CN110764142B - 一种辅助地震资料解释的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辅助地震资料解释的方法，该方法包含：(1)在要解释的地震剖面的测线上建立地质剖面，并得到地质剖面的绘图数据；(2)根据地震资料处理的替换速度、处理基准面及地质剖面地形线上的各个采样点的坐标、高程数据，将地质剖面地形线转换到地震剖面上形成地震地质剖面地形线，并将地质剖面上的地层、断层界面的视倾角转换为地震地质剖面上的时间倾角，利用地震地质剖面地形线上的地层和断层界面的分界点位置按时间倾角和倾向呈直线向下延一长度值，然后在地震剖面上对下延线实施人工解释绘制地震地质构造模型的层位及断层，形成地震地质剖面，辅助地震资料解释。本发明的方法能够达到准确、有效地对山地地震资料进行解释。

Description

一种辅助地震资料解释的方法

技术领域

本发明涉及一种地震资料解释的方法，具体涉及一种辅助地震资料解释的方法。

背景技术

山地地震资料由于受到地质构造、基岩出露等因素影响，地震反射波容易形成相互干涉，绕射波大量发育造成地震成像困难，并且地震剖面上的虚假同相轴多，这些反射波同相轴并不代表地层反射。总体来看，山地地震资料的成像较差，同相轴难以识别及追踪。

近年来，石油勘探逐渐转向山前带，并且在一些山前带地区钻获工业油气流，但也有一些探井失利了。钻井揭示地震解释的层位、构造模型与实钻结果往往差异较大，所以对山前带的地震资料采集、处理、解释等环节提出了较高的要求。

针对山前带的地震资料解释技术方面，已有相当多的技术文献，由此可见对复杂山前带的地震资料解释一直是研究及探索的热点。这些专利及文献包括：

(1)易庆翠等在2005年《江汉石油学院学报》上发表的《山地地震资料高分辨处理中的处理解释一体化研究》，其中提出建立相应的构造模式并进行处理与解释相结合；

(2)中国发明专利CN201110145761.2公开的一种含逆断层的复杂地质构造的全三维联动地震解释方法，其分别对层位及断层进行解释，获得剖面上的解释数据，基于数据在各个剖面上进行断层组合，获得空间网格形式的断层解释数据；根据断层解释数据对层位重复部分进行重新解释，以获得剖面上的含逆断层的层位解释数据，分别将层位及断层进行插值。

但是，这些常规地震资料解释方法在山地地震资料解释中实现起来难度相当大，操作起来较为复杂且易受各种因素影响，主要存在如下几个问题：

(1)山前带的地震资料往往受到地震资料叠加次数及成像效果等影响，目标地层的反射波识别相对困难；

(2)山前带的井资料相对较少或没有，难以利用反射波进行地质层位识别。

发明内容

本发明的目的是提供一种辅助地震资料解释的方法，该方法解决了现有方法地质构造、地质层位及断层在山地地震资料解释中识别及判定相对困难的问题，将地质剖面投影到地震剖面上从而辅助地震解释的技术，能够达到准确、有效地对山地地震资料进行解释。

为了达到上述目的，本发明提供了一种辅助地震资料解释的方法，该方法包含：

(1)在要解释的地震剖面的测线上建立地质剖面，并得到地质剖面的绘图数据，该绘图数据包含：断层及地层界面的视倾角、倾向和分界点，以及地质剖面的地形线和地质构造模型；

(2)根据地震资料处理的替换速度v、处理基准面及地质剖面地形线上的各个采样点的坐标、高程数据，将所述地质剖面地形线转换到地震剖面上形成地震地质剖面地形线，并将地质剖面上的地层、断层界面的视倾角转换为地震地质剖面上的时间倾角，并利用所述地震地质剖面地形线上的地层和断层界面的分界点位置按时间倾角和倾向呈直线向下延一长度值，然后参考地质剖面的地质构造模型画法，在地震剖面上对下延线实施人工解释绘制地震地质构造模型的层位及断层，并使其在地震剖面上显示地质剖面的成果，形成地震地质剖面，辅助地震资料解释。

