CN110967762A - 一种微地震地层速度标定方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微地震地层速度标定方法及系统。该方法及系统包括:导入微地震压裂监测井的测井曲线数据;基于所述测井曲线数据建立速度模型;基于射孔坐标计算射孔的旅行时,并将所述旅行时投影到射孔信号剖面上;当所述旅行时和所述射孔信号在射孔信号剖面上的拟合程度在设定范围内,将所述速度模型作为最终速度模型;当所述拟合程度超出设定范围,重新建立速度模型,直至拟合程度在设定范围内,获得地层速度标定结果。本发明通过选取测井曲线中的目标速度作为地层速度,建立速度模型,计算旅行时后进行相应的投影验证速度模型的正确性,获得最终地层标定速度。
Description
技术领域
本发明涉及页岩气、煤层气等非常规油气勘探与开发领域,更具体地,涉及一种微地震地层速度标定方法及系统。
背景技术
随着非常规致密砂岩气、页岩气藏的开采开发,压裂技术在储层改造中起到举足轻重的作用,微地震监测技术是评价压裂施工效果的关键且即时的技术之一。根据微地震监测处理高精度地反演微震位置,从而预测压裂裂缝的发展趋势及区域,对压裂施工效果进行跟踪及评判,同时也为后期油气藏的开采和开发提供技术指导。微震监测技术作为致密储层油气田开发中一项常用的监测技术,通过对检测信号的处理,分析压裂和油气开发过程中裂缝的变化,从而对储层改造效果进行动态评价,为非常规油气开发提供技术支持。
微震监测需要精准、实时的反演出微震震源的位置。震源位置反演就是利用检波器收集的地震波信息确定事件发生位置,即确定压裂导致的裂点坐标,进而确定压裂形成的裂缝延伸的角度和长度。压裂破裂信号经过地层传播后到达检波器,反演的前提就是知道破裂信号在地层中的传播速度。由于不同地下介质,波的传播速度有很大不同,越精确的速度越能精确反演破裂信号的坐标,以便实时为压裂人员提供监测结果,及时掌握地下压裂裂缝延伸情况,为压裂工艺优化提供依据,亟需要研发一种快速准确计算地层速度的方法。因此,有必要开发一种微地震地层速度标定方法及系统。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提出了一种微地震地层速度标定方法及系统,其能够通过依据测井曲线选取地层速度作为速度模型,计算依据速度模型产生的旅行时与实际测量的射孔信号剖面时间进行对比,不断修正速度模型,直到达到预期效果,作为地层最终标定速度。
根据本发明的一方面,提出了一种微地震地层速度标定方法。所述方法可以包括:
1)导入微地震压裂监测井的测井曲线数据;
2)基于所述测井曲线数据建立速度模型;
3)基于射孔坐标计算射孔的旅行时,并将所述旅行时投影到射孔信号剖面上;
4)当所述旅行时和所述射孔信号在射孔信号剖面上的拟合程度在设定范围内,将所述速度模型作为最终速度模型;当所述拟合程度超出设定范围,重新执行步骤2)~4),直至拟合程度在设定范围内。
优选地,所述测井曲线数据包括:测量深度DEPTH、倾斜角度DEV、声波时差AC。
优选地,通过所述测量深度DEPTH和倾斜角度DEV获得所述地层垂直深度,通过所述声波时差AC和所述地层垂直深度获得所述地层垂直深度对应的声波传播速度。
优选地,通过建立所述地层垂直深度及速度的二维曲线图,并在设定地层垂直深度内拾取所述二维曲线图中速度变化大于设定值的速度,作为设定地层垂直深度所在的地层速度,获得由每个地层速度构成的速度模型。
优选地,当所述拟合程度超出设定范围,按照设定比例减小所述设定值,拾取所述二维曲线图中速度变化大于减小后设定值的速度,作为设定地层垂直深度所在地层的速度,重新建立由每个设定地层垂直深度的速度构成的速度模型,基于重新建立的速度模型执行步骤3)~4)。
根据本发明的另一方面,提出了一种微地震地层速度标定系统,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现以下步骤:
步骤1:导入微地震压裂监测井的测井曲线数据;
步骤2:基于所述测井曲线数据建立速度模型;
步骤3:基于射孔坐标计算射孔的旅行时,并将所述旅行时投影到射孔信号剖面上;
步骤4:当所述旅行时和所述射孔信号在射孔信号剖面上的拟合程度在设定范围内,获得最终速度模型。
优选地,所述测井曲线数据包括:测量深度DEPTH、倾斜角度DEV、声波时差AC。
优选地,通过所述测量深度DEPTH和倾斜角度DEV获得所述地层垂直深度,通过所述声波时差AC和所述地层垂直深度获得所述地层垂直深度对应的声波传播速度。
优选地,通过建立所述地层垂直深度及速度的二维曲线图,并在设定地层垂直深度内拾取所述二维曲线图中速度变化大于设定值的速度,作为设定地层垂直深度所在的地层速度,获得由每个地层速度构成的速度模型。
