CN111722284B - 一种基于道集数据建立速度深度模型的方法 - Google Patents
一种基于道集数据建立速度深度模型的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111722284B CN111722284B CN202010595022.2A CN202010595022A CN111722284B CN 111722284 B CN111722284 B CN 111722284B CN 202010595022 A CN202010595022 A CN 202010595022A CN 111722284 B CN111722284 B CN 111722284B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- depth
- forward modeling
- velocity
- speed
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000013508 migration Methods 0.000 claims abstract description 72
- 230000005012 migration Effects 0.000 claims abstract description 70
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 25
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 19
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 12
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 10
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 4
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 7
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 7
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- 238000013524 data verification Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/30—Analysis
- G01V1/301—Analysis for determining seismic cross-sections or geostructures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/30—Analysis
- G01V1/303—Analysis for determining velocity profiles or travel times
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
- G01V2210/50—Corrections or adjustments related to wave propagation
- G01V2210/51—Migration
- G01V2210/512—Pre-stack
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
- G01V2210/50—Corrections or adjustments related to wave propagation
- G01V2210/51—Migration
- G01V2210/514—Post-stack
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
- G01V2210/60—Analysis
- G01V2210/62—Physical property of subsurface
- G01V2210/622—Velocity, density or impedance
- G01V2210/6222—Velocity; travel time
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
- G01V2210/60—Analysis
- G01V2210/63—Seismic attributes, e.g. amplitude, polarity, instant phase
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
- G01V2210/60—Analysis
- G01V2210/66—Subsurface modeling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于道集数据建立速度深度模型的方法。本发明技术比其它方法所建立的速度深度模型更为清晰、准确及明了，相对于传统的速度深度模型建立方法来说，可准确地对山区高陡区域的速度深度模型实施建模工作。利用本发明所得到速度深度模型进行后续的叠前深度偏移处理，从而得到反映正确的地下地质情况的地震数据体。
Description
技术领域
本发明涉及于石油地球物理勘探领域，具体涉及一种基于道集数据建立速度深度模型的方法。
背景技术
