CN110794461B - 一种强地震反射界面下的小尺度缝洞信息凸显方法 - Google Patents

一种强地震反射界面下的小尺度缝洞信息凸显方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种强地震反射界面下的小尺度缝洞信息凸显方法。在本发明的方法中，针对包含强反射界面干扰的地震数据，在保证子波稳定的条件下，通过重构反射系数生成凸显小尺度缝洞信息的地震数据体。根据本发明的方法，可以有效弱化强反射界面对储层地震信息的掩盖，突出储层地震响应特征，从而提高储层预测精度和钻井成功率，为指导钻井的部署提供有力的数据支持。

Description

一种强地震反射界面下的小尺度缝洞信息凸显方法
技术领域
本发明涉及地质勘探领域，具体涉及一种强地震反射界面下的小尺度缝洞信息凸显方法。
背景技术
在地质勘探领域，碳酸盐岩海相是一种较为常见的油气储集地质构造。在很多实际场景中，奥陶系碳酸岩储层以裂缝—洞穴为主，受断裂、层序界面和热液等多成因控制，其形成了以断裂控制为主的多种成因叠加改造的混合型储集体。其储层在地震剖面上特征并不明显，原因在于储层顶面为强反射界面，微弱的储层地震响应特征湮没在强反射红波谷同相轴中，给储层预测带来极大的困难。
在现有技术中，针对强反射界面的干扰，通用的作法是采用子波分解重构技术，通过将地震数据分解为一系列不同频率、不同能量的子波，然后通过在频率上和振幅上剔除强反射界面对应的地震子波，用剩余地震子波进行重构。其主要包含以下方案。
频率差异子波分解重构方法：它技术思路认为子波传播过程中，因能量扩散、大地滤波、多次波和干涉等，子波的形状会发生变化，所以某一段地层(对应局部序列的反射系数)对应一个子波。多子波地震道分解通过专利算法(US Patent Appl:11/382,042)将地震道分解为一地震子波组合，这一组地震子波的代数叠加与地震道相同。在将多子波地震道分解为一组子波后，通过子波的主频实现对子波进行分类、筛选，从而提取出与研究目标相关子波信息，即“子波重构”，代表软件Geocyber。
能量差异子波分解重构方法：它技术思路也认为同一地震数据，在不同深度，所提取的地震子波都是不同的。具体实现过程是将输入的地震数据体中的给定数据段分解成不同能量的子波分量，不同能量的子波分量是基于输入地震数据段通过统计计算而得到的。第一能量分量代表在所有输入的地震数据段中具有最大共性、最大能量的子波；在去掉第一能量分量的输入数据段后，第二分量代表在剩余的输入数据段中具有最大共性，最大能量的子波分量；第三分量则是去掉第一分量和第二分量后剩余的地震数据段中具有最大共性，最大能量的子波分量……，以此类推，代表软件Geoscope。
然而，由于地质环境的复杂性，通常地震数据的复杂程度很高，数据量极为庞大。采用现有技术的方法消除强反射界面干扰，不仅需要极为庞大繁复的数据运算，而且最终的解释结果在精度以及稳定性上仍不能满足需求。
发明内容
本发明提供了一种强地震反射界面下的小尺度缝洞信息凸显方法，针对包含强反射界面干扰的地震数据，在保证子波稳定的条件下，通过重构反射系数生成凸显小尺度缝洞信息的地震数据体。
在一实施例中，通过重构反射系数生成凸显小尺度缝洞信息的地震数据体，包括：
根据所述地震数据计算第一反射系数体；
对所述第一反射系数体中强界面反射系数进行衰减弱化，其它信息保留，重构得到第二反射系数体；
根据所述第二反射系数体构造弱化强界面后的地震数据体。
在一实施例中：
计算第一反射系数体，其中，计算平均子波，反演出所述第一反射系数体；
根据所述第二反射系数体，运用所述平均子波正演重构地震数据体，获取弱化强界面后的地震数据体。
在一实施例中，计算平均子波，其中，对实钻井精细合成地震记录标定，利用测井波阻抗曲线和井旁地震道提取每口井地震子波，然后计算平均子波。
在一实施例中，用稀疏脉冲反演算法反演出所述第一反射系数体。
在一实施例中，用谱反演算法反演出所述第一反射系数体。
在一实施例中，运用所述平均子波正演重构地震数据体，其中，用统计平均子波褶积正演出弱化强界面后的地震数据体。
在一实施例中，通过对强同相轴的解释层位给定时窗，对所述第一反射系数体中强界面反射系数进行衰减弱化。
在一实施例中，根据强地震界面解释的层位，选择对应的时窗，对该时窗范围内的强界面的反射系数乘以衰减因子。
本发明还提出了一种存储介质，所述存储介质上存储有可实现如本发明所述方法的程序代码。
根据本发明的方法，可以有效弱化强反射界面对储层地震信息的掩盖，突出储层地震响应特征，从而提高储层预测精度和钻井成功率，为指导钻井的部署提供有力的数据支持。
本发明的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本发明的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本发明而被了解。本发明的目的和部分优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现或获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明一实施例的方法流程图；
图2～图5是根据本发明一实施例单个步骤的结果示意图；
