CN112147717A - 一种叠前叠后井震联合时深标定的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叠前叠后井震联合时深标定方法,在传统叠后地震井震时深标定的基础上,结合了叠前道集资料的应用,对于时深关系整体拉伸压缩校正,本发明利用叠前道集的动校正速度分析功能质控区分时深关系异常的类型并进行校正;对于时深关系局部拉伸压缩校正,本发明以井旁地震道的相位时间为标准时间,通过校正合成记录的相位时间,实现时深关系局部拉伸压缩校正。时深标定过程中,未改变测井曲线本身的量值,旨在解决现有技术中存在的,因为不准确的声波时差数据作为时深转换速度的基础数据导致井震标定工作难度与结果不准的技术问题,为后续高精度反演提供了保障。
Description
技术领域
本发明涉及油气勘探技术领域,尤其涉及叠前叠后井震联合时深标定方法。
背景技术
测井数据与地震数据的时深标定是当今油气勘探研究中构造解释与储层预测工作的关键步骤之一。测井数据是在井下的纵向方向进行勘测,是深度域数据;而地震数据是在地表上进行勘测,是时间域数据。测井数据的特点是纵向分辨率高,横向分辨率低,而地震数据的特点与测井数据相反。井震时深标定是连接测井与地震资料的桥梁,时深标定结果是否准确直接影响了构造解释和地震反演的准确性。井震标定的实际操作过程中,仅通过一条原始的声波时差曲线(纵波速度的倒数)进行一系列的转换,得到合成地震记录。地震层位时间是固定不变的,测井深度层位相对于地震时间层位进行平移、拉伸和压缩操作,根据图像映射原理,以合成记录与井旁地震最大相关度为质控,达到井震标定目标。
实际工作中,声波时差测井数据由于受井径、频散、初始速度未知性等的影响,声波测井求取的地层平均速度用于井震标定时存在较大的不确定性。首先,在钻井过程中,有些砂泥岩地层比较疏松,再加上泥浆滤液长时间的浸泡,很容易发生垮塌引起的井径变化,导致声波时差数据不准;其次,声波传播速度随频率的变化而变化,且频率越高速度的频散现象越严重,声波测井的高频采集特点导致它的频散现象更突出;最后,声波测井往往不是全井段观测,而是从某一深度开始观测,因此用它求取平均速度时,必须在地面与观测起始点之间做一系列的假设。综上,不准确的的声波时差数据作为时深转换速度的基础数据是导致井震标定工作难度与结果不准的主要原因之一。因此,如何降低井震标定工作难度、提高结果准确性,是一个亟需解决的技术问题。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种叠前叠后井震联合时深标定方法,旨在解决现有技术中存在的,因为不准确的的声波时差数据作为时深转换速度的基础数据导致井震标定工作难度与结果不准的技术问题。
为实现上述目的,本发明提出一种叠前叠后井震联合时深标定方法,所述时深标定的方法包括如下步骤:
步骤一:根据井资料的层位划分与地震资料的层位划分,获取初始时深控制点,利用纵波测井数据获取初始的时深关系曲线与时间域纵波速度;
步骤二:用井旁叠前道集与其对应的均方根速度对叠前道集进行反动校正处理,得到反动校正的双曲线道集;
步骤三:用步骤一得到的时间域纵波速度计算得到测井均方根速度,使用该均方根速度对双曲线道集进行动校正,进行动校拉平判断;若判断结果满意,制作合成记录,工作结束;若判断结果不满意,则进行下述步骤;
步骤四、给出深度域纵波速度均值漂移范围与步长,重复步骤一、二、三;若动校正的拉平判断结果满意,则漂移后的纵波速度作为新的时深转换纵波速度,结合初始时深控制点,计算新的时深关系曲线与合成记录,工作结束;若判断结果不满意,则进行下述步骤;
