CN110095811B - 膏岩层速度模型构建处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种膏岩层速度模型构建处理方法及装置，该方法包括：获取目标区域的地震数据；对所述地震数据进行频谱分析，获取所述地震数据的低频数据、中频数据以及高频数据；根据所述低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及所述目标区域的测井数据，将所述低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗；根据所述绝对波阻抗，建立所述目标区域的膏岩层速度模型。大大提高了膏岩层速度模型的精度，进一步地，在勘探采油层时，可以更准确地确定采油层高点位置。
Description
技术领域
本发明涉及地质领域，尤其涉及一种膏岩层速度模型构建处理方法及装置。
背景技术
在采油领域，出油层一般位于膏岩层下面。其中，膏岩层是对油气产出区以岩盐和膏岩为主、呈共生或互层状产出的大套地层的笼统说法。具体地，将膏泥岩和膏盐岩统称膏岩层。在采油过程中，需要通过建立膏岩层速度模型来研究膏岩层位置，以便进一步地确定出油层高点位置、油藏的面积以及厚度。
目前，建立膏岩层速度模型主要是根据地震信号中的主频信号，进行稀疏脉冲反演，得到膏岩层速度模型。
但是，在膏岩层研究过程中，发现一些地区存在强烈的挤压构造作用使得膏岩段纵向、横向速度变化剧烈。当膏盐层厚度横向剧烈变化时，速度误差会对盐下构造深度产生较大的影响，甚至影响构造的形态。如果采用现有技术这种根据地震信号中的主频信号建立膏岩层速度模型的方法，得到的膏岩层速度模型精度不高，从而导致确定的出油层高点位置、油藏的形态、面积准确度不高。
发明内容
本发明提供一种膏岩层速度模型构建处理方法及装置，用于解决现有技术中确定的出油层高点位置、油藏的形态、面积准确度不高的问题。
本发明第一方面提供一种膏岩层速度模型构建处理方法，包括：
获取目标区域的地震数据；
对所述地震数据进行频谱分析，获取所述地震数据的低频数据、中频数据以及高频数据；
根据所述低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及所述目标区域的测井数据，将所述低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗；
根据所述绝对波阻抗，建立所述目标区域的膏岩层速度模型。
可选地，所述根据所述低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及所述目标区域的测井数据，将所述低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗之前，还包括：
获取所述目标区域的多个测井数据；
将所述多个测井数据进行一致性处理，获取所述目标区域的测井数据。
可选地，所述获取所述目标区域的多个测井数据之后，还包括：
对所述测井数据进行异常处理，得到处理后的测井数据。
可选地，所述根据所述低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及所述目标区域的测井数据，将所述低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗，包括：
根据所述目标区域的测井数据、地质统计学反演算法，对所述高频数据进行反演，得到高频反演的波阻抗体；
根据所述目标区域的测井数据、稀疏脉冲反演算法，对所述中频数据进行反演，得到中频反演的波阻抗体；
根据所述目标区域的测井数据、低频建模无井约束反演算法，对所述低频数据进行反演，得到低频反演的波阻抗体；
根据所述低频反演的波阻抗体、所述中频反演的波阻抗体以及所述中频反演的波阻抗体，获取所述绝对波阻抗。
可选地，所述根据所述低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及所述目标区域的测井数据，将所述低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗之前，还包括：
根据所述地震数据、以及所述地震数据对应的层位数据，建立初始模型。
本发明第二方面提供一种膏岩层速度模型构建处理装置，包括：
获取模块，用于获取目标区域的地震数据；
分析模块，用于对所述地震数据进行频谱分析，获取所述地震数据的低频数据、中频数据以及高频数据；