图6是根据本发明一实施例的数据处理前后地震剖面局部放大对比图；
图7是根据本发明一实施例的数据处理前后的地震资料振幅变化率对比图；
图8是的原始资料、根据本发明一实施例的处理结果以及根据现有技术的处理结果的对比图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
在地质勘探领域，碳酸盐岩海相是一种较为常见的油气储集地质构造。在很多实际场景中，奥陶系碳酸岩储层以裂缝—洞穴为主，受断裂、层序界面和热液等多成因控制，其形成了以断裂控制为主的多种成因叠加改造的混合型储集体。其储层在地震剖面上特征并不明显，原因在于储层顶面为强反射界面，微弱的储层地震响应特征湮没在强反射红波谷同相轴中，给储层预测带来极大的困难。
在现有技术中，针对强反射界面的干扰，通用的作法是采用子波分解重构技术，通过将地震数据分解为一系列不同频率、不同能量的子波，然后通过在频率上和振幅上剔除强反射界面对应的地震子波，用剩余地震子波进行重构。其主要包含以下方案。
频率差异子波分解重构方法：它技术思路认为子波传播过程中，因能量扩散、大地滤波、多次波和干涉等，子波的形状会发生变化，所以某一段地层(对应局部序列的反射系数)对应一个子波。多子波地震道分解通过专利算法(US Patent Appl:11/382,042)将地震道分解为一地震子波组合，这一组地震子波的代数叠加与地震道相同。在将多子波地震道分解为一组子波后，通过子波的主频实现对子波进行分类、筛选，从而提取出与研究目标相关子波信息，即“子波重构”，代表软件Geocyber。
能量差异子波分解重构方法：它技术思路也认为同一地震数据，在不同深度，所提取的地震子波都是不同的。具体实现过程是将输入的地震数据体中的给定数据段分解成不同能量的子波分量，不同能量的子波分量是基于输入地震数据段通过统计计算而得到的。第一能量分量代表在所有输入的地震数据段中具有最大共性、最大能量的子波；在去掉第一能量分量的输入数据段后，第二分量代表在剩余的输入数据段中具有最大共性，最大能量的子波分量；第三分量则是去掉第一分量和第二分量后剩余的地震数据段中具有最大共性，最大能量的子波分量……，以此类推，代表软件Geoscope。
然而，由于地质环境的复杂性，通常地震数据的复杂程度很高，数据量极为庞大。采用现有技术的方法消除强反射界面干扰，不仅需要极为庞大繁复的数据运算，而且最终的解释结果在精度以及稳定性上仍不能满足需求。
针对现有技术存在的问题，本发明提出了一种强地震反射界面下的小尺度缝洞信息凸显方法。
经过对现有技术的分析可知，所以传统子波分解重构方法认为地震子波是变化的，然后通过频率、振幅等特征差异对分解子波进行筛选，选择合适的子波重构地震数据体。
但是，通过对多个地区合成地震记录标定来看，同一工区内，相同的地震数据体，利用环境校正后测井曲线和井旁地震道提取的子波，除了振幅存在细微差异外，形态基本一致，不会导致太大的差别，这是由于小范围来看，目的层构造埋深变化并不十分剧烈，而是平缓变化，子波空变特征不是很明显。提取的子波也很难做到和雷克子波一致，通常情况是子波旁瓣具有不对称性，但具有统一性。
也就是说，根据大量合成地震记录标定，通过测井曲线和井旁地震道相关性提取的子波形态来看，在工区地层没有剧烈变化的情况下，提取的子波形态基本一致，变化的是反射系数，这符合地震资料的一致性处理思路，也符合地质模式。
因此，在本发明的方法中，采用不同于以往子波分解重构技术思路，确切的说是一种反射系数重构的方法或思路。具体的，在保证子波稳定的条件下，通过重构反射系数生成凸显小尺度缝洞信息的地震数据体，而不是对子波重构。
根据本发明的方法，可以有效弱化强反射界面对储层地震信息的掩盖，突出储层地震响应特征，从而提高储层预测精度和钻井成功率，为指导钻井的部署提供有力的数据支持。
接下来基于附图详细描述根据本发明实施例的方法的详细流程，附图的流程图中示出的步骤可以在包含诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。虽然在流程图中示出了各步骤的逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
如图1所示，在一实施例中，通过重构反射系数生成凸显小尺度缝洞信息的地震数据体，包括：
根据地震数据计算第一反射系数体(S110)；
对第一反射系数体中强界面反射系数进行衰减弱化，其它信息保留，重构得到第二反射系数体(S120)；
根据第二反射系数体构造弱化强界面后的地震数据体(S130)。
进一步的，在一实施例中：
在步骤S110中，计算平均子波，反演出第一反射系数体；
在步骤S130中，根据第二反射系数体，运用平均子波正演重构地震数据体，获取弱化强界面后的地震数据体。
进一步的，在一实施例中，在步骤S110中，对实钻井精细合成地震记录标定，利用测井波阻抗曲线和井旁地震道提取每口井地震子波，然后计算平均子波。
具体的，在一实施例中，在步骤S110中，用稀疏脉冲反演算法反演出第一反射系数体。
具体的，在一实施例中，在步骤S110中，用谱反演算法反演出第一反射系数体。
具体的，在一实施例中，在步骤S130中，运用平均子波正演重构地震数据体，其中，用统计平均子波褶积正演出弱化强界面后的地震数据体。