优选地，在步骤(1)中，所述地质剖面的建立，若要解释的地震剖面的测线为二维测线，则在该测线上直接建立地质剖面；若要解释的地震剖面的测线为三维地震工区中的测线，则在三维地震数据的线或道测线上建立相应的解释网格，并根据网格上的测线建立地质剖面。

优选地，在步骤(1)中，对所述地质剖面按采样间隔对其地形线上的各个采样点进行高程、坐标测量，并在地质剖面上对其地形上的各个采样点位置进行内插、圆滑处理，得到地质剖面地形线；对所述地质剖面地形线上的地层及断层的分界点的坐标和高程、及界面视倾角和倾向进行测量，得到相关的坐标和高程、及视倾角和倾向数据；并且，在所述地质剖面上根据地层界面视倾角和倾向、断层界面的下延线进行地质构造模型描绘，得到地质构造模型。

优选地，在步骤(2)中，所述高程转换采用的转换公式为：

△h＝h₀-h_i (1)

T_i＝2△h/v (2)

式(1)、(2)中，h_i为地质剖面中地形线上的第i个采样点的高程，h₀为地震资料处理基准面高程，△h为两者之差，v为地震资料处理的替换速度，T_i为该采样点在地震地质剖面地形线上的双程反射时间，设定地震剖面上的时间零值点向下的双程反射时间为正值，零值点向上的双程反射时间为负值。

优选地，在步骤(2)中，所述视倾角转换采用的转换公式为：

θ＝arctg^-1(2tgθ₀/v) (3)

式(3)中，θ为地质剖面上的视倾角转换到地震剖面上的时间倾角，θ₀为地质剖面上实测的视倾角，v为地震资料处理的替换速度。

优选地，在步骤(2)中，所述长度值为100ms。

优选地，在步骤(2)中，所述地震地质剖面地形线上的地层和断层界面的分界点位置按时间倾角和倾向呈直线向下延的长度与地震数据有一定范围的重叠，该重叠范围设定为20ms。

优选地，在步骤(2)中，将所述地质剖面地形线上的地层及断层的分界点按其坐标值及高程数据经计算转换后投影在地震地质剖面地形线上进行显示，并将不同的分界点设置成不同的颜色显示以示区分、识别。

优选地，在步骤(2)中，所述地质剖面地形线上的采样间隔根据解释精度要求确定，其与地震剖面中道距呈倍数关系。

优选地，在步骤(2)中，根据所述地震地质剖面，建立近地表处的地震构造解释模型及解释层位，对地震资料解释工作进行辅助；其中，所述解释层位根据地震地质剖面上的地层界面信息、地震反射信息、井中的合成记录进行建立，所述地震构造解释模型参考地震地质剖面上的构造信息进行解释。

本发明的辅助地震资料解释的方法，解决了现有方法地质构造、地质层位及断层在山地地震资料解释中识别及判定相对困难的问题，具有以下优点：

本发明的方法是将地质剖面投影到地震剖面上，从而辅助地震解释的技术，可以达到准确、有效地对山地地震资料进行解释，其主要通过建立地震测线上的地质剖面，并将地质剖面经计算转换后投影进地震剖面上，得到地震地质剖面，并建立相关地表处的地震构造解释模型和解释层位，从而指导对地震剖面进行解释，从而得到准确的、可信的地震解释成果剖面。

本发明的方法与其它现有方法相比更为有效地对山地地震资料进行解释，能减少解释层位、地质构造的不可靠性，可准确地对层位、断层及构造形态进行解释。

附图说明

图1为本发明辅助地震资料解释的方法的流程图。

图2为本发明实施例1的地质剖面绘图参数示意图一。

图3为本发明实施例1的地质剖面绘图参数示意图二。

图4为本发明实施例1的地质剖面绘图沿下延线解释的构造模型示意图。

图5为本发明实施例1利用地震地质剖面辅助某山地地震资料中断层解释示意图。

具体实施方式

下面将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，都属于本发明保护的范围。

一种辅助地震资料解释的方法，如图1所示，为本发明辅助地震资料解释的方法的流程图，包含：

(1)在要解释的地震剖面的测线上建立地质剖面，并得到地质剖面的绘图数据；

(2)将地质剖面转换到地震剖面上形成地震地质剖面，建立地震构造解释模型和解释层位，辅助地震资料解释。

在步骤(1)中，在要解释的地震剖面测线上建立地质剖面，并得到地质剖面的绘图数据，包括以下步骤：

(11)沿要解释的地震剖面测线位置上建立地质剖面：若为二维测线，则在该测线上直接建立地质剖面；若为三维地震工区，则在三维地震数据的线或道测线上建立相应的解释网格，并根据网格上的测线建立地质剖面；其中，解释网格一般为n线Xm道(如10线*10道)，呈规则形状。

