CN109975876A - 一种基于构造层位的井震融合速度模型的建模方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于构造层位的井震融合速度模型的建模方法，包括以下步骤：S1、在先验速度模型中输入层位深度、测井速度、先验速度；S2、对测井速度进行去异常值及平滑处理；S3、统计测井速度与先验速度在大尺度上的比值，并校正测井速度；S4、选定基准井，将其它井的测井速度沿层位投影到基准井处，形成深度统一的速度曲线；S5、基于深度统一后的速度曲线，求取各井的插值权重；S6、对插值点进行加权插值，获得该点初步的插值速度；S7、将插值速度由基准井处投影到插值点，得到插值结果；S8、对逐个插值点进行加权插值，其插值结果构成井速度模型；S9、将井速度模型与先验速度模型进行融合，形成自上而下的井震融合速度模型。

Description

一种基于构造层位的井震融合速度模型的建模方法
技术领域
本发明涉及油气勘探领域，尤其涉及一种基于构造层位的井震融合速度模型的建模方法。
背景技术
目前，油气勘探的区域地质条件变得越来越复杂，地下介质非均质性强、资料信噪比低等问题对地震成像和偏移速度建模提出了挑战。目前生产应用的偏移速度反演需要进行倾角分析。对于地质条件复杂或低信噪比的情况，剖面上的构造倾角将难以准确拾取。在这种条件下，基于倾角的层析反演将受到明显影响，结果的准确性降低。而对于双复杂地质条件的探区，构造复杂和低信噪比是地震勘探必须面对的两大难题。对于这种情况，目前常用的做法是建立精确的起伏地表速度模型。常用的做法是融合近地表速度模型(由初至波层析提供)和中深层速度模型(由反射层析提供)。为进一步提高速度模型的精度，应用多种有效信息(测井、层位等)是十分必要的处理手段。对于构造倾角难以自动拾取准确的情况，应用已有的测井信息和解释的层位信息进行人为干预，构建精确的地下速度模型，将有利于速度反演的迭代收敛，进而提高起伏地表地震成像的准确性。
发明内容
本发明目的是针对上述问题，提供一种提高起伏地表地震成像准确性的基于构造层位的井震融合速度模型的建模方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种基于构造层位的井震融合速度模型的建模方法，包括以下步骤：
S1、在先验速度模型中输入层位深度、测井速度、先验速度；
S2、对步骤S1中的测井速度进行去异常值及平滑处理；
S3、统计步骤S2中的测井速度与步骤S1中的先验速度在大尺度上的比值，并校正测井速度；
S4、选定基准井，将其它井的测井速度沿层位投影到基准井处，形成深度统一的速度曲线；
S5、基于高斯基函数、井的分布以及深度统一后的速度曲线，求取各井的插值权重；
S6、基于深度统一的速度曲线，对插值点进行加权插值，获得该点初步的插值速度；
S7、将插值速度由基准井处投影到插值点，得到插值结果；
S8、对逐个插值点进行加权插值，其插值结果构成井速度模型；
S9、将井速度模型与先验速度模型进行融合，形成自上而下的井震融合速度模型。
进一步的，所述步骤S1中输入的先验速度为深度域层速度模型或起伏地表层速度模型中的先验速度。
进一步的，所述步骤S2中采用中值滤波对测井速度进行去异常值；并且采用基于高斯窗口的局部平滑进行平滑处理。
进一步的，所述步骤S3中通过一个大尺度滑动窗口对各口井进行自上而下扫描，逐步统计先验速度与测井速度在该滑动窗口内的比值，并将测井速度与所得比值相乘，结果作为校正的测井速度。
进一步的，所述步骤S4中以第一口井为基准井，其它井在同一层位上的深度更新为基准井处的层位深度，其它井层位间的深度由更新后的层位深度线性计算得到，最终形成深度统一的速度曲线。
进一步的，所述步骤S5中求取各井的插值权重的方法包括以下步骤：
S51、设n口井的速度为vi,(i＝1,…,n)，以作为目标函数；
其中，λj为第j口井的权重系数，vj为第j口井的速度，||xi-xj||2表示第i口井与第j口井的水平距离，为随距离变化的高斯基函数；
S52、结合最小二乘思想，求解得到各口井的插值权重。
进一步的，所述步骤S6中插值速度的计算公式为：