地震勘探是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段，得到广泛应用。地震勘探对指导钻探具有重要意义。
在中国四川盆地的油气勘探中，对高陡构造成像要求相当迫切。相关油气勘探显示，钻井所钻遇的地质构造与地震资料中的构造差异较大。本来钻井设计打在高陡构造区域的背斜高点，实钻揭示钻在该构造的斜坡位置。因此，对山区高陡构造的地下地质构造实施正确的成像，对这些部位的油气勘探相当关键。
目前，常规叠前深度偏移技术流程在地层平整、构造相对简单的地区，薄透镜项干扰较小的区域，由于能相对准确的得到速度深度模型，所以其获得的构造图能够取得较好的效果。但是对于地表起伏大、地腹构造复杂、两翼侧转逆掩断裂带十分发育等复杂地质构造区域，由于速度深度模型的建立具有多解性或相对不准确，其所获得的构造图与实钻资料相比较误差较大。
此外，上述常规处理流程给定速度场将叠前深度数据进行深时转换，生成时间域数据，获得时间域剖面；再在此基础上，利用钻井的层速度进行时深转换，进行后续的叠前深度偏移处理，得到相关的目的层埋深构造图。这样虽然生成了构造图，但是由于经过多次速度转换，人为因素较大，容易造成速度在平面上的畸变，即平面上的深度误差较大，可达上百米。若参照构造图的结果实施钻井的话，很容易错过油气储藏层，继而导致废井的产生。
综上可知，上述常规叠前深度偏移处理技术对于地表起伏大、地腹构造复杂、两翼侧转逆掩断裂带十分发育等复杂地质构造区域，其所获得的构造图误差较大，可达上百米。在误差如此大的情况下，根据上述处理流程图获得的构造图指导钻井的话，容易错过油气储藏层，产生巨大的损失。钻井成本高昂，单井少则也有几千万，其损失是十分巨大的。因此上述常规叠前深度偏移处理流程获得的构造图，在地表起伏大、地腹构造复杂、两翼侧转逆掩断裂带十分发育等复杂地质构造区域对于地质人员确定地下井位目标指导意义较差，如何能够获得更具有指导意义的构成图，已经成为了迫切需求。在此过程中，叠前深度偏移技术中的速度深度模型是相当关键的。因此，必须准确建立适用于山地油气勘探的速度深度模型，从而为叠前深度偏移处理打下基础，更好的为山前带的油气勘探服务。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于道集数据建立速度深度模型的方法解决了利用现有速度深度模型得到的叠前深度偏移结果不准确的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种基于道集数据建立速度深度模型的方法，包括以下步骤：
S1、利用叠前道集数据建立第一速度深度模型；
S2、对第一速度深度模型进行模型修改，得到不同的速度深度模型，并对不同的速度深度模型确定的地震正演样本剖面位置进行地震正演模拟，得到地震正演样本剖面；
S3、对不同速度深度模型确定的地震正演样本剖面与实测地震正演样本剖面进行总相似度计算，并对总相似度进行优选得到最优的速度深度模型。
进一步地：所述步骤S1的具体步骤为：
S11、通过野外采集炮采集叠前道集数据，将叠前道集数据进行叠前时间偏移，得到叠前时间偏移数据和叠前时间偏移剖面，并对其进行对比解释，得到控制层断层和层位数据；
S12、将叠前时间偏移的均方根速度经DIX公式转换得到的层速度以及钻井测得的层速度结合获得综合初始速度场，将综合初始速度场与控制层断层数据和层位数据相结合，建立叠前时间域的速度深度模型；
S13、将叠前道集数据结合叠前时间域的速度深度模型，求解波动方程获得叠前深度偏移数据体，将时间域的层位及断层数据经时深转换进叠前深度偏移数据体中，再次对深度域的层位及断层进行解释，建立相关深度域的初始速度深度模型，对叠前深度偏移剖面进行层位及断层的对比解释和剩余速度的拾取，进一步建立速度深度模型并对速度深度模型进行优化迭代，经多次迭代后判断叠前深度偏移剖面成像是否符合要求，若是，则将该速度深度模型作为第一速度深度模型，否则重新建立叠前时间域的速度深度模型并重复步骤S13。
进一步地：所述步骤S2的具体步骤为：
S21、根据第一速度深度模型进行模型修改，得到不同的速度深度模型，并对不同的速度深度模型的层位设定其速度及密度，得到声波模型；
S22、对不同速度深度模型的深度域的声波模型及地震正演样本剖面位置进行地震正演模拟，得到一系列的地震正演样本剖面。
进一步地：所述步骤S21中模型修改的具体步骤为：对第一速度深度模型结合实测的地震资料进行分析，确定地震正演样本剖面中的解释成果可靠区域和可疑区域，根据第一速度深度模型结合地质经验及区域上的解释成果、钻井成果进行可疑区域的层位及断层的数据修改，并填充相关层速度数据，从而得到不同的速度深度模型。
进一步地：所述可疑区域为在地震剖面上的反射资料解释不可靠区域，该区域的反射波为杂乱状或规律性差，解释上具有多解性的特征及解释结果可靠度低；所述可靠区域为地震层位反射清晰、产状正常及多解性降低以及解释结果可靠程度高的区域。
进一步地：所述步骤S22中的地震正演模拟为通过seiswavel1.0软件完成模拟。
进一步地：所述步骤S3中总相似度计算公式为：
上式中，
为总相似度，
为地震正演样本剖面的相似度，N为地震正演样本剖面的个数；
其中，地震正演样本剖面的相似度
的计算公式为：
上式中，bi为地震正演样本剖面所对应的实测地震正演样本剖面中要计算的反射波和绕射波总数，gi为地震正演样本剖面所对应的实测地震正演样本剖面中要计算的反射波和绕射波总长度，ki为地震正演样本剖面所对应的实测地震正演样本剖面中反射波数目和绕射波的叠合总数，ai为地震正演样本剖面对应的实测地震正演样本剖面中反射波和绕射波的叠合总长度。
