CN112147699B - 结合过井剖面的vsp深度域层速度模型构建方法及系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建方法及系统。该方法包括：根据零井源距VSP资料，计算VSP井位置处的地下地层的深度域层速度进行时深转换，获得VSP井位置处的地下地层的时间域层速度；根据过井剖面的地震层位，确定主要反射层；根据过井剖面的反射同相轴，确定每个主要反射层的次要反射层；根据VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的主要反射层与次要反射层的层速度，确定VSP时间域层速度模型；将VSP时间域层速度模型进行时深转换，获得VSP深度域层速度模型。本发明通过过井剖面构建VSP深度域层速度模型，提高VSP速度模型的准确度，消除由常规VSP速度建模方法所带来的局限性。

Description

结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建方法及系统
技术领域
本发明涉及地球物理勘探领域，更具体地，涉及一种结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建方法及系统。
背景技术
随着非零偏VSP勘探技术在地震勘探领域的推广应用，有关非零偏VSP地震资料处理技术的研究也越来越受到业界的重视，目前，对非零偏VSP资料的处理主要还是采用常规的VSP-CDP转换以及Kirchhoff积分偏移，然而，不管是VSP-CDP转换还是Kirchhoff积分偏移，都要求事先建立速度模型，只有在已知速度模型的前提下，才有可能接下来进行VSP-CDP转换或Kirchhoff积分偏移。目前，建立VSP速度模型主要还是通过直接利用零井源距VSP初至时间求取地层层速度的方式来建立，所以，建立的VSP速度模型其实为水平层速度模型，这样的速度模型往往导致VSP-CDP转换以及Kirchhoff积分偏移存在以下局限性：1、VSP-CDP转换仅对水平层状介质或横向变速缓慢的介质才能取得比较好的处理结果；2、利用Kirchhoff积分偏移方法对VSP数据成像时，要求速度场横向变化不能太大。换句话说，按照常规的VSP速度模型构建方法，只有当横向速度变化较为缓慢的情况下，才可以得到比较好的处理结果，如果地层横向速度变化较大，地下地质产状不是水平产状，则很难得到高质量的非零偏VSP资料处理结果，因此，为了使构建的VSP速度模型更符合地下的实际构造情况，有必要寻找一种更有效的VSP速度模型的构建方法，在过去的这些年内，不少从事非零偏VSP资料处理方法研究的科研人员为此做了大量的工作，也取得了不少研究成果，例如通过利用VSP旅行时进行层析反演来得到速度模型的层速度，但是该方法由于受到VSP旅行时信息量较少的限制，所以导致反演得到的层速度不是很理想。因此，有必要开发一种结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建方法及系统。
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
本发明提出了一种结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建方法及系统，其能够通过过井剖面构建VSP深度域层速度模型，提高VSP速度模型的准确度，消除由常规VSP速度建模方法所带来的局限性。
根据本发明的一方面，提出了一种结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建方法。所述方法可以包括：根据零井源距VSP资料，计算VSP井位置处的地下地层的深度域层速度进而进行时深转换，获得VSP井位置处的地下地层的时间域层速度；根据过井剖面的地震层位，确定VSP时间域层速度模型的主要反射层；根据所述过井剖面的反射同相轴，确定所述VSP时间域层速度模型的每个主要反射层的次要反射层；根据所述VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的所述主要反射层与所述次要反射层的层速度，进而确定VSP时间域层速度模型；将所述VSP时间域层速度模型的时间域层速度转换为深度域层速度，获得VSP深度域层速度模型。
优选地，所述根据过井剖面的地震层位，确定主要反射层包括：根据所述VSP时间域层速度模型的空间范围，确定所述过井剖面对应的范围；在所述范围内的过井剖面上确定主要地震层位，以VSP井所在位置为起点，对每个主要地震层位的主同相轴进行追踪，确定所述主同相轴上每个共深度点所对应的时间；根据所述每个共深度点所对应的时间，确定所述VSP时间域层速度模型的主要反射层在每个共深度点所对应的时间位置。
优选地，所述根据所述过井剖面的反射同相轴，确定每个主要反射层的次要反射层包括：判断所述过井剖面的反射层内是否出现反射同相轴；若是，则该反射层内存在次要反射层，以所述VSP井所在位置为起点，对所述反射同相轴进行追踪，确定所述反射同相轴在所述VSP时间域层速度模型上每个共深度点所对应的时间，进而确定所述次要反射层在每个共深度点所对应的时间位置；若否，则该反射层内不存在次要反射层。