具体的，在一实施例中，在步骤S120中，通过对强同相轴的解释层位给定时窗，对第一反射系数体中强界面反射系数进行衰减弱化。
具体的，在一实施例中，在步骤S120中，根据强地震界面解释的层位，选择一定的时窗，对该时窗范围内的强界面的反射系数乘以衰减因子。具体的，在一实施例中，衰减因子范围为0～1之间。进一步的，在一实施例中，衰减因子具体取值由测试获取。
根据本发明的方法，本发明还提出了一种存储介质，该存储介质上存储有可实现如本发明所述方法的程序代码。根据本发明的方法，可以有效弱化强反射波组的影响，突出隐藏的微小缝洞特征。
接下来基于具体的应用场景详细描述本发明实施的执行细节。
在一实施例中，对实钻井精细合成地震记录标定，利用测井波阻抗曲线和井旁地震道提取每口井地震子波。最终获取的地震剖面如图2所示，其中T74层位显示出强反射界面。
计算平均子波，运用稀疏脉冲反演或者谱反演的算法，反演出反射系数体。最终获取的反射系数剖面如图3所示，其中T74层位对应强反射界面。
根据强地震界面解释的层位，选择对应的时窗(对应T74层位)，对该时窗范围内的强界面的反射稀疏乘以衰减因子。从而弱化该界面的反射系数，得到去除强界面后的反射系数体。最终获取的反射系数剖面如图4所示，其中对应T74层位的反射系数被去除。
运用平均子波正演重构地震数据体，得到弱化强反射界面的地震数据体。最终获取的地震剖面如图5所示。
对比图2以及图5，图2中T74层位在井位置200处的串珠并不明显，在图5中，T74层位在井位置处500的串珠明显。也就是说，红波谷内储层信息更加突出。
具体的，如图6所示，图6为图2与图5的T74层位在同一位置的局部放大对比图，在图6中可以看到小尺度振幅异常更加突出。
进一步的，如图7所示，图7为数据处理前后的地震资料振幅变化率对比图(T74界面向下0-100ms振幅变化率对比)。左图为原始地震资料振幅变化率属性图，右图为经本发明方法处理后的地震资料振幅变化率属性图。图7圈中所示可以看到分解后的振幅变化率属性极大消除了强反射界面对T74振幅变化率的干扰。
进一步的，如图8所示，图8由上到下分别为原始地震资料、颜色弱化后的原始地震资料、根据本发明的方法处理后的地震资料以及现有技术方法处理后的地震资料。图8中最上面为正常显示比例的原始地震数据，红波谷内振幅异常基本看不出来，在颜色比例调弱之后，可以看到红波谷内振幅存在异常，但不明显，新方法去除强界面后，其余信息和原来地震剖面一致，不改变结构，同时一间房组内储层信息更加突出，而用传统子波分解重构方法，地震剖面差异较大，信噪比较低，同时储层地震响应特征并不突出。
综上，根据本发明的方法，可以有效弱化强反射界面对储层地震信息的掩盖，突出储层地震响应特征，从而提高储层预测精度和钻井成功率，为指导钻井的部署提供有力的数据支持。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。本发明所述的方法还可有其他多种实施例。在不背离本发明实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变或变形，但这些相应的改变或变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种强地震反射界面下的小尺度缝洞信息凸显方法，其特征在于，针对包含强反射界面干扰的地震数据，在保证子波稳定的条件下，通过重构反射系数生成凸显小尺度缝洞信息的地震数据体，其中，包括：
根据所述地震数据，计算平均子波并反演出第一反射系数体；
对所述第一反射系数体中强界面反射系数进行衰减弱化，其它信息保留，重构得到第二反射系数体；
根据所述第二反射系数体，运用所述平均子波正演重构地震数据体，获取弱化强界面后的地震数据体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算平均子波，其中，对实钻井精细合成地震记录标定，利用测井波阻抗曲线和井旁地震道提取每口井地震子波，然后计算平均子波。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用稀疏脉冲反演算法反演出所述第一反射系数体。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用谱反演算法反演出所述第一反射系数体。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，运用所述平均子波正演重构地震数据体，其中，用统计平均子波褶积正演出弱化强界面后的地震数据体。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，通过对强同相轴的解释层位给定时窗，对所述第一反射系数体中强界面反射系数进行衰减弱化。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据强地震界面解释的层位，选择对应的时窗，对该时窗范围内的强界面的反射系数乘以衰减因子。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有可实现如权利要求1～7中任一项所述方法的程序代码。
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