅱ类层速度模型融合，建立Ⅱ类构造+层速度模型。
基于所述Ⅱ类构造+层速度模型，沿Ⅱ类目标层拾取地震速度陷阱曲线，Ⅱ类目标层为Ⅱ类构造+层速度模型中的层位。
根据所述地震速度陷阱曲线和速度陷阱曲线模式，分析地震偏移时间剖面的构造畸变现象。
在本发明的一个示例性实施例中，所述Ⅰ类构造模型和Ⅰ类层速度模型可以为深度域模型。
在本发明的一个示例性实施例中，所述模型速度陷阱曲线可以为根据式1和/或式2计算得到的加权平均速度得到。
式1为：
式2为：
其中，Vna为加权平均速度，vi为层速度，hi为Ⅰ类构造+层速度模型的深度，ti为Ⅰ类构造+层速度模型的时间。
在本发明的一个示例性实施例中，所述模型速度陷阱曲线计算的采样间隔可以根据反射界面曲率来确定，反射界面曲率增大，采样间隔减小，反射界面曲率减小，采样间隔增大。
在本发明的一个示例性实施例中，所述模型速度陷阱曲线的计算可以为沿所述Ⅰ类目标层到Ⅰ类构造+层速度模型表面的铅垂方向进行。
在本发明的一个示例性实施例中，所述速度陷阱曲线模式可以包括水平直线、上凸曲线、下凹曲线、从左到右单边上翘曲线和从左到右单边下降曲线中的一种或多种，其中，所述水平直线表示为地震偏移时间剖面构造形态未发生畸变，所述上凸曲线表示为地震偏移时间剖面构造形态隆起幅度增大，所述下凹曲线表示为地震偏移时间剖面构造形态隆起幅度降低，所述从左到右单边上翘曲线表示为地震偏移时间剖面构造形态从左到右单边抬升，所述从左到右单边下降曲线表示为地震偏移时间剖面构造形态从左到右单边下降。
在本发明的一个示例性实施例中，所述Ⅱ类构造模型和Ⅱ类层速度模型可以为时间域模型。
在本发明的一个示例性实施例中，所述地震速度陷阱曲线可以为根据式1和/或式2计算得到的加权平均速度得到。
式1为：
式2为：
其中，Vna为加权平均速度，vi为层速度，hi为Ⅱ类构造+层速度模型的深度，ti为Ⅱ类构造+层速度模型的时间。
在本发明的一个示例性实施例中，所述模型速度陷阱曲线计算的采样间隔可以根据反射界面曲率来确定，反射界面曲率增大，采样间隔减小，反射界面曲率减小，采样间隔增大。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：能够高效地、经济地监控地震偏移时间剖面中的一层或多层是否存在构造畸变现象。
附图说明
图1示出了根据本发明的方法的一个示例性实施例的流程图。
图2示出了根据本发明的方法的另一个示例性实施例的流程图。
图3示出了根据本发明的方法的一个示例性实施例的速度陷阱曲线模式图。
图4示出了根据本发明的方法的另一个示例性实施例的速度陷阱曲线模式图。
图5示出了根据本发明的方法的一个示例性实施例的监控地震偏移时间剖面构造畸变现象图。
图6示出了根据本发明的方法的另一个示例性实施例的监控地震偏移时间剖面构造畸变现象图。
具体实施方式
在下文中，将结合示例性实施例和附图来详细说明本发明的构建速度陷阱曲线模式的方法及监控构造畸变现象的方法。
图1示出了根据本发明的示例性实施例的构建速度陷阱曲线模式方法的流程图，图2示出了根据本发明的示例性实施例的监控构造畸变现象方法的流程图。如图1、图2所示，在一个示例性实施例中，本发明的构建速度陷阱曲线模式的方法及监控地震偏移时间剖面构造畸变现象的方法可通过如下步骤实现：
