CN111337978A - 反推法建立速度场的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了反推法建立速度场的方法，进行高精度三维速度建场，实现地震地质的有效匹配和应用，本发明通过充分的利用油气田开发阶段已有的时间域和深度域层位数据，将反推法应用于三维速度建场之中，通过等效层间速度的提取和速度场的建立，获取高精度速度场，使转换后的地震数据体或层位与已有成果有较好的对应关系，该方法可提高油气田开发阶段中三维速度建场工作效率和质量。
Description
技术领域
本发明属于油气藏勘探开发领域，具体来说涉及反推法建立速度场的方法。
背景技术
目前油气勘探开发中广泛应用到地震数据，而时间域的地震数据与深度域的测井数据间的纵向对应需要时深关系，或将时间域地震数据体通过速度关系转换为深度域数据体，目前常用的时/深转换方法包括：多井拟合下同一个时/深转换法、地震层位和多井时/深及地质分层控制下的三维速度建场。其中，多井拟合下同一个时深转换法适用于层面的转换，误差较大，需要进行后续的井点校点等；地震层位和多井时/深及地质分层控制下的三维速度建场，由于不同的人为因素或参数的选取不同造成转换为的层面或数据体与测井存在一定的误差，影响储层建模精度等。
如何获得高精度的深度域地震数据体，进面将地震数据充分的利用于油气田的开发过程之中，是目前各油气田开发中普遍存在的难题。因此，目前油气勘探开发中迫切的需要一种新的、高效及高质量的速度建场方法，实现高精度的地震速度体时深转换。
发明内容
为了解决深度域内地震数据体与测井数据和已有地质模型等的匹配性难题，实现高效及高质量的速度建场方法，实现高精度的地震速度体时深转换，本发明提供了反推法建立速度场的方法，进行高精度三维速度建场，实现地震地质的有效匹配和应用。
本发明的技术方案：
反推法建立速度场的方法，包括以下步骤：
步骤一：收集和整理得到多个对应的时间域地震层位和深度域构造层面；
步骤二：在时间域由上而下进行相邻地震层面空间分布关系的质控，在断裂分布区消除上、下层位交叉的现象；
步骤三：在深度域由上而下进行相邻地震层面空间分布关系的质控，在断裂分布区消除上、下层位交叉的现象；
步骤四：利用相邻层面间的时间差和深度差计算各小层间的等效层速度；
步骤五：由上而下搭建并建立等效层速度场；
步骤六：地震体数据、层位数据等的时/深转换
步骤七：质量控制，利用时/深转换生成的深度域层面与对应的原始深度域层面间的差值平面分布进而确定是否重复步骤二，进而获得高质量的速度场。
其中，步骤一具体包括：收集纵向上包含目的层的多个同时具有时间域和深度域数据的层面。
其中，步骤二具体包括：对时间域层面重新进行网格化，补全由于断层影响造成的层面缺失区；通过质控和条件语句消除断裂带内上、下时间域层位出现的交叉现象，使时间层位纵向分布关系合理；
其中，步骤三具体包括：对深度域层面重新进行网格化，补全由于断层影响造成的层面缺失区；通过质控和条件语句消除断裂带内上、下深度域层面出现的交叉现象，使时间层位纵向分布关系合理；
其中，步骤四具体包括：从上到下依次计算相邻层面间的层速度，其中最顶层位的层速度可以利用0ms和0m常数层位计算，其理论计算公式如下：
假设第一层的时间层面为T1、对应的深度构造层面为H1
第二层的时间面为T2、对应的深度构造面为H2
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
第n层的时间面为Tn、对应的深度构造面为Hn
则第一层的等效层速度V1计算公式为：
V1＝1000*2*H1/T1
第2层的等效层速度为V2：
V2＝2(H2-H1)*1000/(T2-T1)
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
则第n层的等效层速度为Vn：
Vn＝2(Hn-Hn-1)*1000/(Tn-Tn-1)