反演模块，用于根据所述低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及所述目标区域的测井数据，将所述低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗；
建模模块，用于根据所述绝对波阻抗，建立所述目标区域的膏岩层速度模型。
可选地，所述获取模块，还用于获取所述目标区域的多个测井数据；将所述多个测井数据进行一致性处理，获取所述目标区域的测井数据。
可选地，所述装置还包括：
处理模块，用于对所述测井数据进行异常处理，得到处理后的测井数据。
可选地，所述反演模块，具体用于根据所述目标区域的测井数据、地质统计学反演算法，对所述高频数据进行反演，得到高频反演的波阻抗体；根据所述目标区域的测井数据、稀疏脉冲反演算法，对所述中频数据进行反演，得到中频反演的波阻抗体；根据所述目标区域的测井数据、低频建模无井约束反演算法，对所述低频数据进行反演，得到低频反演的波阻抗体；根据所述低频反演的波阻抗体、所述中频反演的波阻抗体以及所述中频反演的波阻抗体，获取所述绝对波阻抗。
可选地，所述建模模块，还用于根据所述地震数据、以及所述地震数据对应的层位数据，得到初始模型。
本发明第三方面还提供一种膏岩层速度模型构建处理装置，处理器和存储器，存储器用于存储程序，处理器调用存储器存储的程序，以执行本发明第一方面提供的方法。
本发明提供的膏岩层速度模型构建处理方法及装置中，获取目标区域的地震数据，对上述地震数据进行频谱分析，获取该地震数据的低频数据、中频数据以及高频数据，根据低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及上述目标区域的测井数据，将低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗，根据上述绝对波阻抗，建立上述目标区域的膏岩层速度模型。对于地震数据来说，低频数据部分保证了岩体的连贯性，中频数据部分又能清晰的刻画出特殊岩体的空间边界，高频数据可以相对真实的刻画膏岩的内幕分布，在构建膏岩层速度模型过程中，同时考虑地震数据的低频数据、中频数据以及高频数据，并结合测井数据，大大提高了膏岩层速度模型的精度，进一步地，在勘探采油层时，可以更准确地确定采油层高点位置。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的高岩层速度模型构建处理方法流程示意图；
图2为一频谱分析示意图；
图3为另一频谱分析示意图；
图4为又一频谱分析示意图；
图5为一致性处理前的直方图；
图6为一致性处理后的直方图；
图7为重构前测井曲线示意图；
图8为重构后测井曲线示意图；
图9为本发明另一实施例提供的膏岩层速度模型构建处理方法流程示意图；
图10为本发明一实施例提供的膏岩层速度模型构建处理装置结构示意图；
图11为本发明另一实施例提供的膏岩层速度模型构建处理装置结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例中，除了考虑地震数据中主频数据(中频数据)，还考虑地震数据中的高频数据、低频数据，并结合测井数据，得到更为精准的膏岩层速度模型。
图1为本发明一实施例提供的高岩层速度模型构建处理方法流程示意图，该方法的执行主体可以是计算机、服务器等具有计算功能的设备，在此不作限制。
如图1所示，该方法包括：
S101、获取目标区域的地震数据。
目标区域即需要进行勘探采油的区域，可以现获取目标区域的历史地震数据。
可选地，地震数据指野外采集的地震信号信息。
S102、对上述地震数据进行频谱分析，获取该地震数据的低频数据、中频数据以及高频数据。
图2为一频谱分析示意图。
图3为另一频谱分析示意图。
图4为又一频谱分析示意图。
可选地，如图2、3、4所示，通过配置滤波器对地震数据进行频谱分析。
具体实现过程中，以图2、3、4为例，配置频带宽度为13赫兹(Hz)，主频率范围约在15-28Hz，中心频率23Hz。
采用配置好的滤波器进行频谱分析，实现分频后，可以得到三个频段的地震数据体：低频数据(例如：8-15Hz)、中频数据(16-28Hz)、高频数据(29-38Hz)。
对于地震数据来说，低频数据部分保证了岩体的连贯性，中频数据部分又能清晰的刻画出特殊岩体的空间边界，高频数据可以相对真实的刻画膏岩的内幕分布，速度场恢复精度得到很大提高。
S103、根据低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及上述目标区域的测井数据，将低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗。