优选地,当所述拟合程度超出设定范围,按照设定比例减小所述设定值,拾取所述二维曲线图中速度变化大于减小后设定值的速度,作为设定地层垂直深度所在地层的速度,重新建立由每个设定地层垂直深度的速度构成的速度模型,基于重新建立的速度模型执行步骤3)~4)。
本发明的有益效果在于:通过导入测井曲线,选取测井曲线中速度波动大的点作为速度模型,基于建立的速度模型计算旅行时,并将计算获得的旅行时投影到射孔信号剖面,判定射孔信号剖面上的时间和旅行时的拟合程度,达到设定的拟合标准,即可将该速度作为地层速度。
本发明具有其它的特性和优点,这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的,或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述,这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本发明示例性实施例中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的示例性实施例的微地震地层速度标定方法的步骤的流程图;
图2示出了根据本发明的示例性实施例的微地震地层速度标定建模窗口的窗口示意图;
图3示出了根据本发明示例性实施例的将旅行时投影到射孔信号剖面的结果的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明的示例性实施例的微地震地层速度标定方法的步骤的流程图。
在该实施例中,根据本发明的微地震地层速度标定方法可以包括:
步骤101,导入微地震压裂监测井的测井曲线数据;
在一个示例中,测井曲线数据包括:测量深度DEPTH、倾斜角度DEV、声波时差AC。
步骤102,基于所述测井曲线数据建立速度模型;
在一个示例中,通过所述测量深度DEPTH和倾斜角度DEV获得所述地层垂直深度,通过所述声波时差AC和所述地层垂直深度获得所述地层垂直深度对应的声波传播速度。
在一个示例中,通过建立所述地层垂直深度及速度的二维曲线图,并在设定地层垂直深度内拾取所述二维曲线图中速度变化大于设定值的速度,作为设定地层垂直深度所在的地层速度,获得由每个地层速度构成的速度模型。
地层垂直深度及速度的二维曲线图中额定数据量过大,不能直接作为速度模型用来进行震源位置反演,因而通过手动拾取速度变化较大的位置,获得速度模型,也可以通过导入建好的速度模型,在进行添加、删除或调整速度模型数据。
将检测的地层深度进行分层,在分层后的每个地层内,选取速度变化较大的点作为样点速度,具体地表现在测井曲线中,测井曲线的趋势变化越陡,可以作为样点速度的点就越多。例如,地层深度为5km,每隔1km分隔为一个地层,分别在0~1km,1km~2km,2km~3km,3km~4km,4km~5km的每个地层中,选取1个速度变化最大的点作为每一层的地层速度,该点速度变化超过50%,建立从0~5km的速度模型。
步骤103,基于射孔坐标计算射孔的旅行时,并将所述旅行时投影到射孔信号剖面上;
投影到射孔信号的剖面上,能够验证速度模型的准确性,通过输入射孔坐标,以及建立好的速度模型,计算出射孔的旅行时,并将旅行时投影到射孔信号剖面上进行对比。
步骤104,当所述旅行时和所述射孔信号在射孔信号剖面上的拟合程度在设定范围内,将所述速度模型作为最终速度模型;当所述拟合程度超出设定范围,重新执行步骤102~104,直至拟合程度在设定范围内。
具体地,当计算后的旅行时与射孔信号剖面上的时间趋势拟合程度不高,可以根据实际情况设定拟合程度大于90%认定为拟合较好,并将旅行时对应的速度模型,作为地层标定速度。
在一个示例中,当所述拟合程度超出设定范围,按照设定比例减小所述设定值,拾取所述二维曲线图中速度变化大于减小后设定值的速度,作为设定地层垂直深度所在地层的速度,重新建立由每个设定地层垂直深度的速度构成的速度模型,基于重新建立的速度模型执行步骤103~104。
具体地,当趋势拟合程度小于90%,则认为建立的速度模型不甚合理,需要重新建立速度模型。通过减小作为比较标准的速度变化设定值,以达到增加速度样点的作用。例如,原来在1km~2km内选取了1个速度变化超过50%的速度样点,将速度变化的设定值减小到40%,就能够获得3个速度样点,那么就将这3个速度样点均记为速度模型中的数据样点,获得新的速度模型,再进行计算旅行时,投影到射孔信号剖面进行比对,确定拟合程度,当拟合程度大于90%,获得最终速度模型。
步骤105,将最终速度模型作为地层标定速度。
应用示例
为便于理解本发明实施例的方案及其效果,以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解,该示例仅为了便于理解本发明,其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