优选地，所述根据所述VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的所述主要反射层与所述次要反射层的层速度为：将反射层在VSP井位置处所对应的地层的时间域层速度作为该反射层的层速度。
优选地，所述根据所述VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的所述主要反射层与所述次要反射层的层速度为：若反射层的厚度大于VSP的层厚度，则计算所述反射层对应的多个时间域层速度的平均速度，作为所述反射层的层速度。
根据本发明的另一方面，提出了一种结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建系统，其特征在于，该系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：根据零井源距VSP资料，计算VSP井位置处的地下地层的深度域层速度进而进行时深转换，获得VSP井位置处的地下地层的时间域层速度；根据过井剖面的地震层位，确定VSP时间域层速度模型的主要反射层；根据所述过井剖面的反射同相轴，确定所述VSP时间域层速度模型的每个主要反射层的次要反射层；根据所述VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的所述主要反射层与所述次要反射层的层速度，进而确定VSP时间域层速度模型；将所述VSP时间域层速度模型的时间域层速度转换为深度域层速度，获得VSP深度域层速度模型。
优选地，所述根据过井剖面的地震层位，确定主要反射层包括：根据所述VSP时间域层速度模型的空间范围，确定所述过井剖面对应的范围；在所述范围内的过井剖面上确定主要地震层位，以VSP井所在位置为起点，对每个主要地震层位的主同相轴进行追踪，确定所述主同相轴上每个共深度点所对应的时间；根据所述每个共深度点所对应的时间，确定所述VSP时间域层速度模型的主要反射层在每个共深度点所对应的时间位置。
优选地，所述根据所述过井剖面的反射同相轴，确定每个主要反射层的次要反射层包括：判断所述过井剖面的反射层内是否出现反射同相轴；若是，则该反射层内存在次要反射层，以所述VSP井所在位置为起点，对所述反射同相轴进行追踪，确定所述反射同相轴在所述VSP时间域层速度模型上每个共深度点所对应的时间，进而确定所述次要反射层在每个共深度点所对应的时间位置；若否，则该反射层内不存在次要反射层。
优选地，所述根据所述VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的所述主要反射层与所述次要反射层的层速度为：将反射层在VSP井位置处所对应的地层的时间域层速度作为该反射层的层速度。
优选地，所述根据所述VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的所述主要反射层与所述次要反射层的层速度为：若反射层的厚度大于VSP的层厚度，则计算所述反射层对应的多个时间域层速度的平均速度，作为所述反射层的层速度。
本发明的方法和装置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结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建方法的步骤的流程图。
图2a和图2b分别示出了根据本发明的一个实施例的零井源距VSP资料的X分量和Z分量的示意图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的时间域纵波速度与横波速度的示意图。
图4示出了根据本发明的一个实施例的过井剖面的示意图。
图5示出了根据本发明的一个实施例的VSP深度域层速度模型的示意图。
图6a和图6b分别示出了根据本发明的一个实施例的VSP深度域纵波、横波偏移剖面的示意图。
图7a和图7b分别示出了根据本发明的一个实施例的VSP时间域纵波、转换波偏移剖面的示意图。
图8a、图8b分别示出了根据常规VSP速度建模得到的VSP时间域纵波、转换波偏移剖面的示意图。
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结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建方法的步骤的流程图。
