CN111060967B - 一种井控速度场建模方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种井控速度场建模方法，步骤如下：S1、建立微测井浅地表低速体模型，并在低速体模型上标定高速顶界面；S2、利用时距曲线对低速体模型进行时差校正，获得浅层区域速度模型；S3、建立深层区域的初始速度模型；S4、采集测井信息建立井速度模型，并利用井速度模型校正初始速度模型；S5、对校正后的初始速度模型进行偏移处理，获取连井剖面；S6、基于连井剖面查找速度异常点，并校正速度异常点；S7、重复步骤S5、S6，直到没有速度异常点，获得深层区域速度模型，进而获得最终的井控速度模型。本发明方法充分利用了微测井和测井资料，在实际使用过程中可以有效提高速度建模的精度，减少建模误差，适应于多种地形。

Description

一种井控速度场建模方法

技术领域

本发明涉及一种基于微测井和测井信息的井控速度场建模方法，属于地震资料处理中的速度建模技术领域。

背景技术

速度建模是地震资料处理中的关键技术，速度场改变，地下地层成像、地层深度位置和地质构造趋势等都会发生相应的变化，因此速度模型的建立是至关重要的一步。随着地震资料处理精度和要求的提高，速度建模的难度也在增加，相应的建模技术不断的更新换代。目前资料处理中获得速度的主要途径是：速度谱成像、速度扫描、各向异性速度扫描和拾取、各向异性速度场的建立、网格层析校正速度场和合成记录校正等技术，并取得了较好的成果，但是人们在钻井过程中发现，常常出现实钻地层和所用资料的地层标定存在一定误差的情况，而且不同的处理公司的误差有时相差较大。经过分析研究发现：速度谱成像和速度扫描技术在构造较小、复杂区域，所获得的速度可靠性会大大降低；网格层析校正速度场技术对信噪比要求较高，低信噪比的资料处理效果会愈来愈差；各向异性速度场的建立技术通过校正速度异常区域的地震道，形成新的速度场，其中校正量是不确定的，不同的人拾取的各向异常速度并不一样，导致最后的结果也不同；合成记录约束速度场精度有所提高，但是VSP处理本身存在误差，而且其处理精度与测井精度存在一定差距，对于实际资料速度精度的提升应用效果不明显。

综合上述信息，目前在速度模型建立的过程中，现有的方法主要存在两个明显不足：1、除了孤立的单井分析外，对测井的速度应用缺少研究；2、忽略了浅地表的低速体模型的运用。为进一步提高速度建模的精度，要充分利用浅地表低速体模型，多井联合的地质属性，获得更精确的速度。

发明内容

为了解决现有速度建模方法精度不够的问题，本发明提出了一种井控速度场建模方法，利用微测井的低速体模型，通过测井信息建立全区分层模型，并通过测井资料求取反射系数序列库，获得主要地层的速度序列库，从而完善速度精度，建立速度模型。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术手段：