进一步地：所述叠合总数和叠合长度的获取方法为：采用显示相关的比例参数，对地震正演样本剖面与实测地震正演样本剖面进行叠合显示，将地震正演样本剖面与实测地震正演样本剖面其中一张图片为波形加变面积显示，另一张图片为波形加颜色填充显示，将实测地震正演样本剖面设置为底图并以不透明方式显示，将地震正演样本剖面以透明方式显示。
本发明的有益效果为：本发明技术比其它方法所建立的速度深度模型更为清晰、准确及明了，相对于传统的速度深度模型建立方法来说，可准确地对山区高陡区域的速度深度模型实施建模工作。利用本发明所得到速度深度模型进行后续的叠前深度偏移处理，从而得到反映正确的地下地质情况的地震数据体。
附图说明
图1为本发明流程图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，一种基于道集数据建立速度深度模型的方法，包括以下步骤：
S1、利用叠前道集数据建立第一速度深度模型；
具体步骤为：
S11、通过野外采集炮采集叠前道集数据，将叠前道集数据进行叠前时间偏移，得到叠前时间偏移数据和叠前时间偏移剖面，并对其进行对比解释，得到控制层断层和层位数据；
利用野外采集的地震数据进行常规叠前处理，如几何定义、置道头、第一静校正及叠前去噪、振幅补偿及反褶积等处理后得到道集数据，并利用速度分析得到的速度及剩余静校正等数据对其进行叠前时间偏移，得到叠前时间偏移的道集数据。
利用偏移的道集数据进行叠加处理后，得到叠前时间偏移数据体。根据井-震合成记录标定结果，确定相关解释层位后对叠前时间偏移数据体进行解释，得到相关的时间域的层位及断层数据。利用这些时间域的层位及断层数据建立实体模型。
S12、将叠前时间偏移的均方根速度经DIX公式转换得到的层速度以及钻井测得的层速度结合获得综合初始速度场，将综合初始速度场与控制层断层数据和层位数据相结合，建立叠前时间域的速度深度模型；
在建立时间域的速度深度模型的过程中，现有常规技术中通常采用经DIX公式转换得到的层速度，这种处理方式随着地层的深入，会逐渐产生较大的误差。而在本发明中采用综合速度场代替现有技术中采用的层速度，综合速度场中考虑了随着钻井的深入而获得的测井、录井和VSP测得的层速度并对经DIX公式转换得到的层速度进行调整，从而消除了随着地层深入而产生的误差，使得时间域的速度深度模型更加准确。
优选地，把水平层状介质情况下的反射波时距曲线近似地当成双曲线，求出地震波在水平层状介质中传播的叠前时间偏移均方根速度；
所述第n层水平层状介质的均方根速度的计算公式如下：
上式中，VR为均方根速度，Vi为单程垂直旅行速度的平方，ti为单程垂直旅行时间。
优选地，通过DIX转换将得到的叠前时间偏移均方根速度转换为每一层水平层状介质的层速度剖面；
所述DIX转换的基础公式为：
上式中，Vne为上面第n-1个地层界面和下面第n个地层界面限制的地层速度，τn和τn-1为双程零偏移距时间，Vn和Vn-1为相应的均方根速度。
DIX转换包括以下步骤：
对于模型中的每一层，在与地层界面底对应的叠前道集数据中，拾取地层界面顶、底的时间，得到的地层界面顶、底的时间用于代替DIX转换的基础公式中的双程零偏移距时间；提取各地层的均方根速度；通过所获取的界面顶、底的时间和计算得到的均方根速度，用DIX转换的基础公式计算得到每一层的层速度。
优选地，所述层速度为地震波在一组水平层状介质中的某一层中传播的平均速度，即地震波垂直穿过盖层以上各层的总厚度与总的传播时间之比：
上式中，Vav为平均速度，hi为第n层的垂直厚度，Δti为第n层的垂直旅行时间。
优选地，将相关步骤得到的层速度剖面拟合全区速度变化趋势，并结合钻井测得的层速度获得综合初始速度场，所述钻井测得的层速度为由工区内及邻区已完钻井反算得到的各控制层的层速度。
S13、将叠前道集数据结合叠前时间域的速度深度模型，求解波动方程获得叠前深度偏移数据体，将时间域的层位及断层数据经时深转换进叠前深度偏移数据体中，再次对深度域的层位及断层进行解释，建立相关深度域的初始速度深度模型，对叠前深度偏移剖面进行层位及断层的对比解释和剩余速度的拾取，进一步建立速度深度模型并对速度深度模型进行优化迭代，经多次迭代后判断叠前深度偏移剖面成像是否符合要求，若是，则将该速度深度模型作为第一速度深度模型，否则重新建立叠前时间域的速度深度模型并重复步骤S13。
在叠前深度偏移剖面上进行层位、断层解释，再次建立实体模型；利用叠前深度偏移剖面，根据深度域解释的层位，进行沿层剩余速度分析，拾取剩余速度值，并结合初始速度场生成新的速度场；利用实体模型及新的速度场生成新的速度深度模型，对新的速度深度模型再一次进行叠前深度偏移，获得新的叠前深度偏移剖面；若对新的叠前深度偏移剖面成像不满意，需进一步修改实体模型和速度场，则将新的叠前深度偏移剖面带入相关步骤重复建立速度深度模型。
优选地，判断成像满意的规则为叠前深度偏移剖面需满足如下要求：
叠前深度偏移剖面成像需符合工区的地质规律；
叠前深度偏移剖面成像较叠前时间偏移成像在反射波阻特征和接触关系方面有改善；
叠前深度偏移剖面成像与工区内已完钻井深度误差需在工业生产允许的范围内。
优选地，所述波动方程为：
上式中，
为绕射项，
Q为薄透镜项，x为空间直角坐标系中的水平方向坐标，Z是深度方向坐标，ω是圆频率，ω为角度的瞬时频率，kx为x方向上的波数，Q为延拓波场，速度v0(Z)为参考水平方向速度值，v为水平方向速度值，i为虚部单位。
S2、对第一速度深度模型进行模型修改，得到不同的速度深度模型，并对不同的速度深度模型确定的地震正演样本剖面位置进行地震正演模拟，得到地震正演样本剖面；包括以下步骤：
S21、根据第一速度深度模型进行模型修改，得到不同的速度深度模型，并对不同的速度深度模型的层位设定其速度及密度，得到声波模型；一般情况下，所设定的层速度由速度深度模型中得到，而密度则有相关的井上层的密度进行统计或借鉴其它研究区的密度资料、专家经验等确定。