本发明实施例中，针对低频数据、中频数据以及高频数据，可以针对性的使用不同的反演算法，以更好地提高膏岩层速度模型的精度。
另外，由于在复杂山地A三维区，近东西向的波阻特征明显，而测井数据在反演层位有良好的响应特征。具体地，在地震数据反演的过程中测井数据能构建纵波速度、纵波阻抗等地质模型。
本实施例中，将测井数据与地震数据结合进行反演，可以满足特殊岩性段的反演要求。
S104、根据上述绝对波阻抗，建立上述目标区域的膏岩层速度模型。
绝对波阻抗是根据分频后的地震数据，利用膏岩顶、底面建立的初始模型进行反演得到的结果。
得到绝对波阻抗后，再进一步建立目标区域的膏岩层速度模型。
本实施例中，获取目标区域的地震数据，对上述地震数据进行频谱分析，获取该地震数据的低频数据、中频数据以及高频数据，根据低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及上述目标区域的测井数据，将低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗，根据上述绝对波阻抗，建立上述目标区域的膏岩层速度模型。对于地震数据来说，低频数据部分保证了岩体的连贯性，中频数据部分又能清晰的刻画出特殊岩体的空间边界，高频数据可以相对真实的刻画膏岩的内幕分布，在构建膏岩层速度模型过程中，同时考虑地震数据的低频数据、中频数据以及高频数据，并结合测井数据，大大提高了膏岩层速度模型的精度，进一步地，在勘探采油层时，可以更准确地确定采油层高点位置。
在上述实施例的基础上，根据低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及上述目标区域的测井数据，将低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗之前，还可以：
获取目标区域中多个井的测井数据，将这多个井的测井数据进行一致性处理，获取所述目标区域的测井数据。
对目标区域进行测井有多种多样的方法，例如电法测井、非电法测井、生产测井。
其中非电法测井又可以包括：声波测井、放射性测井等。
声波测井中有一种声波时差测井，是根据岩石的声学物理特性发展起来的一种测井方法，它测量地层声波速度。
主要是为了判断气层、确定岩石孔隙度、计算矿物含量等作用。
其中，含气层，声波时差出现周波跳跃现象，或者测井值变大。在大井眼处，也会出现声波时差变大或跳跃。
放射性测井中，有一种自然伽马测井，是在井内测量岩层中自然存在的放射性核素衰变过程中放射出来的γ射线的强度来研究地质问题的一种测井方法。
主要是为了判断岩、地层对比、估算泥质含量等作用。
其中，大井眼处，自然伽马低值显示。
可选地，测井数据可以是测井曲线，例如声波时差曲线、自然伽马曲线等，本实施例不作限制。
需要说明的是，由于不同系列的测井仪器可能存在系统误差、各井使用的泥浆性能的差异、以及井眼等因素的影响，使得不同井之间的井曲线在标准层的测井响应存在很大的差异。
这种差异的存在，使得井标定的地震合成记录和分频反演可能存在很多不确定因素。因此需要对上述多个测井数据进行一致性处理，获取目标区域的测井数据。
具体地，对上述多个测井数据进行一致性处理，可以是采用直方图累计概率曲线匹配方法，对多个测井数据进行标准化处理。
图5为一致性处理前的直方图。
图6为一致性处理后的直方图。
图5、图6所示的直方图中，横坐标是波阻抗，纵坐标是频率。
图5所示，将目标区域所有井的伽马(GR)曲线(测地层放射性的曲线)组合成一个综合直方图，由于不同系列的测井仪器可能存在系统误差、各井使用的泥浆性能的差异、以及井眼等因素的影响，使得不同井之间的GR曲线在标准层的测井响应存在很大的差异。所以需要将所有的GR曲线进行一致性处理，将所有的GR曲线处理到一个值域范围，以便运用。
如图6所示，标准化处理后GR的直方图分布曲线形态呈正态分布，可以直接运用于后期的对比分析。
在上述实施例的基础上，为了更好地保证模型的精度，对多个测井数据进行一致性处理之前，还需要保证每个测井数据的质量。
需要说明的是，现场测量到的测井数据可能会受到仪器本身、测量环境、地层因素等影响，从而导致测井数据的质量可能不佳。
为了保证每个测井数据的质量，需要将目标区域中各测井间的深度匹配良好、各测井曲线尽量完整连续、各测井的井眼和泥浆影响校正、测井曲线的异常尖峰修正、缺失段测井曲线的重构等。
也就是说，获取目标区域的多个测井数据之后，先对测井数据进行异常处理，得到处理后的测井数据。
具体地，如果测井数据不完整就要修复完整；如果测井数据是测井曲线，需要修正测井曲线的异常尖峰；如果测井曲线有缺失，就需要重构缺失的部分，以补充完整。