一种井控速度场建模方法，具体包括以下步骤：

S1、采集微测井信息，建立微测井浅地表低速体模型，并在低速体模型的时间域或深度域剖面上标定高速顶界面；

S2、利用时距曲线对低速体模型进行时差校正，获得浅层区域速度模型；

S3、通过解释速度谱建立深层区域的初始速度模型；

S4、采集测井信息建立井速度模型，并利用井速度模型校正初始速度模型；

S5、利用偏移处理程序对校正后的初始速度模型进行偏移处理，获取连井剖面；

S6、基于连井剖面查找同一地层中的速度异常点，并根据井速度模型对速度异常点进行校正；

S7、重复步骤S5、S6，直到连井剖面中没有速度异常点，获得最终的深层区域速度模型，结合深层区域速度模型与浅层区域速度模型获得最终的井控速度模型。

进一步的，所述步骤S2的具体操作如下：

S21、测量低速体区域的厚度，根据建模要求设置替换速度；

S22、利用时距曲线方程，根据低速体厚度和替换速度计算低速体替换时间；

S23、根据低速体模型计算反射波通过低速体的反射时间；

S24、利用低速体替换时间替代反射时间，完成时差校正，获得去除低速体影响的浅层区域速度模型。

进一步的，所述步骤S23的具体操作为：

利用SeisLab软件和低速体模型计算反射波的反射速度，并根据波的反射速度和低速体区域厚度计算低速体的反射时间。

进一步的，所述步骤S3的具体操作为：

将CMP道集输入CGG软件中的VESPA模块，软件自动生成速度谱，通过人工拾取速度，获取高速顶界面以下的深层区域的初始速度模型。

进一步的，所述步骤S4的具体操作如下：

S41、采集测井信息，根据测井信息中的深度、速度和对应的时间建立井速度模型；

S42、通过测井信息计算反射系数序列库，选取反射系数序列库中最大的两个反射系数T_max1和T_max2，计算井速度模型中T_max1和T_max2之间地层的平均速度V₁；

S43、获取初始速度模型中T_max1和T_max2之间地层的速度V₂，并计算V₁与V₂的差值ΔV；

S44、当差值ΔV超过设定的阈值Q，利用V₁代替V₂，获得校正后的初始速度模型。

进一步的，所述通过测井信息计算反射系数序列库的具体操作为：

从测井信息中提取地层分界面i以下地层的波阻抗Z₁与以上地层的波阻抗Z₂，则地层分界面i对应的反射系数T_i的计算公式如下：

其中，i＝1,2,…,n，测井信息中共有n个地层分界面；

计算所有地层分界面对应的反射系数，组成反射系数序列库T＝{T₁,T₂,…,T_i,…,T_n}。

进一步的，所述步骤S6的具体操作如下：

S61、沿地层分析连井剖面，当同一地层中某一点的速度与相邻点的速度之差超过阈值W，则该点为速度异常点；

S62、获取井速度模型中速度异常点所处位置对应的速度值V'，根据速度值V'修改速度异常点的速度值；

S63、分析连井剖面内的所有地层，逐个修改速度异常点，完成初始速度模型的校正。

采用以上技术手段后可以获得以下优势：

本发明提出了一种井控速度场建模方法，利用微测井信息建立低速体模型，约束高速顶速度拾取，进而约束初始速度和整个低速体的速度，解决了局部资料的整体时移问题，可以提高深层的构造成像精度。利用测井资料的平均速度校正速度场，获得初始的全区速度模型，基于测井信息中的反射系数序列库和连井剖面约束初始速度模型，通过反复校正获得最终的井控速度模型。本发明方法充分利用了微测井和测井资料，通过多测井地质属性联合信息约束速度，在实际使用过程中可以有效提高速度建模的精度，减少建模误差，适应于多种地形。

附图说明

图1为本发明一种井控速度场建模方法的步骤流程图。

图2为常用速度建模方法的深度偏移剖面图。

图3为本发明方法实施例中深度偏移剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明：

一种井控速度场建模方法，如图1所示，具体包括以下步骤：

S1、进行野外地震资料采集，在待测区域钻井，在地面直接接收来自井下不同深度处激发的上行波信息，采集微测井信息，建立微测井浅地表低速体模型，并在低速体模型的时间域或深度域剖面上标定高速顶界面。高速顶界面即为低速体区域的底面，是做静校正量计算或深度偏移时充填替换速度的最大深度位置。高速顶界面以上的区域(即浅地表低速体区域)需要更换速度，而高速顶界面以下的区域不需要更换速度和改变校正量。

S2、利用时距曲线对低速体模型进行时差校正，获得浅层区域速度模型。本发明中用到的偏移道集已经应用了浅地表低速体所产生的时差校正，即深度的校正，但其低速体的时间长度并没有任何的改变，也就数据形态(样子)并没有发生变化，比如采样个数，频率响应，能量特征等并没有任何变化。由于在低速体区域反射波的速度较慢，如果在进行深部地层的时深转换时，直接使用时距曲线获取的平均速度容易出现误差，地震数据会被重复的应用校正量，所以做深度偏移时需要用替换速度填充浅地表的速度。

步骤S2的具体操作如下：

S21、通过钻井测量低速体区域的厚度，根据建模要求设置替换速度，由于不同地区的具有不同的地层特点，相应的替换速度也不同，所以替换速度通常要由相关人员根据实际建模区域特点和建模的要求进行设置。