S22、对不同速度深度模型的深度域的声波模型及地震正演样本剖面位置进行地震正演模拟，得到一系列的地震正演样本剖面。
优选地，地震正演模拟的具体原理及操作如下：
地震模型正演是通过室内模拟得到地质模型对于地震波的响应。地震模型正演包括物理模拟和数值模拟。其中，数值模拟就是应用相关的地球物理方程和数值计算求解已知的地质模型在假定激发源的作用下的地震响应。一般情况下，可以根据实际野外采集的地震资料相关观测系统、处理时使用的子波等参数，对设定好的地质模型(如声波模型)进行地震正演模拟，得到相关的模拟单炮记录，再对相关的模拟的单炮记录进行常规地震资料处理流程的处理后，得到相关的成像数据(如叠加数据体或叠前偏移、叠后偏移数据体等)。
在实际操作中，根据设计的声波模型(密度、层速度参数)利用相关成熟的商业软件进行地震正演模拟，可以得到相关的单炮模拟记录、叠前时间偏移模拟剖面或叠加偏移模拟剖面等数据。其中，相关正演模拟的子波及观测系统的设置，可以从相关的实际地震资料处理中获得。一般来说，可以进行地震正演模拟的商业软件很多，如成熟的商业软件seiswave1.0地震波场正演模拟软件等。
一系列地震正演样本剖面主要是根据实际深度域的速度深度模型情况及专家经验等，确定要实施相关实际地震资料验证的相关数据或地震剖面。一般情况下，复杂高陡构造区建议采用单炮记录或叠加剖面进行后续步骤的分析；对岩性体间断或连续性分析，建议采用叠前偏移剖面来进行分析。一般情况下，地震正演样本剖面的建立是研究区相对重要的包括解释可靠及可疑区域的位置，样本剖面的方向通常是垂直于构造的主要方向。一般情况下，一系列的地震正演剖面是指地震单炮记录或道集记录、叠前时间偏移剖面或叠后时间偏移剖面、叠加剖面等。一般情况下，地震正演样本剖面设定为与实测地震数据体上一致的线或道。
优选地，基于第一速度深度模型设定不同的速度深度模型的修改型，并进行统一的设定的地震正演样本剖面的计算，得到一系列的地震正演样本剖面。其中，对第一速度深度模型进行修改，从而得到一系列速度深度模型的具体操作如下：
对第一速度深度模型结合实测的地震资料(叠前深度偏移资料)、地质认识等进行分析，确定地震正演样本剖面中的解释成果可靠及可疑区域，对可疑区域进行模型修改并对整个研究区进行扩展，从而建立新的速度深度模型。其中，可疑区域是指在地震剖面上的反射资料解释不可靠区域，该区域的反射波通常为杂乱状或规律性差，解释上具有多解性的特征及解释结果可靠度低。而可靠区域则表现为地震层位反射清晰、产状正常及多解性降低，解释结果可靠程度高。对速度深度模型的修改，主要操作为根据第一速度深度模型进行可疑区域的层位及断层等数据修改，并结合地质经验及区域上的解释成果、钻井成果等对其进行修改，并充填相关层速度数据，从而建立起新的速度深度模型。原则上说，对速度深度模型的修改，层位及断层数据、两者形状不能变化太大，采用渐变模式(渐变量为两者差异的10％进行递增)，设计出一系列新的速度深度模型。
原则上，设计一系列速度深度模型的目的，主要是山区高陡区域的地震资料解释具有多解性。这样的兼顾不同解释方案的相关速度深度模型设计，可以从这些不同解释方案中得到的速度深度模型中确定出相对合适的一种速度深度模型，从而有利于建立准确的速度深度模型。
S3、对不同速度深度模型确定的地震正演样本剖面与实测地震正演样本剖面进行总相似度计算，并对总相似度进行优选得到最优的速度深度模型。
对确定的一系列地震正演样本剖面与实测地震剖面资料进行相似度分析及总相似度计算；
优选地，对确定地震正演样本剖面与实测地震剖面资料进行相似度分析及总相似度计算的具体操作如下：
利用某一速度深度模型的地震正演样本剖面及其所对应的实测的地震剖面进行对比及分析，确定相关特征点的相似度。其中，对两种正演及实测地震剖面的分析，主要是利用图像相似度计算技术来计算其两者特征点的相似度。一般情况下，本发明技术中的特征点是指目的层的地震反射的特征及断层所引起的绕射波、反射波的强弱变化等，如在叠加剖面中的绕射波、目的层的强弱反射特征等。一般情况下，图像相似度计算技术的主要算法是基于直方图、SSIM(结构相似性度量)等算法，也有相当多成熟的商业软件可以实施图像相似度计算；另外，还可以采用图像叠合法来进行两张图像的相似度计算。经过相关计算方法计算，得到地震正演样本剖面与实测的同类的地震剖面的相似度。一般情况下，相似度越高，则表明地震正演样本剖面与实际地质情况吻合度高；反之，则表明地震正演样本剖面与实际地质情况吻合度差，也就是所建立的速度深度模型存在问题。
叠合法的图像相似度的计算步骤如下：
采用显示相关的比例参数，对某地震正演样本剖面与实测地震剖面进行叠合显示。为了便于相关统计及计算、图像差异识别等情况，一张图像对波形设置显示方式为波形+变面积，另一张图像可以设定为波形+颜色充填显示；一张图像以透明方式显示，另一张为底图以不透明方式显示。通常情况下，可以将实测地震剖面设置为底图。
根据地震资料反射波特征实际情况、专家经验，确定实测地震剖面中要计算相似度的反射波数目、绕射波数目及其总长度，并确定地震正演剖面中与之相对应的反射波数目、绕射波数目及其总长度，从而实施该地震正演剖面的相似度计算。其中，地震正演样本剖面的相似度
的计算公式为：
上式中，bi为地震正演样本剖面所对应的实测地震正演样本剖面中要计算的反射波和绕射波总数，gi为地震正演样本剖面所对应的实测地震正演样本剖面中要计算的反射波和绕射波总长度，ki为地震正演样本剖面所对应的实测地震正演样本剖面中反射波数目和绕射波的叠合总数，ji为地震正演样本剖面对应的实测地震正演样本剖面中反射波和绕射波的叠合总长度。
优选地，选用何种计算方法实施地震正演样本剖面的相似度，应该根据计算精度、地震资料实际情况及专家经验等来决定。
在实际操作中，对某一速度深度模型所设定一系列的地震正演样本剖面，并与实测的地震剖面进行相似度计算，并对相似度进行累加取平均值作为该速度深度模型的总相似度。其中，总相似度的计算公式如下：