(12)建立地质剖面的绘图数据：获取绘图数据，该绘图数据主要包含：断层及地层界面的视倾角、倾向和分界点，以及地质剖面的地形线和构造模型等数据。

野外地质工作中主要对地质剖面按一定的采样间隔对其地形线上的各个采样点进行高程、坐标等测量，并在地质剖面上对其地形上的各个采样点位置进行内插、圆滑处理，得到地质剖面地形线；对地质剖面地形线上的地层及断层的分界点的坐标和高程、及界面视倾角和倾向进行测量，得到相关的坐标和高程、及视倾角和倾向数据；另外，可进一步地在地质剖面上根据地层界面视倾角和倾向、断层界面等相关的下延线进行地质构造模型描绘，得到推测的相关地质构造模型。

其中，地层分界点是指某一地质界面在地表上的分界位置，断层分界点是指地表上的断点位置。本发明中的地质界面是指能与地震剖面中的相关地震反射界面吻合的界面，可通过专家的解释经验或井上的合成记录标定而确定出来；地震反射界面是指在地下介质中能使地震波发生反射或折射的界面，它们应是波阻抗分界面或速度分界面。

在步骤(2)中，将地质剖面转换到地震剖面上形成地震地质剖面，建立地震构造解释模型和解释层位后辅助地震资料解释，包括以下步骤：

(21)地震地质剖面地形线的建立：主要利用地震资料处理的替换速度、处理基准面等数据及地质剖面地形线上的各个采样点的坐标、高程数据，采用相关计算公式将地质剖面地形线经计算转换进地震剖面上，得到地震地质剖面地形线。另将地质剖面地形线上的地层及断层的分界点按其坐标值及高程数据经计算转换后投影在地震地质剖面地形线上进行显示，并可将不同的分界点设置成不同的颜色显示以示区分、识别。

具体地，对地质剖面上的地形线按等间隔进行数据采样处理，得到每个采样点的坐标及高程数据值，利用采样点的坐标、高程数据经计算转换到地震剖面上得到地震剖面上的采样点位置，再对地震剖面上的各个采样点位置进行内插、圆滑处理，即可得到地震地质剖面地形线，也可以根据采样点位置进行人工解释得到地震地质剖面地形线。另外，若地震剖面上的坐标与地质剖面上的坐标系统一致，则可不用进行相应的转换计算，否则应将地质剖面上的坐标系统转换到地震剖面上的坐标系统，以便进行后续的投影操作。

其中，地质剖面地形线上的采样间隔可视其解释精度要求决定，一般可设为地震剖面中道距的倍数关系，如一倍道距。原则上采样间隔越大，则解释精度相对较低；采样间隔越小，则解释精度相对较高。

其中，采样点高程计算转换公式如下：

△h＝h₀-h_i (1)

T_i＝2△h/v (2)

式(1)、(2)中，h_i为地质剖面中地形线上的第i个采样点的高程，h₀为地震资料处理基准面高程，△h为两者之差，v为地震资料处理的替换速度，T_i为该采样点在地震地质剖面地形线上的双程反射时间(可采用现有方法测得)。设定地震剖面上的时间零值点向下的双程反射时间为正值，零值点向上的双程反射时间为负值。

(22)地质剖面绘图数据的转换，形成地震地质剖面：将地质剖面上的地层、断层界面的视倾角转换为地震地质剖面上的时间倾角，并利用地震地质剖面地形线上的地层及断层分界点位置按时间倾角及倾向呈直线向下延相应的长度值，该长度值可设定为等值或不等值，具体地应视地质、地震资料显示等实际情况而定，一般设定为100ms的长度。同时，原则上要求直线下延的长度应与地震数据有一定范围内的重叠，重叠范围一般可设定为20ms。另外，可将地震地质剖面地形线、断层下延线及地层分界下延线分别设置成不同的颜色显示，以利于区分及识别。