S22、利用时距曲线方程，根据低速体厚度和替换速度计算低速体替换时间；

S23、根据低速体模型计算反射波通过低速体的反射时间。假设地表为均匀介质，计算波在其中传播的速度，进而计算反射时间，具体操作为：利用SeisLab软件和低速体模型计算反射波的反射速度，并根据波的反射速度和低速体区域厚度计算低速体的反射时间。

S24、在浅地表区域利用低速体替换时间替代反射时间，完成时差校正，获得去除低速体影响的浅层区域速度模型。

S3、通过解释速度谱建立深层区域的初始速度模型。为了获得全区速度模型，本发明方法需要在完成浅层区域速度建模后，对高速顶界面以下的深层区域进行速度建模，本发明方法可以通过地震资料解释速度谱获得初始的、未校正的深层区域的速度模型，即初始速度模型，其中解释速度谱的过程可以通过现有的地震资料处理软件进行。在本发明实施例中，步骤S3的具体操作为：将CMP道集输入CGG软件中的VESPA模块，软件自动生成速度谱，通过人工拾取速度，获取高速顶界面以下的深层区域的初始速度模型。

S4、采集测井信息建立井速度模型，并利用井速度模型校正初始速度模型；因为步骤S3获取到的初始速度模型往往存在各种各样的速度误差，所以需要用测井信息中的平均速度对初始速度模型进行校正，具体操作如下：

S41、采集测井信息，根据测井信息中的深度、速度和对应的时间建立井速度模型。

S42、通过测井信息计算反射系数序列库。反射系数指地层分界面以下地层波阻抗与以上地层波阻抗的差值与分界面上下地层波阻抗和的比值，从测井信息中提取地层分界面i以下地层的波阻抗Z₁与以上地层的波阻抗Z₂，则地层分界面i对应的反射系数T_i的计算公式如下：

其中，i＝1,2,…,n，测井信息中共有n个地层分界面。

计算所有地层分界面对应的反射系数，组成反射系数序列库T＝{T₁,T₂,…,T_i,…,T_n}。

将反射系数序列库中的所有反射系数按照从大到小的顺序排列，选取反射系数序列库中最大的两个反射系数T_max1和T_max2，T_max1和T_max2之间地层为主要地层，计算井速度模型中T_max1和T_max2之间地层的平均速度V₁。

S43、获取初始速度模型中T_max1和T_max2之间地层的速度V₂，此处的V₂是一个速度集合，其中包含了T_max1和T_max2之间每个地层的速度，分别计算V₁与V₂中每个地层的速度的差值ΔV。

S44、当差值ΔV超过设定的阈值Q，利用V₁代替该地层的速度V₂，处理完所有的地层，获得校正后的初始速度模型。

在实际生产中，步骤S4可以结合各向异性速度、网格层析应用等共同完成初始速度模型的校正。

S5、利用偏移处理程序对校正后的初始速度模型进行偏移处理，在成果资料中，尽可能多选择工区内的井，获取连井剖面，其中偏移处理程序可以选用cgg、omega、dps、geoeast等地震资料处理系统中的程序。

S6、由于目前的速度场已经基本合理，不会有特别明显的问题，但是同一地层因为厚薄变化、深度位置的变化、地层的增加和减少等原因，会导致同一地层的局部速度有相对较大的变化，基于连井剖面查找同一地层中的速度异常点，即单点成像准确而全局不一致的点，然后根据井速度模型对速度异常点进行校正，具体操作如下：

S61、沿地层分析连井剖面，当同一地层中某一点的速度与相邻点的速度之差超过阈值W，则该点为速度异常点。

S62、获取井速度模型中速度异常点所处位置对应的速度值V'，根据速度值V'修改速度异常点的速度值，此处可由人工根据经验和连井剖面情况修改速度异常点的速度值。

S63、分析连井剖面内的所有地层，逐个修改速度异常点，完成初始速度模型的校正。当地层突然变陡时，速度谱分析中要减少参与的道数，防止地层倾角影响速度，同时要参考测井速度，来完善速度场。

S7、为了验证初始速度模型的校正效果，同时进一步查找初始速度模型存在的问题，本发明方法需要重复步骤S5、S6，直到连井剖面中没有速度异常点，获得最终的深层区域速度模型，结合深层区域速度模型与浅层区域速度模型获得最终的井控速度模型。