上式中，
为总相似度，
为地震正演样本剖面的相似度，N为地震正演样本剖面的个数，1≦N。
根据各个速度深度模型的总相似度分析结果进行优选，从而得到最优的速度深度模型。
根据各个速度深度模型的总相似度的计算结果，选取相似度值最大所对应的速度深度模型作为最优的速度深度模型。利用该速度深度模型，可以参与后续的叠前深度偏移处理，从而得到反映正确的地下地质情况的地震数据体。
本发明实例为：对某三维工区的关于叠前深度偏移所需要的速度深度模型的建立。该研究工区内的地表起伏大、地腹构造复杂、两翼侧转逆掩断裂带十分发育等，对速度深度模型的建立相对困难。
做好叠前道集的常规处理，以便为后续的叠前时间偏移或叠前深度偏移打下基础。在实际操作中，对道集数据进行了静校正、动校正、滤波、反褶积、振幅补偿、剩余静校正及速度分析中的一种或者多种处理方式。其中，所述静校正为地表因素的校正；所述滤波为改变原始波形函数的频谱组成，保留有效波的频率成分，滤掉干扰波的频率成分，从而对地震记录面貌进行改造，以便达到突出有效波，压制干扰波，提高信噪比的目的；所述反褶积是通过压缩地震记录中的基本地震子波，压制交混回响和短周期多次波，从而提高时间分辨率，再现地下地层的反射系数；所述振幅补偿是对信号的能量进行恢复和保持处理，并尽量保证在提高地震资料分辨率的同时，提高地震资料的信噪比和保真度；所述剩余静校正为消除野外静校正未消除的地表因素。
另外，对叠前道集数据进行叠前时间偏移前，先对叠前道集数据进行水平叠加处理，了解工区地层的基本构造形态，用以辅助叠前时间偏移剖面的对比解释，建立初始的实体模型。对道集数据进行叠前时间偏移处理后，进行叠加得到叠前时间偏移数据体。对该数据体进行井-震合成记录标定，确定相关解释层位数据，经相关的技术流程处理后，从而建立时间域的速度模型。通过该速度模型建立初始的速度深度模型，并进行叠前深度偏移偏移处理，并经相关步骤处理后，得到第一速度深度模型。
根据第一速度深度模型及其修改型，对各个层位之间进行密度数据充填，相关层内密度数据的赋值，主要是根据井上资料及专家经验、邻区的勘探成果确定。并对第一速度深度模型依据地质经验及钻井资料、专家经验等实施解释性修改，得到一系列新的速度深度模型；并设定相关的地震正演样本测线位置，对该测线位置进行相关的地震正演计算，从而得到一系列的地震正演样本剖面。在实际操作中，鉴于山区地震反射及绕射波的特征，确定的地震样本剖面为单炮记录加叠加剖面。根据相关速度深度模型的对比要求，按相关测线及构造走向，抽取的研究区的560线、780线及920线及1220道、1410道的地震测线作为相关的地震正演样本剖面位置，计算这些线、道上的地震正演的单炮记录及相关的叠加剖面，从而得到一系列不同的速度深度模型的地震正演样本剖面数据。在实际操作中，不同的速度深度模型设计有8个，分别是A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8。
针对八个不同速度模型的5条测线上的地震正演的单炮记录及叠加剖面，设定其相对应的实测地震单炮记录或叠加剖面，并确定相关反射及绕射特征区域、相关层位等，利用图像叠合法的相似度计算公式进行计算，从而得到不同速度深度模型的总相似度数据值。在实际操作中，对第一深度模型及其改型(八个)的5条测线利用图像法进行相似度及总相似度计算，并根据总相似度值的大小，确定第六个速度深度模型(总相似度值最大)作为最优的速度深度模型。
利用本发明技术方法所得到的成果与常规速度深度模型建立技术所得到的成果相对比，可以发现本发明技术的成果具有准确度高，优于常规速度深度建模的技术成果。从相关成果对比来看，可以证明本发明技术是有效的，可以建立相对准确的速度深度模型。
Claims (7)
1.一种基于道集数据建立速度深度模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、利用叠前道集数据建立第一速度深度模型；
S2、对第一速度深度模型进行模型修改，得到不同的速度深度模型，并对不同的速度深度模型确定的地震正演样本剖面位置进行地震正演模拟，得到地震正演样本剖面；
S3、对不同速度深度模型确定的地震正演样本剖面与实测地震正演样本剖面进行总相似度计算，并对总相似度进行优选得到最优的速度深度模型；
所述步骤S3中总相似度计算公式为：
上式中，
为总相似度，Pi j为地震正演样本剖面的相似度，N为地震正演样本剖面的个数；
其中，地震正演样本剖面的相似度Pi j的计算公式为：
上式中，bi为地震正演样本剖面所对应的实测地震正演样本剖面中要计算的反射波和绕射波总数，gi为地震正演样本剖面所对应的实测地震正演样本剖面中要计算的反射波和绕射波总长度，ki为地震正演样本剖面所对应的实测地震正演样本剖面中反射波数目和绕射波的叠合总数，ai为地震正演样本剖面对应的实测地震正演样本剖面中反射波和绕射波的叠合总长度。
2.根据权利要求1所述的基于道集数据建立速度深度模型的方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤为：
S11、通过野外采集炮采集叠前道集数据，将叠前道集数据进行叠前时间偏移，得到叠前时间偏移数据和叠前时间偏移剖面，并对其进行对比解释，得到控制层断层和层位数据；
S12、将叠前时间偏移的均方根速度经DIX公式转换得到的层速度以及钻井测得的层速度结合获得综合初始速度场，将综合初始速度场与控制层断层数据和层位数据相结合，建立叠前时间域的速度深度模型；