步骤(1)，利用多种地质信息建立构造模型。构造模型的建立可以是以构造运动学和几何学理论为指导，以地震解释剖面为基础，综合应用研究区内的各种资料，包括地面地质、露头、钻井及倾角测井资料等，建立符合地质规律的构造模型。需要说明的是，这里的构造模型可以是时间域构造模型也可以是深度域构造模型，可以是Ⅰ类构造模型也可以是Ⅱ类构造模型，其中，Ⅰ类构造模型为理论构造模型，Ⅱ类构造模型为根据地震偏移时间剖面建立的构造模型。
步骤(2)，利用多种速度信息建立层速度模型。层速度模型的建立可以包括以下两部分，第一、速度层的确定，即根据地层结构、地震测井及声波测井的层速度界面，划分出几个主要的速度层；第二、速度界面形态的确定。需要说明的是，这里的层速度模型可以是时间域层速度模型也可以是深度域层速度模型，可以是Ⅰ类层速度模型也可以是Ⅱ类层速度模型，其中，Ⅰ类层速度模型为理论层速度模型，Ⅱ类层速度模型为根据地震偏移时间剖面建立的层速度模型。
需要说明的是步骤(1)和步骤(2)之间并无先后顺序的要求，可以先后进行，也可以同时进行。
步骤(3)，将上述同类型的层速度模型和构造模型进行融合(Ⅰ类构造模型与Ⅰ类层速度模型融合，Ⅱ类构造模型与Ⅱ类层速度模型融合，时间域构造模型与时间域层速度模型融合，深度域构造模型与深度域层速度模型融合)，建立Ⅰ类“构造+层速度模型”、Ⅱ类“构造+层速度模型”、时间域“构造+层速度模型”和深度域“构造+层速度模型”中的一种或多种。其中，Ⅰ类“构造+层速度模型”为通过Ⅰ类构造模型与Ⅰ类层速度模型融合得到(如图3中的IV-VI，如图4中的V-VIII)，同时可以看出图3中的IV-VI，图4中的V-VIII为深度域“构造+层速度模型”；Ⅱ类“构造+层速度模型”为通过Ⅱ类构造模型与Ⅱ类层速度模型融合得到(如图5b，如图6b)，同时可以看出图5b、图6b为时间域“构造+层速度模型”。需要说明的是，此处的融合即为将层速度充填到构造模型中，合并成“构造+层速度模型”。
步骤(4)，沿层拾取Ⅰ类目标层和/或Ⅱ类目标层(Ⅰ类目标层为Ⅰ类“构造+层速度模型”中的层位，如图3中的IV-VI中的a层，如图4中的V-VIII中的a层；Ⅱ类目标层为Ⅱ类“构造+层速度模型”中的层位，如图5b、图6b中的T8层)的加权平均速度曲线Va—La，即沿层速度陷阱曲线(在本发明中也可以称为速度陷阱曲线)。需要说明的是，速度陷阱曲线可以为模型速度陷阱曲线也可以为地震速度陷阱曲线(模型速度陷阱曲线为根据Ⅰ类“构造+层速度模型”计算得到，如图3中的I-III，如图4中的I-IV所示的速度陷阱曲线；地震速度陷阱曲线为根据Ⅱ类“构造+层速度模型”计算得到，如图5a、图6a的速度陷阱曲线)。按一定采样间隔计算得到模型速度陷阱曲线和/或地震速度陷阱曲线，其中，采样间隔大小的确定，以控制构造几何形态为标准，构造几何形态变化大小又可以依据曲率大小来表示，曲率越小界面弯曲程度越小，曲率越大界面弯曲程度越大，因此，可以依据界面的曲率来确定采样间隔的大小。例如，平缓和/或低幅度构造褶皱较弱，反射界面曲率小，采样间隔可大；高陡构造褶皱强烈，反射界面曲率大，采样间隔可小。模型速度陷阱曲线的计算可以通过沿Ⅰ类目标层到Ⅰ类“构造+层速度模型”表面的铅垂方向拾取的加权平均速度获得，地震速度陷阱曲线的计算可以通过沿Ⅱ类目标层到Ⅱ类“构造+层速度模型”表面的铅垂方向拾取的加权平均速度获得，计算得到的加权平均速度曲线，即为沿层速度陷阱曲线。具体公式如下：