其中，v(x)为插值速度，x为插值点的水平位置，λi为第i口井权重系数，vi为第i口井的速度,为高斯基函数，||x-xi||2为插值点与第i口井的水平距离。
进一步的，所述步骤S7中将步骤S6得到的插值速度的层位深度更新为插值点处的层位深度，层位间的深度由原井位的层位深度线性计算得到，由此得到插值点的插值结果。
进一步的，所述步骤S9中将井速度模型中未赋值的区域填充先验速度，并以井速度模型和先验速度模型的边界为起始点，在先验速度模型的一侧设置一个指定宽度的融合区间，并在该区间内对测井速度与先验速度进行汉宁窗加权，实现两者的融合，形成自上而下的井震融合速度模型。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
本发明所得的井震融合速度模型包含高频速度细节，同时符合解释人员对地下构造情况的认识，可以明显提高起伏地表速度模型的精度，为之后的地震层析反演奠定了基础，确保了地震深度域成像的精度，具有广阔的应用前景；并且其为深度偏移和速度反演提供一个良好的初始模型，有利于速度反演的迭代收敛，对于油气勘探领域具有重要意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施流程图；
图2(a)为先验速度模型三维显示图；
图2(b)为先验速度模型三维切片图；
图3为工区建模所应用的解释层位示意图；
图4为工区建模所应用的测井速度曲线图；
图5(a)为井震融合速度模型三维显示图；
图5(b)为井震融合速度模型三维切片图；
图6为先验速度和井震融合速度的对比显示图；
图7(a)为先验速度模型与剖面的对比显示图；
图7(b)为井震融合速度模型与剖面的对比显示图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
如图1所示，本发明的实施流程流程如下：
(1)在先验速度模型中输入先验速度信息、层位深度信息、测井速度信息；如图2(a)、图2(b)、图3所示，其中，先验速度为深度域层速度模型或起伏地表层速度模型中的先验速度。
(2)对测井速度进行去异常值及平滑处理，其采用中值滤波对测井速度进行去异常值；并且采用基于高斯窗口的局部平滑进行平滑处理。结果如图4所示，其中灰线为测井速度，黑线为测井数据处理后的结果；
(3)统计测井速度与先验速度在大尺度(1km)上的比值，并校正测井速度；其通过一个大尺度滑动窗口对各口井进行自上而下扫描，逐步统计先验速度与测井速度在该滑动窗口内的比值，并将测井速度与所得比值相乘，结果作为校正的测井速度。
(4)选定基准井，将其它井的速度沿层位投影到基准井处，形成深度统一的速度曲线；具体操作为以第一口井为基准井，其它井在同一层位上的深度更新为基准井处的层位深度，其它井层位间的深度由更新后的层位深度线性计算得到，最终形成深度统一的速度曲线。
(5)基于高斯基函数、井的分布以及统一后的速度，求取各井的插值权重；求取各井的插值权重的方法包括以下步骤：
设n口井的速度为vi,(i＝1,…,n)，以作为目标函数；
其中，λj为第j口井的权重系数，vj为第j口井的速度，||xi-xj||2表示第i口井与第j口井的水平距离，为随距离变化的高斯基函数；结合最小二乘思想，求解得到各口井的插值权重。
(6)基于统一的速度曲线，对插值点进行加权插值，获得该点初步的插值速度；插值速度的计算公式为：
其中，v(x)为插值速度，x为插值点的水平位置，λi为第i口井权重系数，vi为第i口井的速度,为高斯基函数，||x-xi||2为插值点与第i口井的水平距离。
(7)将插值速度由基准井处投影到插值点，作为插值结果。具体操作为将插值速度的层位深度更新为插值点处的层位深度，层位间的深度由原井位的层位深度线性计算得到，由此得到插值点的插值结果。
(8)对于各插值点进行步骤六、步骤七的操作，各插值点的插值结果构建成为井速度模型。
(9)将井速度模型融合先验速度模型，形成自上而下的井震融合速度模型。如图5(a)、图5(b)所示，具体操作为将井速度模型中未赋值的区域填充先验速度，并以井速度模型和先验速度模型的边界为起始点，在先验速度模型的一侧设置一个指定宽度的融合区间，并在该区间内对测井速度与先验速度进行汉宁窗加权，实现两者的融合，形成自上而下的井震融合速度模型。图6为两种速度的对比显示图，其中，灰线为先验速度曲线，黑线为井震融合速度曲线。对比两条速度曲线，井震融合速度模型的纵向分辨率更高。