步骤五、根据步骤一得到的时间域纵波速度制作合成记录,结合叠后地震道的资料相位相似度对比,递归自动搜索时深校正控制点;
步骤六、利用时深校正控制点校正时深曲线,原始井曲线使用新时深关系进行重采样并计算合成记录。
优选的,一种叠前叠后井震联合时深标定方法,所述获取初始时深控制点通过寻找测井与地震的标志层位,利用深度漂移方式将井上深度域与地震时间域的标志层位置进行对应,对应后的测井和地震标志层位点位置就是时深控制点,以时深控制点为平均速度计算起始点,利用深度域纵波速度计算平均速度,并进行时深转换,计算平均速度的公式为
TL=T0+(DL-D0)/VpL(1-4)
VaveL=DL/TL(1-6)
(1-1)式中,T0是时间域的时深控制点,D0是深度域的时深控制点,Vave*是时深控制点位置的平均速度;(1-2)和(1-3)式中,L位置是测井深度上距离D0最近的位置,当L位置的深度值小于D0,则使用(1-2)迭代式计算D0以上的深度点的时间值,式中:DL是L位置处的深度值,VpL+1是L+1位置的深度域测井纵波速度,TL是L深度位置处的时间值,然后使用(1-3)迭代式计算D0以下位置的时间值,式中:TL+1是L+1深度位置处的时间值,DL+1是L+1位置处的深度值;(1-4)和(1-5)式中,L位置是测井深度上距离D0最近的位置,当L位置的深度值大于D0,则使用(1-4)迭代式计算D0以下的深度点的时间值,然后使用 (1-5)迭代式计算D0以上位置的时间值,式中:TL-1是L-1深度位置处的时间值, DL-1是L-1位置处的深度值;式(1-6)计算L位置的平均速度,VaveL是L位置的平均速度。
优选的,一种叠前叠后井震联合时深标定方法,其特征在于,所述时间域纵波速度获取通过平均速度计算时深曲线,并对深度域测井纵波进行重采样得到时间域纵波。
优选的,一种叠前叠后井震联合时深标定方法,其特征在于,所述利用叠前双曲线道集动校拉平判断时深关系准确性,通过测井均方根速度对双曲线道集进行动校正,若双曲线道集拉平则说明测井均方根速度合理,时深标定工作结果;若双曲线道集不能拉平则说明测井均方根速度不合理。
优选的,一种叠前叠后井震联合时深标定方法,所述进行递归自动搜索局部时深校正控制点步骤,需结合叠后地震道的资料相位相似度对比,且以四分之一波长长度为约束。
本发明中,在传统叠后地震井震时深标定的基础上,结合了叠前道集资料的应用,充分利用叠前道集的动校正速度分析功能质控区分出时深关系异常的类型,然后分情况对时深关系进行校正;本发明的平均速度计算起点为测井地震标志层对应点,该点不受测井观测状况的影响,是可靠的时深对应点,从此点开始递推计算平均速度,避免了对起始深度缺失段数据的均匀假设。本发明利用地震均方根速度的真实性,叠前道集进行反动校正得到的叠前双曲线道集,用于对时深关系的质控判断和时深关系整体拉伸压缩校正。对于时深关系局部拉伸压缩,根据地震时间的不变性,本发明以井旁地震道的相位时间为标准时间,通过校正合成记录的相位时间,间接实现时深关系曲线的拉伸压缩校正。本发明对测井曲线的压缩与拉伸只是调整了时深转换的速度参数,未改变测井曲线本身的量值,为后续的反演提供了良好的时域初始地质模型。旨在解决现有技术中存在的,因为不准确的的声波时差数据作为时深转换速度的基础数据导致井震标定工作难度与结果不准的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提出的叠前叠后井震联合时深标定方法的流程处理示意图;
图2为本发明中井上深度域初始纵波速度存在整体偏大漂移异常时的叠前道集质控结果示意图;其中:图2(a)为井上的合成记录示意图;图2(b)为叠前道集示意图;图2(c)为利用地震均方根速度反动校正结果示意图;图2 (d)为测井均方根速度动校正示意图;图2(e)为初始测井层速度数据漂移情况示意图;图2(f)为测井数据漂移时时深曲线示意图;