式1为：
式2为：
其中，Vna为加权平均速度，vi为层速度，hi为Ⅰ类“构造+层速度模型”和/或Ⅱ类“构造+层速度模型”的深度，ti为Ⅰ类“构造+层速度模型”和/或Ⅱ类“构造+层速度模型”的时间。
步骤(5)，建立沿层速度陷阱曲线模式(在本发明中也可以称为速度陷阱曲线模式)。根据步骤(1)至步骤(4)获得Ⅰ类“构造+层速度模型”a层的模型速度陷阱曲线Va(如图3中的I-III，如图4中的I-IV所示的速度陷阱曲线)，对Ⅰ类“构造+层速度模型”进行正演得到模型偏移时间剖面(如图3中的VII-IX，如图4中的IX-XII所示的偏移时间剖面)。通过对比分析Ⅰ类“构造+层速度模型”、模型偏移时间剖面和速度陷阱曲线Va建立速度陷阱曲线模式，其中，对比分析图3中的I、IV和VII得到第一种速度陷阱曲线模式；对比分析图3中的II、V和VIII得到第二种速度陷阱曲线模式；对比分析图3中的III、VI和IX得到第三种速度陷阱曲线模式；对比分析图4中的I、V和IX以及对比分析图4中的II、VI和X得到第四种速度陷阱曲线模式；对比分析图4中的III、VII和XI以及对比分析图4中的IV、VIII和XII得到第五种速度陷阱曲线模式。建立的速度陷阱曲线模式可以包括：①水平直线，即无速度陷阱模式，模型偏移时间剖面构造形态未发生畸变；②上凸曲线，即速度陷阱局部上拉模式，模型偏移时间剖面构造形态隆起幅度增大；③下凹曲线，即速度陷阱局部下拉模式，模型偏移时间剖面构造形态隆起幅度降低；④单边上翘曲线(从左到右观察)，即速度陷阱单边上翘模式，模型偏移时间剖面构造形态单边抬升(与单边上翘曲线吻合)；⑤单边下降曲线(从左到右观察)，即速度陷阱单边下降模式，模型偏移时间剖面构造形态单边下降(与单边上翘曲线吻合)。可以总结得出，当沿层速度陷阱曲线非水平时，偏移时间剖面中对应的层位会发生畸变现象，且畸变的形态与沿层速度陷阱曲线形态吻合，因此，可以通过计算沿层地震速度陷阱曲线，并将沿层地震速度陷阱曲线与速度陷阱曲线模式进行对比，判断地震偏移时间剖面中对应的层位是否发生畸变以及畸变的形态。
步骤(6)，根据步骤(1)至步骤(4)对实际地震资料(在本发明中也可以称为地震偏移时间剖面)沿Ⅱ类目标层拾取沿层地震速度陷阱曲线(在本发明中也可以称为地震速度陷阱曲线)，如图5a、图6a所示的速度陷阱曲线。对比分析根据步骤(5)建立的速度陷阱曲线模式和该步骤计算得到的地震速度陷阱曲线，判断得出地震偏移时间剖面中对应的层位(图5b、图6b的T8层)存在构造畸变现象，图5b的T8层存在两处“速度上拉效应”和一处“速度下拉效应”，图6b的T8层存在一处“速度上拉效应”。
尽管上面已经结合附图和示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims (10)

1.一种构建速度陷阱曲线模式的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
根据地质信息建立符合地质规律的Ⅰ类构造模型，根据速度信息建立Ⅰ类层速度模型，其中，Ⅰ类构造模型为理论构造模型，Ⅰ类层速度模型为理论层速度模型；
将所述Ⅰ类构造模型与所述Ⅰ类层速度模型融合，建立Ⅰ类构造+层速度模型；
基于所述Ⅰ类构造+层速度模型，沿Ⅰ类目标层拾取模型速度陷阱曲线，Ⅰ类目标层为Ⅰ类构造+层速度模型中的层位；