其中，T1、T2...Tn为双程反射时间，毫秒(ms)；H1、H2...Hn为层位深度，米(m)；速度V1、V2、...、Vn的单位，米/秒(m/s)。
其中，步骤五具体包括：利用收集到的地震时间层面由上到下搭建构造模型并将第四步生成的各层层速度赋予对应的各层面，从而建立三维速度模型。
其中，步骤六具体包括：选取第五步建立的三维速度模型进行数据体或层的时深转换，为保证转换的精度纵向插值方法选为none、纵向采样间隔设为1m或0.5m。
其中，步骤七具体包括：质量控制，重点是关注断裂发育带(如附图。利用时/深转换生成的深度域层面与对应的原始深度域层面间的差值进行平面分布显示，首先浏览差异值域分布，其次重点关注断裂发育带差异是否平滑。若局部存在异常值分布区，说明该层与其下方的层位在时间域或深度域在纵向上存在交叉的现象，则需要返回重复步骤二和步骤二，直到深度域层面与对应的原始深度域层面间的差值平面分布平滑且误差近于0，进而获得油气藏开发阶段高质量的速度场。
本发明的有益效果是：本发明通过充分的利用油气田开发阶段已有的时间域和深度域层位数据，将反推法应用于三维速度建场之中，通过等效层间速度的提取和速度场的建立，获取高精度速度场，使转换后的地震数据体或层位与已有成果有较好的对应关系，该方法可提高油气田开发阶段中三维速度建场工作效率和质量。
附图说明
附图1时间域地震剖面及地震层位
附图2利用层速度的平面分布进行速度质控
附图3反推法速度建场下地震层转换误差平面分布
附图4反推法速度建场下深度域地震剖面及层位
附图5常规速度建场下深度域地震剖面及层位差异
附图6复杂构造发育区常规速度建场下转换层位间差异
附图7复杂构造区时间域地震剖面及地震层位(处理前)
附图8复杂构造区时间域地震剖面及地震层位(处理后)
附图9层位处理前等效速度平面分布对比
附图10复杂构造区反推法速度建场下转换层位间差异
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例
油气藏开发阶段高质量的速度场通常指的是时间层位利用速度场时/深转换后深度层位与已有构造成果相匹配、地震数据体时/深转换为与时间域整体特征一致并与井符合，反推法较好的达到了这一指标。
反推法建立速度场的方法已在2018和2019年完成的多个生产项目的建模工作中得到了应用和检验，包括2018年深圳“恩平油田地热驱油机理注采配套技术研究”生产项目、2018年“黄岩2-2气田储层预测及压裂配套技术研究”科研项目、2019年“曹妃甸开发井随钻地质油藏研究技术支持服务”项目、2019年“XJ23-1-A01井回注层优选及评价研究”，其效果得到了充分的应用和检验，通过实际应用证明该方法在构造简单区域或断裂发育的复杂区都有良好的效果。
反推法速度建场的目的是为了解决在开发阶段，特别是开发阶段的地质建模过程中有效应用深度域地震数据的难题，在实际应用中针对不同的地质构造条件其流程有所不同：
1)构造简单研究区应用案例及效果
2019年XJ23-1-A01井回注层优选及评价研究项目中的速度建场和时深转换应用了反推法建立速度场的方法，该研究区构造简单、断层不发育，利用反推法速度建场的主要过程如下：
步骤一及步骤二：收集浏览时间域和深度域地震层位，在成图区内进行地震层位1×1的内插和平滑和质量控制，保证层位较为光滑，上下层位相对关系正确，下伏层位不能位于上覆层位之上(见附图1)；
步骤三：依次生成每一层位对应的等效层速度，并对层间速度进行质控，以保证层速度分布在合理的区间内(见附图2)，从图中可以看出2100～3500m/s速度分布在合理的区间内；
步骤四：利用Petrel等软件速度模块从上到下依次建立构造框架，并赋予对应的各层速度；
步骤五：利用反推法建立的速度场进行地震层位和地震体的时/深转换，并通过地震层位转换误差进行质控，见附图3、附图4，从图中可以看出转换误差<0.01m，较常规速度建场符合度高(附图5)。
从对比可以看出，转换为地震体具有良好的相似性，地震层位转换基本不存在误差，说明在简单构造发育区反推法速度建场的方法具有适用性、可靠性和高精度。