以重构缺失部分来补全测井曲线为例，假设A三维区a断块的A井位于构造东西两个局部构造高点中间的鞍部上，由于膏盐岩段受沉积重力作用和构造运动的影响，盐岩由沉积中心向边缘汇聚，造成邻井和本井厚度变大，形成高压盐水层，在膏岩段井眼垮塌，造成膏岩段声波曲线缺失。
图7为重构前测井曲线示意图。
AC曲线的横坐标为声波时差(单位us/m)，纵坐标为深度m。
图8为重构后测井曲线示意图。横坐标为声波时差(单位us/m)，纵坐标为深度m。
对缺失的膏岩段声波曲线进行重构时，先经过对质量较好的自然伽马曲线进行多元线性拟合，建立伽马曲线和声波时差曲线直接的函数响应关系，而后在井眼垮塌层段对声波时差曲线进行重构。
参见图7、图8，图8为经过重构补充缺失后的曲线，具体补充的部分在虚线圈标识范围内。
图9为本发明另一实施例提供的高岩层速度模型构建处理方法流程示意图。
如图9所示，上述根据低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及上述目标区域的测井数据，将低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗，可以包括：
S901、根据所述目标区域的测井数据、地质统计学反演算法，对所述高频数据进行反演，得到高频反演的波阻抗体。
S902、根据所述目标区域的测井数据、稀疏脉冲反演算法，对所述中频数据进行反演，得到中频反演的波阻抗体。
S903、根据所述目标区域的测井数据、低频建模无井约束反演算法，对所述低频数据进行反演，得到低频反演的波阻抗体。
S901～S903可以不分先后顺序执行。
即结合目标区域的测井数据，对地震数据的低频数据、中频数据以及高频数据，采用不同反演算法进行反演。
S904、根据低频反演的波阻抗体、中频反演的波阻抗体以及中频反演的波阻抗体，获取绝对波阻抗。
具体地，可以将低频反演的波阻抗体、中频反演的波阻抗体以及中频反演的波阻抗体进行合成，得到最终合并后的绝对波阻抗体。
得到绝对波阻抗之后，根据离散反射系数表达式：
可以进一步获取膏岩层速度vi，构建膏岩段速度模型。其中，i为大于0的整数，ρ表示介质密度，v表示介质层速度，z表示波阻抗体。其中，各井的介质密度可以是预先测量好的，最终计算出介质层速度就可以得到最终模型。
可选地一种实施方式中，上述根据低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及上述目标区域的测井数据，将低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗之前还可以：
根据地震数据、以及所述地震数据对应的层位数据，得到初始模型。
初始模型是指刻画的膏岩顶面、膏岩底面的具体位置，用于约束波阻抗反演的顶面和底面。膏岩的顶面和底面是根据地震数据的解释数据所得到的结果。
上述对低频数据、中频数据以及高频数据进行反演过程中，可以结合初始模型进行反演。具体地，初始模块可以用来解释反演的具体是那一段，即指示反演位置。
图10为本发明一实施例提供的膏岩层速度模型构建处理装置结构示意图，如图10所示，该装置包括：获取模块110、分析模块111、反演模块112以及建模模块113。其中：
获取模块110，用于获取目标区域的地震数据。
分析模块111，用于对所述地震数据进行频谱分析，获取所述地震数据的低频数据、中频数据以及高频数据。
反演模块112，用于根据所述低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及所述目标区域的测井数据，将所述低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗。
建模模块113，用于根据所述绝对波阻抗，建立所述目标区域的膏岩层速度模型。
进一步地，获取模块110，还用于获取所述目标区域的多个测井数据；将所述多个测井数据进行一致性处理，获取所述目标区域的测井数据。
图11为本发明另一实施例提供的膏岩层速度模型构建处理装置结构示意图，如图11所示，在图10的基础上，该装置还可以包括处理模块114，用于对所述测井数据进行异常处理，得到处理后的测井数据。
一实施方式中，反演模块112，具体用于根据所述目标区域的测井数据、地质统计学反演算法，对所述高频数据进行反演，得到高频反演的波阻抗体；根据所述目标区域的测井数据、稀疏脉冲反演算法，对所述中频数据进行反演，得到中频反演的波阻抗体；根据所述目标区域的测井数据、低频建模无井约束反演算法，对所述低频数据进行反演，得到低频反演的波阻抗体；根据所述低频反演的波阻抗体、所述中频反演的波阻抗体以及所述中频反演的波阻抗体，获取所述绝对波阻抗。