图7(a)为先验速度模型与剖面的对比显示图，图7(b)为井震融合速度模型与剖面的对比显示图。对比两图可知，井震融合速度模型与构造更相符，横向分辨率更好。
本发明所得的井震融合速度模型包含高频速度细节，同时符合解释人员对地下构造情况的认识，可以明显提高起伏地表速度模型的精度，为之后的地震层析反演奠定了基础，确保了地震深度域成像的精度，具有广阔的应用前景；并且其为深度偏移和速度反演提供一个良好的初始模型，有利于速度反演的迭代收敛，对于油气勘探领域具有重要意义。

Claims (9)

1.一种基于构造层位的井震融合速度模型的建模方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、在先验速度模型中输入层位深度、测井速度、先验速度；
S2、对步骤S1中的测井速度进行去异常值及平滑处理；
S3、统计步骤S2中的测井速度与步骤S1中的先验速度在大尺度上的比值，并校正测井速度；
S4、选定基准井，将其它井的测井速度沿层位投影到基准井处，形成深度统一的速度曲线；
S5、基于高斯基函数、井的分布以及深度统一后的速度曲线，求取各井的插值权重；
S6、基于深度统一的速度曲线，对插值点进行加权插值，获得该点初步的插值速度；
S7、将插值速度由基准井处投影到插值点，得到插值结果；
S8、对逐个插值点进行加权插值，其插值结果构成井速度模型；
S9、将井速度模型与先验速度模型进行融合，形成自上而下的井震融合速度模型。
2.如权利要求1所述的基于构造层位的井震融合速度模型的建模方法，其特征在于：所述步骤S1中输入的先验速度为深度域层速度模型或起伏地表层速度模型中的先验速度。
3.如权利要求2所述的基于构造层位的井震融合速度模型的建模方法，其特征在于：所述步骤S2中采用中值滤波对测井速度进行去异常值；并且采用基于高斯窗口的局部平滑进行平滑处理。
4.如权利要求3所述的基于构造层位的井震融合速度模型的建模方法，其特征在于：所述步骤S3中通过一个大尺度滑动窗口对各口井进行自上而下扫描，逐步统计先验速度与测井速度在该滑动窗口内的比值，并将测井速度与所得比值相乘，结果作为校正的测井速度。
5.如权利要求4所述的基于构造层位的井震融合速度模型的建模方法，其特征在于：所述步骤S4中以第一口井为基准井，其它井在同一层位上的深度更新为基准井处的层位深度，其它井层位间的深度由更新后的层位深度线性计算得到，最终形成深度统一的速度曲线。
6.如权利要求5所述的基于构造层位的井震融合速度模型的建模方法，其特征在于：所述步骤S5中求取各井的插值权重的方法包括以下步骤：
S51、设n口井的速度为vi,(i＝1,…,n)，以作为目标函数；
其中，λj为第j口井的权重系数，vj为第j口井的速度，||xi-xj||2表示第i口井与第j口井的水平距离，为随距离变化的高斯基函数；
S52、结合最小二乘思想，求解得到各口井的插值权重。
7.如权利要求6所述的基于构造层位的井震融合速度模型的建模方法，其特征在于：所述步骤S6中插值速度的计算公式为：
其中，v(x)为插值速度，x为插值点的水平位置，λi为第i口井权重系数，vi为第i口井的速度,为高斯基函数，||x-xi||2为插值点与第i口井的水平距离。
8.如权利要求7所述的基于构造层位的井震融合速度模型的建模方法，其特征在于：所述步骤S7中将步骤S6得到的插值速度的层位深度更新为插值点处的层位深度，层位间的深度由原井位的层位深度线性计算得到，由此得到插值点的插值结果。
9.如权利要求8所述的基于构造层位的井震融合速度模型的建模方法，其特征在于：所述步骤S9中将井速度模型中未赋值的区域填充先验速度，并以井速度模型和先验速度模型的边界为起始点，在先验速度模型的一侧设置一个指定宽度的融合区间，并在该区间内对测井速度与先验速度进行汉宁窗加权，实现两者的融合，形成自上而下的井震融合速度模型。
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