图3为本发明中井上深度域初始纵波速度存在整体偏小漂移异常时的叠前道集质控结果示意图;其中:图3(a)为井上的合成记录示意图;图3(b)为叠前道集示意图;图3(c)为利用地震均方根速度反动校正结果示意图;图3 (d)为测井均方根速度动校正示意图;图3(e)为初始测井层速度数据漂移情况示意图;图3(f)为测井数据漂移时时深曲线示意图;
图4为本发明中井上深度域初始纵波速度存在局部偏大和偏小异常时的叠前道集质控结果示意图;其中:图4(a)为井上的合成记录示意图;图4(b) 为叠前道集示意图;图4(c)为利用地震均方根速度反动校正结果示意图;图 4(d)为测井均方根速度动校正示意图;图4(e)为初始测井层速度数据漂移情况示意图;图4(f)为局部拉伸压缩时深曲线示意图;
图5为本发明中井旁地震与合成地震记录相位点示意图;其中:图5(a) 为井旁地震道的相位点示意图;图5(b)为合成记录的相位点示意图;
图6为本发明中时深校正控制点的时深校正示意图;其中:图6(a)为合成记录与井旁道校正控制点的对应关系示意图;图6(b)为时深校正控制点的初始时深关示意图;图6(c)为时深校正控制点校正后的时深关系示意图;
图7为本发明中时深曲线校正前后的对比示意图;其中:图7(a)为整体时深示意图;图7(b)为局部时深示意图;
图8为本发明中时深关系校正前后合成记录与井旁道对比示意图;其中:图8(a)为时深校正前合成记录与井旁道对比示意图;图8(b)时深校正后合成记录与井旁道对比示意图;
图9为本发明中时深关系校正前后层速度对比示意图;其中:图9(a)为准确测井层速度加入低频扰动前后对比示意图;图9(b)为对(a)时深关系校正后层速度与准确层速度对比示意图;
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提出了一种实施例,如图1所示,本实施例提出了一种叠前叠后井震联合时深标定的方法。实际工作中地震的时间是固定不变的,以地震资料为标准道进行时深曲线的调整与深度域速度曲线的校正。首先给出初始时深控制点,获取初始时深与时间域测井数据,然后利用叠前道集的动校正原理和叠后相位控制点的约束来实现井震时深标定与深度域纵波速度的校正,本方法的具体步骤如下:
步骤一:根据井资料的层位划分与地震资料的层位划分,获取初始时深控制点,利用纵波测井数据获取初始的时深关系曲线与时间域纵波速度;
步骤二:用井旁叠前道集(已拉平的道集)与其对应的均方根速度对叠前道集进行反动校正处理,得到反动校正的双曲线道集;
步骤三:用步骤一得到的时间域纵波速度计算得到测井均方根速度,使用该均方根速度对双曲线道集进行动校正,进行动校拉平判断;若判断结果满意,制作合成记录,工作结束;若判断结果不满意,则进行下述步骤;
步骤四、给出深度域纵波速度均值漂移范围与步长,重复步骤一、二、三;若动校正的拉平判断结果满意,则漂移后的纵波速度作为新的时深转换纵波速度,结合初始时深控制点,计算新的时深关系曲线与合成记录,工作结束;若判断结果不满意,则进行下述步骤;
步骤五、根据步骤一得到的时间域纵波速度制作合成记录,结合叠后地震道的资料相位相似度对比,递归自动搜索时深校正控制点;
步骤六、利用时深校正控制点校正时深曲线,原始井曲线使用新时深关系进行重采样并计算合成记录。
在本实施例中,结合算法设计流程图和其它附图展开对算法的详细介绍:
(1)初始时深标定与重采样:
测井纵波速度往往不是全井段数据,而是从某一个深度开始,由于地面与观测起始点之间数据不确定,无法计算起始点对应的时间。实际工作中,可以根据测井与地震的层位,寻找标志层,利用深度漂移方式将井上深度域与地震时间域的标志层位置进行对应,然后从纵波速度起始点开始计算平均速度,进行时深转换。而测井纵波速度往往受井径、频散、初始速度未知等的影响,计算的平均速度存在不确定因素,导致时深转换不准,制作的合成记录与井旁地震道局部波形对应好,而整体对比相关度不高。
区别于传统方式以观测起始点为平均速度计算的起点,本方法的平均速度计算起点为测井地震标志层对应点,该点不受测井观测状况的影响,是可靠的时深对应点,从此点开始计算平均速度,避免了对起始深度缺失段数据的均匀假设。获取初始时深控制点通过寻找测井与地震的标志层位,利用深度漂移方式将井上深度域与地震时间域的标志层位置进行对应,对应后的测井和地震标志层位点位置就是时深控制点,以时深控制点为平均速度计算起始点,利用深度域纵波速度计算平均速度,并进行时深转换,计算平均速度的公式为
TL=T0+(DL-D0)/VpL(1-4)
VaveL=DL/TL(1-6)
(1-1)式中,T0是时间域的时深控制点,D0是深度域的时深控制点,Vave*是时深控制点位置的平均速度;(1-2)和(1-3)式中,L位置是测井深度上距离D0最近的位置,当L位置的深度值小于D0,则使用(1-2)迭代式计算D0以上的深度点的时间值,式中:DL是L位置处的深度值,是L+1位置的深度域测井纵波速度,TL是L深度位置处的时间值,然后使用(1-3)迭代式计算D0以下位置的时间值,式中:TL+1是L+1深度位置处的时间值,DL+1是L+1位置处的深度值;(1-4)和(1-5)式中,L位置是测井深度上距离D0最近的位置,当L位置的深度值大于D0,则使用(1-4)迭代式计算D0以下的深度点的时间值,然后使用(1-5)迭代式计算D0以上位置的时间值,式中:TL-1是L-1深度位置处的时间值, DL-1是L-1位置处的深度值;式(1-6)计算L位置的平均速度,VaveL是L位置的平均速度。平均速度计算时深曲线,对测井纵波进行重采样得时间域纵波。
(2)叠前道集的质控作用;
地震资料的时间往往是固定不变的,实际工作中,以地震资料为标准道进行时深曲线调整,建立时深关系。叠前道集处理工作中获取的均方根速度是一种能表征真实地下速度量值的低频速度。本方法利用地震均方根速度的真实性,对叠前道集进行反动校正得到叠前双曲线道集,用于对时深关系进行质控判断。
(3)叠前反动校正道集对时深曲线拉伸压缩类型判断:
井上时间域纵波速度通过(3-1)式计算出测井均方根速度,式中:Vrms是时间域测井均方根速度,t是时间域纵波时间长度,Vp是时间域纵波,τ是积分变量。使用该测井均方根速度对叠前双曲线道集进行动校正,通过叠前道集的动校正结果对初始时间域纵波进行质控,间接实现对初始深度域纵波速度和时深关系的质控。
图2~图4分别表示井上深度域初始纵波速度存在均值偏大漂移、均值偏小漂移和局部偏大和偏小异常时的叠前道集质控结果。图2~图4的(a)是初始标定的合成记录;图2~图4的(b)是叠前道集;图2~图4的(c)是利用地震均方根速度反动校正的叠前双曲线道集;图2~图4的(d)是测井均方根速度对叠前双曲线道集动校正结果:如图2的(e)当测井纵波速度存在均值偏大漂移时,导致计算的时深关系存在整体压缩(图1(f)),而双曲线道集动校正结果出现欠校正(图2(d));图3的(e)当测井纵波速度存在均值偏小漂移时,导致计算的时深关系存在整体拉伸(图3(f)),而双曲线道集动校正结果出现过校正(图3(d));图4的(e)当测井纵波速度同时存在均值偏大和偏小异常时,导致计算的时深关系存在局部拉伸压缩(图4(f)),而双曲线道集校正结果出现剩余动校正走时曲率不一致(图4(d))。