正演得到与所述Ⅰ类构造+层速度模型对应的模型偏移时间剖面，将所述模型速度陷阱曲线、模型偏移时间剖面和Ⅰ类构造+层速度模型进行对比分析，建立速度陷阱曲线模式。
2.根据权利要求1所述的构建速度陷阱曲线模式的方法，其特征在于，所述Ⅰ类构造模型和Ⅰ类层速度模型为深度域模型。
3.根据权利要求1所述的构建速度陷阱曲线模式的方法，其特征在于，所述模型速度陷阱曲线为根据式1和/或式2计算得到的加权平均速度得到，
式1为：
式2为：
其中，Vna为加权平均速度，vi为层速度，hi为Ⅰ类构造+层速度模型的深度，ti为Ⅰ类构造+层速度模型的时间。
4.根据权利要求1所述的构建速度陷阱曲线模式的方法，其特征在于，所述模型速度陷阱曲线计算的采样间隔根据反射界面曲率来确定，反射界面曲率增大，采样间隔减小，反射界面曲率减小，采样间隔增大。
5.根据权利要求1所述的构建速度陷阱曲线模式的方法，其特征在于，所述模型速度陷阱曲线的计算为沿所述Ⅰ类目标层到Ⅰ类构造+层速度模型表面的铅垂方向进行。
6.根据权利要求1所述的构建速度陷阱曲线模式的方法，其特征在于，所述速度陷阱曲线模式包括水平直线、上凸曲线、下凹曲线、从左到右单边上翘曲线和从左到右单边下降曲线中的一种或多种，其中，所述水平直线表示为地震偏移时间剖面构造形态未发生畸变，所述上凸曲线表示为地震偏移时间剖面构造形态隆起幅度增大，所述下凹曲线表示为地震偏移时间剖面构造形态隆起幅度降低，所述从左到右单边上翘曲线表示为地震偏移时间剖面构造形态从左到右单边抬升，所述从左到右单边下降曲线表示为地震偏移时间剖面构造形态从左到右单边下降。
7.一种基于速度陷阱曲线监控地震偏移时间剖面构造畸变现象的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
根据地质信息建立符合地质规律的Ⅱ类构造模型，根据速度信息建立Ⅱ类层速度模型，其中，Ⅱ类构造模型为根据地震偏移时间剖面建立的构造模型，Ⅱ类层速度模型为根据地震偏移时间剖面建立的层速度模型，地震偏移时间剖面为实际地震资料；
将所述Ⅱ类构造模型与所述Ⅱ类层速度模型融合，建立Ⅱ类构造+层速度模型；
基于所述Ⅱ类构造+层速度模型，沿Ⅱ类目标层拾取地震速度陷阱曲线，Ⅱ类目标层为Ⅱ类构造+层速度模型中的层位；
根据所述地震速度陷阱曲线和如权利要求1所述的方法构建的速度陷阱曲线模式，分析地震偏移时间剖面的构造畸变现象。
8.根据权利要求7所述的基于速度陷阱曲线监控地震偏移时间剖面构造畸变现象的方法，其特征在于，所述Ⅱ类构造模型和Ⅱ类层速度模型为时间域模型。
9.根据权利要求7所述的基于速度陷阱曲线监控地震偏移时间剖面构造畸变现象的方法，其特征在于，所述地震速度陷阱曲线为根据式1和/或式2计算得到的加权平均速度得到，
式1为：
式2为：
其中，Vna为加权平均速度，vi为层速度，hi为Ⅱ类构造+层速度模型的深度，ti为Ⅱ类构造+层速度模型的时间。
10.根据权利要求7所述的基于速度陷阱曲线监控地震偏移时间剖面构造畸变现象的方法，其特征在于，所述地震速度陷阱曲线计算的采样间隔根据反射界面曲率来确定，反射界面曲率增大，采样间隔减小，反射界面曲率减小，采样间隔增大。
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