参考地质剖面的地质构造模型画法，在地震剖面上对下延线实施人工解释绘制地震地质构造模型的层位及断层，并使其在地震剖面上显示地质剖面的成果，形成地震地质剖面。其中，构造模型一般是指背斜或向斜、及其衍生的一些构造模型、断层模型等。地震地质剖面构造模型的绘制是以层位界面的下延线、断层下延线及地质认识、经验所绘成，具有一定的推测性质，在解释中可以提供参考作用。

在地质剖面上绘制地质构造模型时，地层界面视倾角和倾向、断层界面的下延线其下延的长度是可以与地震地质剖面上的地层和断层界面的分界点位置按时间倾角和倾向呈直线向下延的长度值可以是相同，但要将其从深度域转换到时间域，具体应根据实际情况来决定，时间长度与深度长度转换与公式(2)相同。

其中，视倾角的转换为采用地震资料处理中所使用的替换速度，将地质剖面上的一系列视倾角转换为地震剖面上的时间倾角。视倾角转换计算公式如下：

θ＝arctg^-1(2tgθ₀/v) (3)

式(3)中，θ为地质剖面上的视倾角转换到地震剖面上的时间倾角，θ₀为地质剖面上实测的视倾角，v为地震资料处理的替换速度(单位为m/ms)。

(23)根据地震地质剖面，建立相关近地表处的地震构造解释模型及解释层位，从而实现对地震资料解释工作进行辅助。原则上，解释层位可以根据地震地质剖面上的地层界面信息及地震反射信息、专家经验、井中的合成记录等进行建立，地震构造解释模型也可参考地震地质剖面上的构造信息进行解释。

为了对本发明提供的辅助地震资料解释的方法进行具体说明，以下通过实施例1进行详细阐述。

实施例1

根据本发明辅助地震资料解释的方法的流程(参见图1)，制定工作步骤，本实施例是对某山地二维地震工区(以南方山区某二维地震区块为例)的两个与海相地层相关的地震资料解释工作进行辅助，这两个解释层位分别是志留系底(Ts)及二叠系底(Tp)。

步骤(1)中，对相关地震测线上进行野外地质调查，得到相应的地质剖面及高程、坐标、地层及断层界面视倾角及倾向、地层及断层分界点等绘图数据，如图2所示，为本发明实施例1的地质剖面绘图参数示意图一，如图3所示，为本发明实施例1的地质剖面绘图参数示意图二。

步骤(2)中，将地质剖面上的绘图数据进行相关参数转换到地震地质剖面中，并进行相关的地震资料解释辅助工作。首先，将地质剖面地形线经计算转换进地震剖面中，形成地震地质剖面地形线，并将地质剖面中的地层及断层分界点、推测地质构造模型等信息经计算转换后投影进地震剖面中的地震地质剖面地形线下，并将相关的地层分界及断层线设定直线下延一固定值长度后与地震数据呈局部小范围叠合，从而得到地震地质剖面。

本实施例中利用地震资料处理的替换速度值(5m/ms)将断层视倾角及地质构造中的地层界面视倾角进行转换为地震剖面中的时间倾角，并将相关的地层界面及断层的分界点信息投影到地震地质剖面地形线上；根据相关界面的视倾角及倾向数据将断层下延线及地层分界下延线呈直线下沿一固定值长度，该固定值设定为100ms，将地震地质剖面地形线、断层下延线及地层分界下延线分别设置不同的颜色显示，以示区分、识别。

此外，人工根据这些下延线的位置及地质剖面上的构造模型(参见图4)建立地震构造模型，使其在地震剖面上显示地质剖面的成果，形成地震地质剖面(参见图5)。

本实施例中的断层解释应注意使地震解释的断层与地质断层在位置上应大体吻合(图5)，并根据地震地质剖面线下的地层及地质构造模型(背斜及向斜、产状)等信息指导地震层位解释工作，层位解释中则应注意使其解释的层位信息与地震地质剖面上的时间域的层位信息具有一定的吻合性。