在该实施例中，根据本发明的结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建方法可以包括：步骤101，根据零井源距VSP资料，计算VSP井位置处的地下地层的深度域层速度，进而进行时深转换，获得VSP井位置处的地下地层的时间域层速度；步骤102，根据过井剖面的地震层位，确定VSP时间域层速度模型的主要反射层；步骤103，根据过井剖面的反射同相轴，确定VSP时间域层速度模型的每个主要反射层的次要反射层；步骤104，根据VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的主要反射层与次要反射层的层速度，进而确定VSP时间域层速度模型；步骤105，将VSP时间域层速度模型的时间域层速度转换为深度域层速度，获得VSP深度域层速度模型。
在一个示例中，根据过井剖面的地震层位，确定主要反射层包括：根据VSP时间域层速度模型的空间范围，确定过井剖面对应的范围；在范围内的过井剖面上确定主要地震层位，以VSP井所在位置为起点，对每个主要地震层位的主同相轴进行追踪，确定主同相轴上每个共深度点所对应的时间；根据每个共深度点所对应的时间，确定VSP时间域层速度模型的主要反射层在每个共深度点所对应的时间位置。
在一个示例中，根据过井剖面的反射同相轴，确定每个主要反射层的次要反射层包括：判断过井剖面的反射层内是否出现反射同相轴；若是，则该反射层内存在次要反射层，以VSP井所在位置为起点，对反射同相轴进行追踪，确定反射同相轴在VSP时间域层速度模型上每个共深度点所对应的时间，进而确定次要反射层在每个共深度点所对应的时间位置；若否，则该反射层内不存在次要反射层。
在一个示例中，根据VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的主要反射层与次要反射层的层速度为：将反射层在VSP井位置处所对应的地层的时间域层速度作为该反射层的层速度。
在一个示例中，根据VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的主要反射层与次要反射层的层速度为：若反射层的厚度大于VSP的层厚度，则计算反射层对应的多个时间域层速度的平均速度，作为反射层的层速度。
具体地，根据本发明的结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建方法可以包括：
根据零井源距VSP资料，计算VSP井位置处的地下地层的深度域层速度进而进行时深转换，获得VSP井位置处的地下地层的时间域层速度。
根据VSP时间域层速度模型的空间范围，确定过井剖面对应的范围；在范围内的过井剖面上确定主要地震层位，以VSP井所在位置为起点，对每个主要地震层位的主同相轴进行追踪，确定主同相轴在VSP时间域层速度模型上每个共深度点所对应的时间；根据每个共深度点所对应的时间，确定主要反射层在每个共深度点所对应的时间位置。判断过井剖面的反射层内是否出现反射同相轴；若是，则该反射层内存在次要反射层，以VSP井所在位置为起点，对反射同相轴进行追踪，确定反射同相轴在VSP时间域层速度模型上每个共深度点所对应的时间，进而确定次要反射层在每个共深度点所对应的时间位置；若否，则该反射层内不存在次要反射层。
根据VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的主要反射层与次要反射层的层速度，可以将反射层在VSP井位置处所对应的地层的时间域层速度作为该反射层的层速度；若反射层的厚度大于VSP的层厚度，则计算反射层对应的多个时间域层速度的平均速度，作为反射层的层速度，进而确定VSP时间域层速度模型。将VSP时间域层速度模型的时间域层速度转换为深度域层速度，获得VSP深度域层速度模型。
本方法通过过井剖面构建VSP深度域层速度模型，提高VSP速度模型的准确度，消除由常规VSP速度建模方法所带来的局限性。
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。
图2a和图2b分别示出了根据本发明的一个实施例的零井源距VSP资料的X分量和Z分量的示意图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的时间域纵波速度与横波速度的示意图。
根据如图2a、图2b所示的零井源距VSP资料的X分量和Z分量，计算VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，包括纵波速度与横波速度，如图3所示。
图4示出了根据本发明的一个实施例的过井剖面的示意图。
根据VSP时间域层速度模型的空间范围，确定如图4所示的过井剖面对应的范围；在范围内的过井剖面上确定主要地震层位，以VSP井所在位置为起点，对每个主要地震层位的主同相轴进行追踪，确定主同相轴在非VSP时间域层速度模型上每个共深度点所对应的时间；根据每个共深度点所对应的时间，确定主要反射层在每个共深度点所对应的时间位置。判断过井剖面的反射层内是否出现反射同相轴；若是，则该反射层内存在次要反射层，以VSP井所在位置为起点，对反射同相轴进行追踪，确定反射同相轴在VSP时间域层速度模型上每个共深度点所对应的时间，进而确定次要反射层在每个共深度点所对应的时间位置；若否，则该反射层内不存在次要反射层。
图5示出了根据本发明的一个实施例的VSP深度域层速度模型的示意图。