可选地，建模模块113，还用于根据所述地震数据、以及所述地震数据对应的层位数据，得到初始模型。
该装置用于执行前述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (8)
1.一种膏岩层速度模型构建处理方法，其特征在于，包括：
获取目标区域的地震数据；
对所述地震数据进行频谱分析，获取所述地震数据的低频数据、中频数据以及高频数据；
根据所述低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及所述目标区域的测井数据，将所述低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗；
根据所述绝对波阻抗，建立所述目标区域的膏岩层速度模型；
所述根据所述低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及所述目标区域的测井数据，将所述低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗，包括：
根据所述目标区域的测井数据、地质统计学反演算法，对所述高频数据进行反演，得到高频反演的波阻抗体；
根据所述目标区域的测井数据、稀疏脉冲反演算法，对所述中频数据进行反演，得到中频反演的波阻抗体；
根据所述目标区域的测井数据、低频建模无井约束反演算法，对所述低频数据进行反演，得到低频反演的波阻抗体；
根据所述低频反演的波阻抗体、所述中频反演的波阻抗体以及所述高频反演的波阻抗体，获取所述绝对波阻抗。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及所述目标区域的测井数据，将所述低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗之前，还包括：
获取所述目标区域的多个测井数据；
将所述多个测井数据进行一致性处理，获取所述目标区域的测井数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标区域的多个测井数据之后，还包括：
对所述测井数据进行异常处理，得到处理后的测井数据。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及所述目标区域的测井数据，将所述低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗之前，还包括：
根据所述地震数据、以及所述地震数据对应的层位数据，建立初始模型。
5.一种膏岩层速度模型构建处理装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取目标区域的地震数据；
分析模块，用于对所述地震数据进行频谱分析，获取所述地震数据的低频数据、中频数据以及高频数据；
反演模块，用于根据所述低频数据、中频数据以及高频数据分别对应的反演算法，以及所述目标区域的测井数据，将所述低频数据、中频数据以及高频数据进行反演，获取绝对波阻抗；
建模模块，用于根据所述绝对波阻抗，建立所述目标区域的膏岩层速度模型；
所述反演模块，具体用于根据所述目标区域的测井数据、地质统计学反演算法，对所述高频数据进行反演，得到高频反演的波阻抗体；根据所述目标区域的测井数据、稀疏脉冲反演算法，对所述中频数据进行反演，得到中频反演的波阻抗体；根据所述目标区域的测井数据、低频建模无井约束反演算法，对所述低频数据进行反演，得到低频反演的波阻抗体；根据所述低频反演的波阻抗体、所述中频反演的波阻抗体以及所述高频反演的波阻抗体，获取所述绝对波阻抗。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取模块，还用于获取所述目标区域的多个测井数据；将所述多个测井数据进行一致性处理，获取所述目标区域的测井数据。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
处理模块，用于对所述测井数据进行异常处理，得到处理后的测井数据。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述建模模块，还用于根据所述地震数据、以及所述地震数据对应的层位数据，得到初始模型。
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