本实施例很好地对地震剖面进行了解释，解释结果可靠、可信，取得预期效果。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种辅助地震资料解释的方法，其特征在于，该方法包含：

(1)在要解释的地震剖面的测线上建立地质剖面，并得到地质剖面的绘图数据，该绘图数据包含：断层及地层界面的视倾角、倾向和分界点，以及地质剖面的地形线和地质构造模型；

(2)根据地震资料处理的替换速度v、处理基准面及地质剖面地形线上的各个采样点的坐标、高程数据，将所述地质剖面地形线转换到地震剖面上形成地震地质剖面地形线，并将地质剖面上的地层、断层界面的视倾角转换为地震地质剖面上的时间倾角，并利用所述地震地质剖面地形线上的地层和断层界面的分界点位置按时间倾角和倾向呈直线向下延一长度值，然后参考地质剖面的地质构造模型画法，在地震剖面上对下延线实施人工解释绘制地震地质构造模型的层位及断层，并使其在地震剖面上显示地质剖面的成果，形成地震地质剖面，辅助地震资料解释；

在步骤(2)中，所述视倾角转换采用的转换公式为：

θ＝arctg^-1(2tgθ₀/v) (3)

式(3)中，θ为地质剖面上的视倾角转换到地震剖面上的时间倾角，θ₀为地质剖面上实测的视倾角，v为地震资料处理的替换速度。

2.根据权利要求1所述的辅助地震资料解释的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述地质剖面的建立，若要解释的地震剖面的测线为二维测线，则在该测线上直接建立地质剖面；若要解释的地震剖面的测线为三维地震工区中的测线，则在三维地震数据的线或道测线上建立相应的解释网格，并根据网格上的测线建立地质剖面。

3.根据权利要求1所述的辅助地震资料解释的方法，其特征在于，在步骤(1)中，对所述地质剖面按采样间隔对其地形线上的各个采样点进行高程、坐标测量，并在地质剖面上对其地形上的各个采样点位置进行内插、圆滑处理，得到地质剖面地形线；对所述地质剖面地形线上的地层及断层的分界点的坐标和高程、及界面视倾角和倾向进行测量，得到相关的坐标和高程、及视倾角和倾向数据；并且，在所述地质剖面上根据地层界面视倾角和倾向、断层界面的下延线进行地质构造模型描绘，得到地质构造模型。

4.根据权利要求1所述的辅助地震资料解释的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述高程转换采用的转换公式为：

△h＝h₀-h_i (1)

T_i＝2△h/v (2)

式(1)、(2)中，h_i为地质剖面中地形线上的第i个采样点的高程，h₀为地震资料处理基准面高程，△h为两者之差，v为地震资料处理的替换速度，T_i为该采样点在地震地质剖面地形线上的双程反射时间，设定地震剖面上的时间零值点向下的双程反射时间为正值，零值点向上的双程反射时间为负值。

5.根据权利要求1所述的辅助地震资料解释的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述长度值为100ms。

6.根据权利要求1所述的辅助地震资料解释的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述地震地质剖面地形线上的地层和断层界面的分界点位置按时间倾角和倾向呈直线向下延的长度与地震数据有一定范围的重叠，该重叠范围设定为20ms。

7.根据权利要求1所述的辅助地震资料解释的方法，其特征在于，在步骤(2)中，将所述地质剖面地形线上的地层及断层的分界点按其坐标值及高程数据经计算转换后投影在地震地质剖面地形线上进行显示，并将不同的分界点设置成不同的颜色显示以示区分、识别。

8.根据权利要求1所述的辅助地震资料解释的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述地质剖面地形线上的采样间隔根据解释精度要求确定，其与地震剖面中道距呈倍数关系。

9.根据权利要求1所述的辅助地震资料解释的方法，其特征在于，在步骤(2)中，根据所述地震地质剖面，建立近地表处的地震构造解释模型及解释层位，对地震资料解释工作进行辅助；其中，所述解释层位根据地震地质剖面上的地层界面信息、地震反射信息、井中的合成记录进行建立，所述地震构造解释模型参考地震地质剖面上的构造信息进行解释。

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