根据VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的主要反射层与次要反射层的层速度，将反射层在VSP井位置处所对应的地层的时间域层速度作为该反射层的层速度；若反射层的厚度大于VSP的层厚度，则计算反射层对应的多个时间域层速度的平均速度，作为反射层的层速度，进而确定VSP时间域层速度模型。将VSP时间域层速度模型的时间域层速度转换为深度域层速度，获得VSP深度域层速度模型，如图5所示。
图6a和图6b分别示出了根据本发明的一个实施例的VSP深度域纵波、横波偏移剖面的示意图。
图7a和图7b分别示出了根据本发明的一个实施例的VSP时间域纵波、转换波偏移剖面的示意图。
利用图5所示的深度域层速度模型对非零偏VSP资料的X、Z分量的上行波场进行叠前逆时深度偏移，得到如图6a、图6b所示的VSP深度域纵、横波偏移剖面，将VSP深度域纵、横波偏移剖面转换成如图7a、图7b所示的VSP时间域纵波、转换波偏移剖面。
图8a、图8b分别示出了根据常规VSP速度建模得到的VSP时间域纵波、转换波偏移剖面的示意图。
对比图7a、7b、8a与8b发现：在非零偏VSP资料处理过程中，利用常规VSP速度建模方法构建的VSP速度模型与利用本发明提出的VSP速度建模方法相比，最后处理出的非零偏VSP剖面在处理质量上相差很大，利用常规VSP速度建模方法构建的VSP速度模型对非零偏VSP进行处理，不能得到反射层清晰的VSP处理剖面，无法在剖面上区分反射层的顶、底界面；而利用本发明提出的VSP速度建模方法得到的VSP速度模型对非零偏VSP资料进行处理，则可以得到反射层非常清晰的VSP处理剖面。
综上所述，本发明通过过井剖面构建VSP深度域层速度模型，提高VSP速度模型的准确度，消除由常规VSP速度建模方法所带来的局限性。
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。
根据本发明的实施例，提供了一种结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建系统，其特征在于，该系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：根据零井源距VSP资料，计算VSP井位置处的地下地层的深度域层速度进而进行时深转换，获得VSP井位置处的地下地层的时间域层速度；根据过井剖面的地震层位，确定VSP时间域层速度模型的主要反射层；根据过井剖面的反射同相轴，确定VSP时间域层速度模型的每个主要反射层的次要反射层；根据VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的主要反射层与次要反射层的层速度，进而确定VSP时间域层速度模型；将VSP时间域层速度模型的时间域层速度转换为深度域层速度，获得VSP深度域层速度模型。
在一个示例中，根据过井剖面的地震层位，确定主要反射层包括：根据VSP时间域层速度模型的空间范围，确定过井剖面对应的范围；在范围内的过井剖面上确定主要地震层位，以VSP井所在位置为起点，对每个主要地震层位的主同相轴进行追踪，确定主同相轴上每个共深度点所对应的时间；根据每个共深度点所对应的时间，确定VSP时间域层速度模型的主要反射层在每个共深度点所对应的时间位置。
在一个示例中，根据过井剖面的反射同相轴，确定每个主要反射层的次要反射层包括：判断过井剖面的反射层内是否出现反射同相轴；若是，则该反射层内存在次要反射层，以VSP井所在位置为起点，对反射同相轴进行追踪，确定反射同相轴在VSP时间域层速度模型上每个共深度点所对应的时间，进而确定次要反射层在每个共深度点所对应的时间位置；若否，则该反射层内不存在次要反射层。
在一个示例中，根据VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的主要反射层与次要反射层的层速度为：将反射层在VSP井位置处所对应的地层的时间域层速度作为该反射层的层速度。
在一个示例中，根据VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的主要反射层与次要反射层的层速度为：若反射层的厚度大于VSP的层厚度，则计算反射层对应的多个时间域层速度的平均速度，作为反射层的层速度。
本系统通过过井剖面构建VSP深度域层速度模型，提高VSP速度模型的准确度，消除由常规VSP速度建模方法所带来的局限性。
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 (6)

1.一种结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建方法，其特征在于，包括：
根据零井源距VSP资料，计算VSP井位置处的地下地层的深度域层速度，进而进行时深转换，获得VSP井位置处的地下地层的时间域层速度；
根据过井剖面的地震层位，确定VSP时间域层速度模型的主要反射层；
根据所述过井剖面的反射同相轴，确定所述VSP时间域层速度模型的每个主要反射层的次要反射层；