本实施例用常规速度建模方法和本发明方法对同一地区进行速度建模，图2是通过速度谱成像、速度扫描、各向异性速度扫描和拾取、各向异性速度场的建立、网格层析校正速度场和合成记录校正等速度建模方法获得的深度偏移剖面图，可以看出及时运用了现有的大部分建模方法，其深度偏移剖面图成像仍然存在模糊不清的问题，图3是本发明方法获得的深度偏移剖面图，对比图2、图3不难看出本发明方法建立的速度模型更加精准，其深度偏移剖面图成像更加清晰。

本发明方法充分利用了微测井和测井资料，通过多测井地质属性联合信息约束速度，在实际使用过程中可以有效提高速度建模的精度，减少建模误差，适应于多种地形。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细地说明，但是本发明并不局限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种井控速度场建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采集微测井信息，建立微测井浅地表低速体模型，并在低速体模型的时间域或深度域剖面上标定高速顶界面；

S2、利用时距曲线对低速体模型进行时差校正，获得浅层区域速度模型；

S3、通过解释速度谱建立深层区域的初始速度模型；

S4、采集测井信息建立井速度模型，并利用井速度模型校正初始速度模型；其中，

S41、采集测井信息，根据测井信息中的深度、速度和对应的时间建立井速度模型；

S42、通过测井信息计算反射系数序列库，选取反射系数序列库中最大的两个反射系数T_max1和T_max2，计算井速度模型中T_max1和T_max2之间地层的平均速度V₁；所述通过测井信息计算反射系数序列库的具体操作为：

从测井信息中提取地层分界面i以下地层的波阻抗Z₁与以上地层的波阻抗Z₂，则地层分界面i对应的反射系数T_i的计算公式如下：

其中，i＝1,2,…,n，测井信息中共有n个地层分界面；

计算所有地层分界面对应的反射系数，组成反射系数序列库T＝{T₁,T₂,…,T_i,…,T_n}；

S43、获取初始速度模型中T_max1和T_max2之间地层的速度V₂，并计算V₁与V₂的差值ΔV；

S44、当差值ΔV超过设定的阈值Q，利用V₁代替V₂，获得校正后的初始速度模型；

S5、利用偏移处理程序对校正后的初始速度模型进行偏移处理，获取连井剖面；

S6、基于连井剖面查找同一地层中的速度异常点，并根据井速度模型对速度异常点进行校正；

S7、重复步骤S5、S6，直到连井剖面中没有速度异常点，获得最终的深层区域速度模型，结合深层区域速度模型与浅层区域速度模型获得最终的井控速度模型。

2.根据权利要求1所述的一种井控速度场建模方法，其特征在于，所述步骤S2的具体操作如下：

S21、测量低速体区域的厚度，根据建模要求设置替换速度；

S22、利用时距曲线方程，根据低速体厚度和替换速度计算低速体替换时间；

S23、根据低速体模型计算反射波通过低速体的反射时间；

S24、利用低速体替换时间替代反射时间，完成时差校正，获得去除低速体影响的浅层区域速度模型。

3.根据权利要求2所述的一种井控速度场建模方法，其特征在于，所述步骤S23的具体操作为：

利用SeisLab软件和低速体模型计算反射波的反射速度，并根据波的反射速度和低速体区域厚度计算低速体的反射时间。

4.根据权利要求1所述的一种井控速度场建模方法，其特征在于，所述步骤S3的具体操作为：

将CMP道集输入CGG软件中的VESPA模块，软件自动生成速度谱，通过人工拾取速度，获取高速顶界面以下的深层区域的初始速度模型。

5.根据权利要求1所述的一种井控速度场建模方法，其特征在于，所述步骤S6的具体操作如下：

S61、沿地层分析连井剖面，当同一地层中某一点的速度与相邻点的速度之差超过阈值W，则该点为速度异常点；

S62、获取井速度模型中速度异常点所处位置对应的速度值V'，根据速度值V'修改速度异常点的速度值；

S63、分析连井剖面内的所有地层，逐个修改速度异常点，完成初始速度模型的校正。

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