S13、将叠前道集数据结合叠前时间域的速度深度模型，求解波动方程获得叠前深度偏移数据体，将时间域的层位及断层数据经时深转换进叠前深度偏移数据体中，再次对深度域的层位及断层进行解释，建立相关深度域的初始速度深度模型，对叠前深度偏移剖面进行层位及断层的对比解释和剩余速度的拾取，进一步建立速度深度模型并对速度深度模型进行优化迭代，经多次迭代后判断叠前深度偏移剖面成像是否符合要求，若是，则将该速度深度模型作为第一速度深度模型，否则重新建立叠前时间域的速度深度模型并重复步骤S13。
3.根据权利要求1所述的基于道集数据建立速度深度模型的方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤为：
S21、根据第一速度深度模型进行模型修改，得到不同的速度深度模型，并对不同的速度深度模型的层位设定其速度及密度，得到声波模型；
S22、对不同速度深度模型的深度域的声波模型及地震正演样本剖面位置进行地震正演模拟，得到一系列的地震正演样本剖面。
4.根据权利要求3所述的基于道集数据建立速度深度模型的方法，其特征在于，所述步骤S21中模型修改的具体步骤为：对第一速度深度模型结合实测的地震资料进行分析，确定地震正演样本剖面中的解释成果可靠区域和可疑区域，根据第一速度深度模型结合地质经验及区域上的解释成果、钻井成果进行可疑区域的层位及断层的数据修改，并填充相关层速度数据，从而得到不同的速度深度模型。
5.根据权利要求4所述的基于道集数据建立速度深度模型的方法，其特征在于，所述可疑区域为在地震剖面上的反射资料解释不可靠区域，该区域的反射波为杂乱状或规律性差，解释上具有多解性的特征及解释结果可靠度低；所述可靠区域为地震层位反射清晰、产状正常及多解性降低以及解释结果可靠程度高的区域。
6.根据权利要求3所述的基于道集数据建立速度深度模型的方法，其特征在于，所述步骤S22中的地震正演模拟为通过seiswavel1.0软件完成模拟。
7.根据权利要求1所述的基于道集数据建立速度深度模型的方法，其特征在于，所述叠合总数和叠合长度的获取方法为：采用显示相关的比例参数，对地震正演样本剖面与实测地震正演样本剖面进行叠合显示，将地震正演样本剖面与实测地震正演样本剖面其中一张图片为波形加变面积显示，另一张图片为波形加颜色填充显示，将实测地震正演样本剖面设置为底图并以不透明方式显示，将地震正演样本剖面以透明方式显示。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010595022.2A CN111722284B (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种基于道集数据建立速度深度模型的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010595022.2A CN111722284B (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种基于道集数据建立速度深度模型的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111722284A CN111722284A (zh) | 2020-09-29 |
| CN111722284B true CN111722284B (zh) | 2021-03-09 |
Family
ID=72569185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010595022.2A Active CN111722284B (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种基于道集数据建立速度深度模型的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111722284B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112363221B (zh) * | 2020-10-27 | 2024-05-28 | 中国石油天然气集团有限公司 | Walkaway VSP测线的布设方法及装置 |
| CN112505780B (zh) * | 2020-10-27 | 2024-05-28 | 中国石油天然气集团有限公司 | 地层深度数据的校正方法及装置 |
| CN113064202A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-07-02 | 北京优创艾能科技有限公司 | 一种基于纵横波叠前正演道集标定的速度精细建模方法 |
| CN115616660B (zh) * | 2022-12-20 | 2023-05-19 | 广州海洋地质调查局三亚南海地质研究所 | 利用绕射波监测海域碳封存项目二氧化碳泄露情况的方法及装置 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008029420A1 (en) * | 2006-09-04 | 2008-03-13 | Geosystem S.R.L. | Method for building velocity models for pre-stack depth migration via the simultaneous joint inversion of seismic, gravity and magnetotelluric data |
| CN102520444A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-06-27 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种叠后地震波中绕射波信息提取方法 |