如图2所示,为根据本发明的微地震地层速度标定系统的速度建模窗口,在窗口左侧,能够通过打开按钮导入微地震测井曲线数据,并设定声波时差AC的单位,在窗口左侧表格内显示出导入的地层深度DEPTH(m)、倾斜角DEV(rad)以及声波时差AC(μs),通过抽稀按钮可以设定测井曲线抽稀方式,图中示例抽稀间隔为5行,以减少测井曲线数据量。图中右侧窗口中的黑色曲线为抽稀后的测井曲线横向为速度值,纵向为地层垂直深度值,对黑色曲线代表的测井曲线数据每隔99个速度求一个平均值,获得白色曲线的代表的平滑测井曲线。并在平滑测井曲线中,选取5个速度,在图中选取的速度及对应的垂直深度为图中垂深-速度表格中的值,分别能够在测井曲线中找到,以竖向黑色实线段表示。
将选取好的速度模型计算旅行时后,勾选投影到剖面按钮,获得如图3所示的投影结果示意图,可以看出图中以白色线代表的旅行时为2120μs,与射孔信号的时间在2000~2200μs相吻合,符合设定的拟合程度范围,则将此时旅行时对应的速度模型保存,作为地层标定速度。
综上所述,本发明通过围绕微地震信号需要快速准确计算坐标的需求,研发微地震地层速度的计算方法,依据测井曲线选取地层速度作为速度模型,计算依据速度模型产生的旅行时与实际测量的射孔信号剖面时间进行对比,不断修正速度模型,直到达到预期效果,作为地层最终标定速度,保证快速准确进行破裂信号震源位置反演,达到微震监测对实际生产的指导作用,为非常规油气的勘探、开发提供有力支撑。
本领域技术人员应理解,上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果,并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一种微地震地层速度标定方法,其特征在于,包括:
1)导入微地震压裂监测井的测井曲线数据;
2)基于所述测井曲线数据建立速度模型;
3)基于射孔坐标计算射孔的旅行时,并将所述旅行时投影到射孔信号剖面上;
4)当所述旅行时和所述射孔信号在射孔信号剖面上的拟合程度在设定范围内,将所述速度模型作为最终速度模型;当所述拟合程度超出设定范围,重新执行步骤2)~4),直至拟合程度在设定范围内;
5)将所述最终速度模型作为地层标定速度。
2.根据权利要求1所述的微地震地层速度标定方法,其特征在于,所述测井曲线数据包括:测量深度DEPTH、倾斜角度DEV、声波时差AC。
3.根据权利要求2所述的微地震地层速度标定方法,其特征在于,通过所述测量深度DEPTH和倾斜角度DEV获得所述地层垂直深度,通过所述声波时差AC和所述地层垂直深度获得所述地层垂直深度对应的声波传播速度。
4.根据权利要求3所述的微地震地层速度标定方法,其特征在于,通过建立所述地层垂直深度及速度的二维曲线图,并在设定地层垂直深度内拾取所述二维曲线图中速度变化大于设定值的速度,作为设定地层垂直深度所在的地层速度,获得由每个地层速度构成的速度模型。
5.根据权利要求4所述的微地震地层速度标定方法,其特征在于,当所述拟合程度超出设定范围,按照设定比例减小所述设定值,拾取所述二维曲线图中速度变化大于减小后设定值的速度,作为设定地层垂直深度所在地层的速度,重新建立由每个设定地层垂直深度的速度构成的速度模型,基于重新建立的速度模型执行步骤3)~4)。
6.一种微地震地层速度标定系统,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现以下步骤:
步骤1:导入微地震压裂监测井的测井曲线数据;
步骤2:基于所述测井曲线数据建立速度模型;
步骤3:基于射孔坐标计算射孔的旅行时,并将所述旅行时投影到射孔信号剖面上;
步骤4:当所述旅行时和所述射孔信号在射孔信号剖面上的拟合程度在设定范围内,获得最终速度模型;
步骤5:将所述最终速度模型作为地层标定速度。
7.根据权利要求6所述的微地震地层速度标定系统,其特征在于,所述测井曲线数据包括:测量深度DEPTH、倾斜角度DEV、声波时差AC。
8.根据权利要求7所述的微地震地层速度标定系统,其特征在于,通过所述测量深度DEPTH和倾斜角度DEV获得所述地层垂直深度,通过所述声波时差AC和所述地层垂直深度获得所述地层垂直深度对应的声波传播速度。
9.根据权利要求8所述的微地震地层速度标定系统,其特征在于,通过建立所述地层垂直深度及速度的二维曲线图,并在设定地层垂直深度内拾取所述二维曲线图中速度变化大于设定值的速度,作为设定地层垂直深度所在的地层速度,获得由每个地层速度构成的速度模型。
10.根据权利要求9所述的微地震地层速度标定系统,其特征在于,当所述拟合程度超出设定范围,按照设定比例减小所述设定值,拾取所述二维曲线图中速度变化大于减小后设定值的速度,作为设定地层垂直深度所在地层的速度,重新建立由每个设定地层垂直深度的速度构成的速度模型,基于重新建立的速度模型执行步骤3)~4)。
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