根据所述VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的所述主要反射层与所述次要反射层的层速度，进而确定VSP时间域层速度模型；
将所述VSP时间域层速度模型的时间域层速度转换为深度域层速度，获得VSP深度域层速度模型；
其中，所述根据过井剖面的地震层位，确定主要反射层包括：
根据所述VSP时间域层速度模型的空间范围，确定所述过井剖面对应的范围；
在所述范围内的过井剖面上确定主要地震层位，以VSP井所在位置为起点，对每个主要地震层位的主同相轴进行追踪，确定所述主同相轴上每个共深度点所对应的时间；
根据所述每个共深度点所对应的时间，确定所述VSP时间域层速度模型的主要反射层在每个共深度点所对应的时间位置；
其中，所述根据所述过井剖面的反射同相轴，确定每个主要反射层的次要反射层包括：
判断所述过井剖面的反射层内是否出现反射同相轴；
若是，则该反射层内存在次要反射层，以所述VSP井所在位置为起点，对所述反射同相轴进行追踪，确定所述反射同相轴在所述VSP时间域层速度模型上每个共深度点所对应的时间，进而确定所述次要反射层在每个共深度点所对应的时间位置；
若否，则该反射层内不存在次要反射层。
2.根据权利要求1所述的结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建方法，其中，所述根据所述VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的所述主要反射层与所述次要反射层的层速度为：
将反射层在VSP井位置处所对应的地层的时间域层速度作为该反射层的层速度。
3.根据权利要求1所述的结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建方法，其中，所述根据所述VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的所述主要反射层与所述次要反射层的层速度为：
若反射层的厚度大于VSP的层厚度，则计算所述反射层对应的多个时间域层速度的平均速度，作为所述反射层的层速度。
4.一种结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建系统，其特征在于，该系统包括：
存储器，存储有计算机可执行指令；
处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：
根据零井源距VSP资料，计算VSP井位置处的地下地层的深度域层速度进而进行时深转换，获得VSP井位置处的地下地层的时间域层速度；
根据过井剖面的地震层位，确定VSP时间域层速度模型的主要反射层；
根据所述过井剖面的反射同相轴，确定所述VSP时间域层速度模型的每个主要反射层的次要反射层；
根据所述VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的所述主要反射层与所述次要反射层的层速度，进而确定VSP时间域层速度模型；
将所述VSP时间域层速度模型的时间域层速度转换为深度域层速度，获得VSP深度域层速度模型；
其中，所述根据过井剖面的地震层位，确定主要反射层包括：
根据所述VSP时间域层速度模型的空间范围，确定所述过井剖面对应的范围；
在所述范围内的过井剖面上确定主要地震层位，以VSP井所在位置为起点，对每个主要地震层位的主同相轴进行追踪，确定所述主同相轴上每个共深度点所对应的时间；
根据所述每个共深度点所对应的时间，确定所述VSP时间域层速度模型的主要反射层在每个共深度点所对应的时间位置；
其中，所述根据所述过井剖面的反射同相轴，确定每个主要反射层的次要反射层包括：
判断所述过井剖面的反射层内是否出现反射同相轴；
若是，则该反射层内存在次要反射层，以所述VSP井所在位置为起点，对所述反射同相轴进行追踪，确定所述反射同相轴在所述VSP时间域层速度模型上每个共深度点所对应的时间，进而确定所述次要反射层在每个共深度点所对应的时间位置；
若否，则该反射层内不存在次要反射层。
5.根据权利要求4所述的结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建系统，其中，所述根据所述VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的所述主要反射层与所述次要反射层的层速度为：
将反射层在VSP井位置处所对应的地层的时间域层速度作为该反射层的层速度。
6.根据权利要求4所述的结合过井剖面的VSP深度域层速度模型构建系统，其中，所述根据所述VSP井位置处的地下地层的时间域层速度，确定对应的所述主要反射层与所述次要反射层的层速度为：
若反射层的厚度大于VSP的层厚度，则计算所述反射层对应的多个时间域层速度的平均速度，作为所述反射层的层速度。
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