| CN102645670A (zh) * | 2011-02-22 | 2012-08-22 | 中国石油天然气集团公司 | 一种基于叠加响应分析的观测系统优化设计方法 |
| US8767508B2 (en) * | 2010-08-18 | 2014-07-01 | Exxonmobil Upstream Research Company | Using seismic P and S arrivals to determine shallow velocity structure |
| CN104267431A (zh) * | 2014-10-13 | 2015-01-07 | 成都北方石油勘探开发技术有限公司 | 一种地震构造解释的小断层获取方法 |
| CN104570125A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-04-29 | 郭平 | 一种利用井数据提高成像速度模型精度的方法 |
| CN105093320A (zh) * | 2014-05-16 | 2015-11-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 针对高速结晶盐壳覆盖区层析静校正初至拾取方法 |
| CN106405651A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-02-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种基于测井匹配的全波形反演初始模型构建方法 |
| CN109839660A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-06-04 | 成都捷科思石油天然气技术发展有限公司 | 一种利用叠前道集数据建立速度深度模型的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8670288B2 (en) * | 2009-02-04 | 2014-03-11 | Schlumberger Technology Corporation | Velocity model for well time-depth conversion |
-
2020
- 2020-06-28 CN CN202010595022.2A patent/CN111722284B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008029420A1 (en) * | 2006-09-04 | 2008-03-13 | Geosystem S.R.L. | Method for building velocity models for pre-stack depth migration via the simultaneous joint inversion of seismic, gravity and magnetotelluric data |
| US8767508B2 (en) * | 2010-08-18 | 2014-07-01 | Exxonmobil Upstream Research Company | Using seismic P and S arrivals to determine shallow velocity structure |
| CN102645670A (zh) * | 2011-02-22 | 2012-08-22 | 中国石油天然气集团公司 | 一种基于叠加响应分析的观测系统优化设计方法 |
| CN102520444A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-06-27 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种叠后地震波中绕射波信息提取方法 |
| CN105093320A (zh) * | 2014-05-16 | 2015-11-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 针对高速结晶盐壳覆盖区层析静校正初至拾取方法 |
| CN104570125A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-04-29 | 郭平 | 一种利用井数据提高成像速度模型精度的方法 |
| CN104267431A (zh) * | 2014-10-13 | 2015-01-07 | 成都北方石油勘探开发技术有限公司 | 一种地震构造解释的小断层获取方法 |
| CN106405651A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-02-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种基于测井匹配的全波形反演初始模型构建方法 |
| CN109839660A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-06-04 | 成都捷科思石油天然气技术发展有限公司 | 一种利用叠前道集数据建立速度深度模型的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "复杂构造地震叠前深度偏移方法及应用";赵玉莲 等;《煤田地质与勘探》;20061231;第34卷(第6期);第60-62页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111722284A (zh) | 2020-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111722284B (zh) | 一种基于道集数据建立速度深度模型的方法 | |