2)构造复杂研究区应用案例及效果
2019年曹妃甸开发井随钻地质油藏研究技术支持服务中的速度建场和时深转换应用了反推法建立速度场的方法，该研究区构造复杂、断裂发育，利用常规速度建场误差较大(附图6)，其利用反推法速度建场的主要过程如下：
步骤一及步骤二：收集浏览时间域和深度域地震层位，在成图区内进行地震层位1×1的内插和平滑和质量控制，通过地震层位质控(附图7)发现该区地震层位上下相对关系局部出现异常，主要表现为断层附近层位交叉现象等；
步骤三：首先通过加密地震层位进行层位解释，其次通过条件语句将下伏地层相对位置进行归位。如上L70和上覆层位L60，当L70层深度小于L60层时将L60层深度加上一数值赋予L70并生成新的L70地震层位，依次处理所有层位，效果见附图8，从图中可以看出各层的相对关系进行了合理的调整。从对应的层速度(附图9)可以看出，调整前速度出现异常(速度分布区间-5000～9000m/s)，表现为负的速度和极大的速度，通过地震层位调整后层速度分布显示正常(速度分布区间2100～3500m/s)。
步骤四：分别计算各层的层速度，并通过层速度分布区间进行质控(附图9)，对于出现异常值的L70层等重新进行了第一、二、三步的处理，直到各层的层速度分布合理。
步骤五：利用反推法建立的速度场进行地震层位和地震体的时/深转换，并通过地震层位转换误差进行质控，见附图10，从图中可以看出转换为地震体具有良好的相似性，地震层位转换基本不存在误差，说明在复杂构造分部区反推法速度建场的方法同样具有可靠性和高精度的特点。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.反推法建立速度场的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：多个对应的时间域地震层位和深度域构造层面；
步骤二：在时间域由上而下进行相邻地震层面空间分布关系的质控，在断裂分布区消除上、下层位交叉的现象；
步骤三：在深度域由上而下进行相邻地震层面空间分布关系的质控，在断裂分布区消除上、下层位交叉的现象；
步骤四：利用相邻层面间的时间差和深度差计算各小层间的等效层速度；
步骤五：由上而下搭建并建立等效层速度场；
步骤六：地震体数据、层位数据等的时/深转换；
步骤七：质量控制，利用时/深转换生成的深度域层面与对应的原始深度域层面间的差值平面分布进而确定是否重复步骤二，进而获得高质量的速度场。
2.根据权利要求1所述的反推法建立速度场的方法，其特征在于，步骤一具体包括：收集多个相对应的时间域地震层面和深度域构造层面。
3.根据权利要求1所述的反推法建立速度场的方法，其特征在于，步骤二具体包括：在时间域由上而下进行相邻地震层面空间分布关系的质控，特别是在断裂分布区要消除上、下层位交叉的现象，利用条件判别语句生成新的层位而使上下层位空间分布关系合理。
4.根据权利要求1所述的反推法建立速度场的方法，其特征在于，步骤三具体包括：在深度域由上而下进行相邻地震层面空间分布关系的质控，在断裂分布区消除上、下层位交叉的现象，利用条件判别语句生成新的层位而使上下层位空间分布关系合理。
5.根据权利要求1所述的反推法建立速度场的方法，其特征在于，步骤四具体包括：由上而下搭建并建立等效层速度场，速度场的纵向范围要包括目的层。
6.根据权利要求1所述的反推法建立速度场的方法，其特征在于，步骤五具体包括：地震体数据、层位数据等的时/深转换，为了保证精度地震数据体的纵向采样率为1m或0.5m。
7.根据权利要求1所述的反推法建立速度场的方法，其特征在于，步骤六具体包括：质量控制，利用时/深转换生成的深度域层面与对应的原始深度域层面间的差值平面分布，特别关注的是断裂分布区，以此决定是否重复步骤二，进而获得高质量的速度场。
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