如果双曲线道集拉平则说明测井均方根速度合理,同时也间接证明了深度域纵波速度无异常或者异常很少,时深转换速度正确,时深标定正确,时深标定工作结束。如果双曲线道集不能拉平,给出深度域纵波速度的均值漂移范围和步长VC∈[Vmin,ΔV,Vmax],则其中:VC是均值偏移量,Vmin、ΔV、Vmax分别是漂移量的最小值、步长和最大值,是均值漂移校正后的深度域纵波速度, Vp是原始深度域纵波速度。使用(1-1)~(1-6)式计算新的平均速度与时深曲线,用新时深关系对初始深度域井上纵波速度Vp进行重采样得到时间域纵波速度。时间域纵波速度进一步计算得到时间域测井均方根速度,通过双曲线道集的动校正过程质控与判断时深关系的合理性。
如图5所示,通过循环遍历方式,找出能使双曲线道集完全拉平的校正层速度,结合初始时深控制点计算时深关系,合成记录,标定工作结束。
如果在给定较大范围内始终无法找出能使双曲线道集拉平的校正层速度,则说明时深关系存在局部拉伸压缩,可使用叠后地震井旁道与合成记录相关性质控校正时深关系。
(4)时深曲线局部拉伸压缩校正控制点选取:
地震反射同相轴的每一个时刻的振幅都是很多反射系数与子波褶积叠加而形成的,每个相位内的信息是互相叠置的,反射振幅的强弱取决于反射系数的大小和反射系数的组合。而时深关系标定时制作的合成记录是地震的正演记录,当时深标定准确时,合成记录与地震的相关度达到最大。
如果时深关系曲线存在局部拉伸压缩的时候,合成记录与叠后地震轴部分对应好,而全局对应不好。根据地震时间的不变性,本方法中以井旁叠后地震道的相位时间为标准时间,通过校正合成记录的相位时间,间接实现时深关系曲线的局部校正。如图6(a)中,分别拾取合成记录与井旁道的相位时间,并根据波形相似性与四分之一波长约束性选取时深关系校正控制点 [T1,T2,T3,T4,…,TN-2,TN-1,TN]和[T* 1,T* 2,T* 3,T* 4,…,T* N-2,T* N-1,T* N],一共有N组时深关系校正控制点,其中[T1,T2,T3,T4,…,TN-2,TN-1,TN]是井上合成记录的校正控制点的时间值,而[T* 1,T* 2,T* 3,T* 4,…,T* N-2,T* N-1,T* N]是井旁叠后地震的校正控制点的时间值。
(5)根据时深校正控制点对时深关系曲线进行局部拉伸压缩校正:
如图6(b)是初始时深关系对应合成记录时深校正控制点对应的时深关系,图6(c)是时深校正控制点处校正后的新时深关系。图7(a)显示了根据时深校正控制点对初始时深关系拉伸压缩校正前后的对比,图7(b)是时深曲线的局部放大图,经过拉伸压缩校正后的时深与准确时深的误差大幅减小。图8显示了时深关系校正前后的合成记录与井旁道的对比,图中虚线是合成记录,实线是井旁道,不改变初始测井曲线,仅通过改变时深关系,增强了合成记录与井旁道的相关性。图9是时深关系校正前后的层速度对比,通过时深关系的校正,也实现了间接校正层速度。
在本实施例中,区别于传统的只利用叠后地震与合成记录的时深标定方法,本发明结合了叠前道集资料,充分利用叠前道集的动校正速度分析功能质控区分出时深关系异常的类型,然后分情况对时深关系进行校正。传统时深标定以测井观测起始点为平均速度计算的起点,本发明的平均速度计算起点为测井地震标志层对应点,该点不受测井观测状况的影响,是可靠的时深对应点,从此点开始递推计算平均速度,避免了对起始深度缺失段数据的均匀假设。本发明利用地震均方根速度的真实性,叠前道集进行反动校正得到的叠前双曲线道集,用于对时深关系的质控判断和时深关系整体拉伸压缩校正。对于时深关系局部拉伸压缩,根据地震时间的不变性,本发明以井旁地震道的相位时间为标准时间,通过校正合成记录的相位时间,间接实现时深关系曲线的拉伸压缩校正。本发明对测井曲线的压缩与拉伸只是调整了时深转换的速度参数,未改变测井曲线本身的量值,为后续的反演提供了良好的时域初始地质模型。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种叠前叠后井震联合时深标定方法,其特征在于,所述时深标定的方法包括如下步骤:
步骤一:根据井资料的层位划分与地震资料的层位划分,获取初始时深控制点,利用纵波测井数据获取初始的时深关系曲线与时间域纵波速度;
步骤二:用井旁叠前道集与其对应的均方根速度对叠前道集进行反动校正处理,得到反动校正的双曲线道集;
步骤三:用步骤一得到的时间域纵波速度计算得到测井均方根速度,使用该均方根速度对双曲线道集进行动校正,进行动校拉平判断;若判断结果满意,制作合成记录,工作结束;若判断结果不满意,则进行下述步骤;
步骤四、给出深度域纵波速度均值漂移范围与步长,重复步骤一、二、三;若动校正的拉平判断结果满意,则漂移后的纵波速度作为新的时深转换纵波速度,结合初始时深控制点,计算新的时深关系曲线与合成记录,工作结束;若判断结果不满意,则进行下述步骤;
步骤五、根据步骤一得到的时间域纵波速度制作合成记录,结合叠后地震道的资料相位相似度对比,递归自动搜索时深校正控制点;
步骤六、利用时深校正控制点校正时深曲线,原始井曲线使用新时深关系进行重采样并计算合成记录。
2.如权利要求1所述的一种叠前叠后井震联合时深标定方法,其特征在于,所述获取初始时深控制点通过寻找测井与地震的标志层位,利用深度漂移方式将井上深度域与地震时间域的标志层位置进行对应,对应后的测井和地震标志层位点位置就是时深控制点,以时深控制点为平均速度计算起始点,利用深度域纵波速度计算平均速度,并进行时深转换,计算平均速度的公式为
TL=T0+(DL-D0)/VpL (1-4)
VaveL=DL/TL (1-6)
(1-1)式中,T0是时间域的时深控制点,D0是深度域的时深控制点,Vave*是时深控制点位置的平均速度;(1-2)和(1-3)式中,L位置是测井深度上距离D0最近的位置,当L位置的深度值小于D0,则使用(1-2)迭代式计算D0以上的深度点的时间值,式中:DL是L位置处的深度值,VpL+1是L+1位置的深度域测井纵波速度,TL是L深度位置处的时间值,然后使用(1-3)迭代式计算D0以下位置的时间值,式中:TL+1是L+1深度位置处的时间值,DL+1是L+1位置处的深度值;(1-4)和(1-5)式中,L位置是测井深度上距离D0最近的位置,当L位置的深度值大于D0,则使用(1-4)迭代式计算D0以下的深度点的时间值,然后使用(1-5)迭代式计算D0以上位置的时间值,式中:TL-1是L-1深度位置处的时间值,DL-1是L-1位置处的深度值;式(1-6)计算L位置的平均速度,VaveL是L位置的平均速度。
3.如权利要求1所述的一种叠前叠后井震联合时深标定方法,其特征在于,所述时间域纵波速度获取通过平均速度计算时深曲线,并对深度域测井纵波进行重采样得到时间域纵波。
4.如权利要求1所述的一种叠前叠后井震联合时深标定方法,其特征在于,所述利用叠前双曲线道集动校拉平判断时深关系准确性,通过测井均方根速度对双曲线道集进行动校正,若双曲线道集拉平则说明测井均方根速度合理,时深标定工作结果;若双曲线道集不能拉平则说明测井均方根速度不合理。
6.如权利要求1所述的一种叠前叠后井震联合时深标定方法,其特征在于,所述进行递归自动搜索局部时深校正控制点步骤,需结合叠后地震道的资料相位相似度对比,且以四分之一波长长度为约束。
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