| CN109738945B (zh) | 一种利用叠前深度偏移成果直接生成构造图的方法 | |
| Barclay et al. | Seismic inversion: Reading between the lines | |
| CN104570125A (zh) | 一种利用井数据提高成像速度模型精度的方法 | |
| WO2005010797A2 (en) | Improved 3d veloctiy modeling, with calibration and trend fitting using geostatistical techniques, particularly advantageous for curved-ray prestack time migration and for such migration followed by prestack depth migration | |
| WO2017035104A1 (en) | Velocity model seismic static correction | |
| WO2012139082A1 (en) | Event selection in the image domain | |
| CN104516018A (zh) | 一种地球物理勘探中岩性约束下的孔隙度反演方法 | |
| CN111239798A (zh) | 光纤声波传感井地地震数据联采系统和井驱数据处理方法 | |
| US6289285B1 (en) | Seismic velocity analysis for class II sands | |
| CN102565852B (zh) | 针对储层含油气性检测的角度域叠前偏移数据处理方法 | |
| Talukdar et al. | Sub-basalt imaging of hydrocarbon-bearing Mesozoic sediments using ray-trace inversion of first-arrival seismic data and elastic finite-difference full-wave modeling along Sinor–Valod profile of Deccan Syneclise, India | |
| Fernandez-Concheso | Characterizing an unconventional reservoir with conventional seismic data: A case study using seismic inversion for the Vaca Muerta Formation, Neuquen Basin, Argentina | |
| CN109839659B (zh) | 一种对叠前深度偏移剖面进行迭代优化的方法 | |
| CN109239777B (zh) | 一种利用联合反演方法检测构造煤发育的方法 | |
| CN113806674A (zh) | 古河道纵向尺度的量化方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| CN112505767A (zh) | 深度域层位的标定方法 | |
| Liu et al. | Two‐dimensional SH‐wave and acoustic P‐wave full waveform inversion: A Midland Basin case study | |
| Bouchaala et al. | Azimuthal Investigation of a Fractured Carbonate Reservoir | |
| Stewart | Vertical seismic profiling: the one-dimensional forward and inverse problems | |
| Lacazette et al. | Passive Seismic Methods for Unconventional Resource Development | |
| Redger | Seismic attribute analysis of the Upper Morrow Sandstone and the Arbuckle Group from 3D-3C seismic data at Cutter Field, southwest Kansas | |
| Ampomah et al. | Improving Subsurface Stress Characterization for Carbon Dioxide Storage Projects by Incorporating Machine Learning Techniques | |
| Gadallah et al. | Seismic Interpretation | |
| Alhajni | Comparison study between the elevation and datum statics in NC 210, western Libya |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |