CN112036008A

CN112036008A - 一种利用混合模型记录反演速度的方法及系统

Info

Publication number: CN112036008A
Application number: CN202010748107.XA
Authority: CN
Inventors: 程丹; 梁兼栋; 王磊; 宣瑞卿; 尹文捷; 朱金平
Original assignee: China National Petroleum Corp; BGP Inc
Current assignee: China National Petroleum Corp; BGP Inc
Priority date: 2020-07-28
Filing date: 2020-07-28
Publication date: 2020-12-04
Anticipated expiration: 2040-07-28
Also published as: CN112036008B

Abstract

本发明提出了一种利用混合模型记录反演速度的方法及系统，方法包括：建立结构模型；在结构模型中导入网格模型，并提取网格模型的反演速度，记录至结构模型；当工区的反演速度发生变化时，将反演速度的变化更新到结构模型；根据结构模型中反演速度的变化，在走时保持不变的情况下，同步更新网格模型的反演速度；在网格模型的反演速度更新后，根据更新后的反演速度对网格模型层位内的每个样点重新计算对应的深度，利用每个样点深度重新插值得到新的反演速度，根据新的反演速度对网格进行变形处理，保持网格模型的时间、反演速度与结构模型相同，且变形后的反演深度与结构模型层位深度一致，使得层内成像更加准确，更加符合实际地质情况。

Description

一种利用混合模型记录反演速度的方法及系统

技术领域

本发明涉及物探技术数据处理领域，尤指一种利用混合模型记录反演速度的方法及系统。

背景技术

叠前深度偏移速度建模在叠前深度偏移处理中是非常重要的，速度的准确性直接影响资料成像的精度。速度模型的内部表示是所有建模软件的基础，其直接决定了所能支持的建模方式，并影响内部的算法实现。

目前，在速度建模中常用的记录速度的方法有两种，即结构模型和网格模型。

如图1所示，结构模型采用层位记录速度，即带不规则边界的几何形体，将工区采用结构建模的方式划分为不同的速度块，在每个速度块内将速度记录在块体的顶层或底层层位上。这种产生的速度场界面清晰，并能够按块体做速度分析，使速度受层位约束，更加准确。但是，结构模型方式不能记录层间细节，丢失一定的信息。

如图2所示，网格模型采用网格记录速度，即规则排列的矩形单元，常见的有Segy文件，这种方式采用样点记录工区内的速度值，因此能够充分表达速度细节。但是，由于不能记录边界，所以反演出的速度没有界面，这与实际地质情况不符。因此，上面两种记录速度方式都具有各自的优势，同时都具有一定的缺陷。

综上来看，亟需一种可以克服上述缺陷的记录反演速度的技术方案。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种利用混合模型记录反演速度的方法及系统。如图3所示，为示例性的混合模型示意图，本发明利用结构模型和网格模型构建一种采用混合模型记录反演速度的方式，采用结构模型和网格模型同时记录反演速度，在速度更新时，保持层位走时不变，二者速度协调一致；可以避免单一方式的缺陷，如结构模型不能记录细节和网格模型没有分界面的问题，并且能够同时发挥两者的优点，这种记录反演速度的方式在速度更新过程中始终保持速度界面，与网格模型记录的无界面速度相比更加接近实际地质情况；并且在速度更新过程中始终保持层内细节，使得层内成像更加准确，同时更符合实际地质情况。

在本发明实施例的第一方面，提出了一种利用混合模型记录反演速度的方法，该方法包括：

建立工区的结构模型；

在所述结构模型中导入工区的网格模型，并提取所述网格模型的反演速度，记录至所述结构模型；

当工区的反演速度发生变化时，将反演速度的变化更新到结构模型；

根据结构模型中反演速度的变化，在走时保持不变的情况下，同步更新网格模型的反演速度；

在网格模型的反演速度更新后，根据更新后的反演速度对网格模型层位内的每个样点重新计算对应的深度，利用每个样点深度重新插值得到新的反演速度，根据新的反演速度对网格进行变形处理，保持网格模型的时间、反演速度与结构模型相同，且变形后的反演深度与结构模型层位深度一致。

在本发明实施例的第二方面，提出了一种利用混合模型记录反演速度的系统，该系统包括：

模型建立模块，用于建立工区的结构模型；

模型导入模块，用于在所述结构模型中导入工区的网格模型，并提取所述网格模型的反演速度，记录至所述结构模型；

第一反演速度更新模块，用于当工区的反演速度发生变化时，将反演速度的变化更新到结构模型；

第二反演速度更新模块，用于根据结构模型中反演速度的变化，在走时保持不变的情况下，同步更新网格模型的反演速度；

变形处理模块，用于在网格模型的反演速度更新后，根据更新后的反演速度对网格模型层位内的每个样点重新计算对应的深度，利用每个样点深度重新插值得到新的反演速度，根据新的反演速度对网格进行变形处理，保持网格模型的时间、反演速度与结构模型相同，且变形后的反演深度与结构模型层位深度一致。

在本发明实施例的第三方面，提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现利用混合模型记录反演速度的方法。

在本发明实施例的第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现利用混合模型记录反演速度的方法。

本发明提出的利用混合模型记录反演速度的方法及系统，采用结构模型和网格模型同时记录反演速度，在速度更新时，保持层位走时不变，使结构模型和网格模型的速度协调一致，始终保持速度界面及层内细节，使得层内成像更加准确，更加符合实际地质情况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是一示例性的结构模型示意图。

图2是一示例性的网格模型示意图。

图3是一示例性的混合模型示意图。

图4是本发明一实施例的利用混合模型记录反演速度的方法流程示意图。

图5A是本发明一具体实施例的初始结构模型和网格模型的示意图。

图5B是本发明一具体实施例的结构模型速度和深度更新后的示意图。

图5C是本发明一具体实施例的网格模型速度和深度更新后的示意图。

图6A是本发明一具体实施例的结构模型速度场示意图。

图6B是本发明一具体实施例的混合模型速度场示意图。

图6C是本发明一具体实施例的结构模型的偏移结果示意图。

图6D是本发明一具体实施例的混合模型的偏移结果示意图。

图6E是本发明一具体实施例的结构模型的偏移结果局部放大示意图。

图6F是本发明一具体实施例的混合模型的偏移结果局部放大示意图。

图7是本发明一实施例的利用混合模型记录反演速度的系统架构示意图。

图8是本发明一实施例的计算机设备结构示意图。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本领域技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。

根据本发明的实施方式，提出了一种利用混合模型记录反演速度的方法及系统。该方法及系统采用结构模型和网格模型同时记录速度，在速度更新的过程中，结构模型和网格上的速度需要随之同步更新；为了将结构模型和网格模型上的速度初始化一致，并确保工区速度更新时两者同步更新，利用混合模型记录反演速度的流程主要包括：创建结构模型，加载网格模型，将网格模型的速度提取到结构模型层位上；更新结构模型速度；在保持走时不变的基础上，根据结构模型的速度更新网格模型；根据最新速度对网格模型做“变形”处理。

下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。

图4是本发明一实施例的利用混合模型记录反演速度的方法流程示意图。如图4所示，该方法包括：

步骤S401，建立工区的结构模型。

步骤S402，在所述结构模型中导入工区的网格模型，并提取所述网格模型的反演速度，记录至所述结构模型。

步骤S403，当工区的反演速度发生变化时，将反演速度的变化更新到结构模型。

步骤S404，根据结构模型中反演速度的变化，在走时保持不变的情况下，同步更新网格模型的反演速度。

步骤S405，在网格模型的反演速度更新后，根据更新后的反演速度对网格模型层位内的每个样点重新计算对应的深度，利用每个样点深度重新插值得到新的反演速度，根据新的反演速度对网格进行变形处理，保持网格模型的时间、反演速度与结构模型相同，且变形后的反演深度与结构模型层位深度一致。

为了对上述利用混合模型记录反演速度的方法进行更为清楚的解释，下面结合每一步进行具体说明。

步骤S401：

建立工区的结构模型。在结构模型中，会将工区采用结构建模的方式划分为不同的速度块，在每个速度块内将速度记录在块体的顶层或底层层位上。

步骤S402：

在所述结构模型中导入工区的网格模型，根据结构模型的层位时间或深度从网格模型中提取平均反演速度，记录在结构模型，保持所述结构模型和网格模型在层位位置上的时间和平均反演速度相同，且反演深度一致。

步骤S403：

在反演速度分析过程中，工区的反演速度会发生变化，对此，将反演速度的变化更新到结构模型的层位上，并根据时间和更新后的反演速度重新计算结构模型的深度；

根据结构模型上新的反演速度与原反演速度，计算产生一个比值，该比值即为反演速度变化率，在后续步骤更新网格模型时会用到反演速度变化率。

步骤S404：

根据结构模型中反演速度的变化，同步更新网格模型；其中，在走时保持不变的情况下，根据结构模型的反演速度发生变化时层位上记录的时间，在网格模型上取相同时间内的样点，将每个样点乘以所述反演速度变化率，得到更新后的网格模型的反演速度。

由于速度更新过程中遵循“保走时”原则，因此，所取样点即为层内所对应的样点。

步骤S405：

完成上述处理流程后即完成了一次速度更新，结构模型与网格模型上速度和深度都发生了变化、保持同步，并同时记录着速度边界和速度细节；如果需要进行多次更新反演速度，可以重复进行上述处理流程。

需要说明的是，尽管在上述实施例及附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

本发明提出的利用混合模型记录反演速度的方法，在速度更新过程中，提供了结构模型与网格模型在“保走时”的原则下的同步方法，并且在网格速度发生变化时，将网格进行“变形”处理，可以保证网格模型的时间、反演速度与结构模型相同，且变形后的反演深度与结构模型层位深度一致，这样在速度更新过程中始终保持速度界面，与网格记录的无界面速度相比更加接近实际地质情况，并且，在速度更新过程中还能够始终保持层内细节，使得层内成像更加准确，同时更符合实际地质情况。

为了对上述利用混合模型记录反演速度的方法进行更为清楚的解释，下面结合一个具体的实施例来进行说明，然而值得注意的是该实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明不当的限定。

以某一工区为例，利用本发明提出的方法来记录该工区的反演速度。

首先，结合步骤S401，建立该工区的结构模型。

结合步骤S402，在结构模型中导入网格模型。为了使这两个速度介质共同完场速度分析过程中速度的记录与更新，需要将两个速度介质初始化为同一速度状态，即在相同的时间上具有相同的速度。为了保证从同一速度状态开始，首先根据结构模型的层位时间或深度从网格模型中提取平均速度，并记录在结构模型上，保证了在层位位置上两个速度介质的时间和平均速度相同，从而深度相同；参考图5A，为本发明一具体实施例的初始结构模型和网格模型的示意图，如图5A所示，是混合模型初始状态，这时结构模型与网格模型速度、深度同步。

结合步骤S403，更新结构模型速度。

在速度分析过程中，工区速度发生变化，这时结构模型和网格模型需要同步做速度修改，以完成记录速度和细节的任务。结构模型上的速度通常记录在每个道的位置上，在工区速度发生变化时，将变化后的速度更新到结构模型层位上，并根据时间和更新后的速度重新计算模型深度；参考图5B，为本发明一具体实施例的结构模型速度和深度更新后的示意图，如图5B所示，对阴影层做速度修改(如平移500米/秒)，并更新层位深度。结构模型上的新速度与原速度会产生一个比值，即速度变化率，在更新网格时会用到速度变化率。

结合步骤S404，更新网格模型。

结构模型发生变化后，网格模型要同步更新，更新的原则是“保走时”。“保走时”是指在速度更新过程中走时一直保持不变，改变的是速度和深度。结构模型速度发生变化后，根据层位上记录的时间，在网格模型上取相同时间内的样点，每个样点乘以速度变化率，得到更新后的速度。由于速度更新过程中遵循“保走时”原则，因此，所取样点即为层内所对应的样点。

结合步骤S405，对网格模型进行变形处理。

网格模型速度更新后，为了保证模型的一致性，需要更新网格模型的深度，即对网格做“变形”处理。对层位内的每个样点，根据更新后的速度重新计算其深度，然后在每个样点深度重新插值出新的速度，便完成了变形网格操作；参考图5C，为本发明一具体实施例的网格模型速度和深度更新后的示意图，如图5C所示，在“保走时”原则下，对网格模型做速度更新和变形，根据刻度图例可以看出网格深度随结构模型下移。经过变形处理，网格模型的时间和速度都与结构模型相同，因此变形后的深度也与结构模型层位深度一致。

完成以上处理流程即完成了一次速度更新，结构模型与网格模型上速度和深度都发生了变化、保持同步，并同时记录着速度边界和速度细节。如果需要进行多次更新速度，可以多次重复以上处理流程。

参考图6A至图6F，为利用混合模型记录某一工区的反演速度的效果示意图。

如图6A及图6B所示，分别为结构模型和混合模型速度场示意图，将图6A及图6B进行对比，从图6B可以看出混合模型速度场即有速度界面，也有层内细节，更接近地质实际情况。

如图6C及图6D所示，分别为结构模型和混合模型的偏移结果示意图，在界面处两个偏移结果的同相轴几乎相同；进一步的，将6C及6D的标记框C'、标记框D'内的细节分别放大为图6E及图6F，可以看出在层内细节处混合模型的结果轴更多、更清晰、更连续。

在介绍了本发明示例性实施方式的方法之后，接下来，参考图7对本发明示例性实施方式的利用混合模型记录反演速度的系统进行介绍。

利用混合模型记录反演速度的系统的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的术语“模块”或者“单元”，可以是实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

基于同一发明构思，本发明还提出了一种利用混合模型记录反演速度的系统，如图7所示，该系统包括：

模型建立模块710，用于建立工区的结构模型；

模型导入模块720，用于在所述结构模型中导入工区的网格模型，并提取所述网格模型的反演速度，记录至所述结构模型；

第一反演速度更新模块730，用于当工区的反演速度发生变化时，将反演速度的变化更新到结构模型；

第二反演速度更新模块740，用于根据结构模型中反演速度的变化，在走时保持不变的情况下，同步更新网格模型的反演速度；

变形处理模块750，用于在网格模型的反演速度更新后，根据更新后的反演速度对网格模型层位内的每个样点重新计算对应的深度，利用每个样点深度重新插值得到新的反演速度，根据新的反演速度对网格进行变形处理，保持网格模型的时间、反演速度与结构模型相同，且变形后的反演深度与结构模型层位深度一致。

在一实施例中，所述模型导入模块720具体用于：

根据结构模型的层位时间或深度从网格模型中提取平均反演速度，记录在结构模型，保持所述结构模型和网格模型在层位位置上的时间和平均反演速度相同，且反演深度一致。

在一实施例中，所述第一反演速度更新模块730具体用于：

在反演速度分析过程中，工区的反演速度发生变化，将反演速度的变化更新到结构模型的层位上，并根据时间和更新后的反演速度重新计算结构模型的深度；

根据结构模型上新的反演速度与原反演速度，得到反演速度变化率。

在一实施例中，所述第二反演速度更新模块740具体用于：

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了利用混合模型记录反演速度的系统的若干模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。

基于前述发明构思，如图8所示，本发明还提出了一种计算机设备800，包括存储器810、处理器820及存储在存储器810上并可在处理器820上运行的计算机程序830，所述处理器820执行所述计算机程序830时实现前述利用混合模型记录反演速度的方法。

基于前述发明构思，本发明提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述利用混合模型记录反演速度的方法。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种利用混合模型记录反演速度的方法，其特征在于，该方法包括：

建立工区的结构模型；

当工区的反演速度发生变化时，将反演速度的变化更新到所述结构模型；

根据所述结构模型中反演速度的变化，在走时保持不变的情况下，同步更新网格模型的反演速度；

在所述网格模型的反演速度更新后，根据更新后的反演速度对网格模型层位内的每个样点重新计算对应的深度，利用每个样点深度重新插值得到新的反演速度，根据新的反演速度对网格进行变形处理，保持网格模型的时间、反演速度与结构模型相同，且变形后的反演深度与结构模型层位深度一致。

2.根据权利要求1所述的利用混合模型记录反演速度的方法，其特征在于，在所述结构模型中导入工区的网格模型，并提取所述网格模型的反演速度，记录至所述结构模型，包括：

3.根据权利要求1所述的利用混合模型记录反演速度的方法，其特征在于，当工区的反演速度发生变化时，将反演速度的变化更新到结构模型，包括：

4.根据权利要求3所述的利用混合模型记录反演速度的方法，其特征在于，根据结构模型中反演速度的变化，在走时保持不变的情况下，同步更新网格模型的反演速度，包括：

5.一种利用混合模型记录反演速度的系统，其特征在于，该系统包括：

模型建立模块，用于建立工区的结构模型；

6.根据权利要求5所述的利用混合模型记录反演速度的系统，其特征在于，所述模型导入模块具体用于：

7.根据权利要求5所述的利用混合模型记录反演速度的系统，其特征在于，所述第一反演速度更新模块具体用于：

8.根据权利要求7所述的利用混合模型记录反演速度的系统，其特征在于，所述第二反演速度更新模块具体用于：

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4任一所述方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一所述方法。