CN112946750B - 井震标定方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请提供的井震标定方法及系统，针对目前已有的井震小层标定不准确的问题，利用分频标定，将地震高频信息和测井划分的高序级层序界面对应起来，有助于小层的标定和解释，通过对时频谱的分析，确定子波优选的主频范围和各频段的频率范围，通过对时频相关分布图的分析，对时深的校正方向产生一个总体的认识，检验最终的标定结果。

Description

井震标定方法及系统
技术领域
本发明涉及油田的勘探技术领域，更具体的，涉及一种井震标定方法及系统。
背景技术
在油气勘探领域，综合利用测井和地震资料是预测储层岩性、物性和含油性的主要方法。井震标定是建立测井和地震资料之间联系的桥梁。测井资料具有较高的垂向分辨率，地震资料具有较高的横向分辨率，将两者的优势充分使用一直是当前油气勘探的研究热点。测井数据是深度域的，地震数据是时间域的，井震标定就是建立起测井深度域和地震时间域的对应关系，为后续的地震反演提供准确的时深关系。标定结果的准确与否直接关系到反演结果的准确性，特别是目的层附近的标定一定要准确。当今油气勘探的油气藏主要以构造复杂、地层厚度薄的岩性油气藏为主，对井震标定提出了更高、更严格的要求。
根据前人的研究结果，总结出目前在地震资料解释中地震层位的地质标定通常有三种方法：综合时-深关系方法、合成地震记录方法及垂直地震剖面(VSP)方法等。综合时-深关系方法是统计盆地规模或油田规模的时深关系，服从大样本的统计效应，适用大面积、精度要求不高的早期勘探阶段；合成地震记录法是最为普遍的一种井震标定方法，选用测井波阻抗曲线，合成一个理论地震道，再与井旁的实际地震道进行比较校对，获得目标层段的精细标定，但对于小层的标定多解性强，标定的准确性相对较低；垂直地震剖面(VSP)方法相当于用地震方法对地层的直接测量，可直接获得时-深关系及地层组合的地震波形特征，信息最丰富，但由于施工成本，只适用于关键井的标定，上述方法均存在不足。
发明内容
为了解决上述不足，本申请提供一种井震标定方法，包括：
根据多井井旁地震道数据时频谱的能量分布特征对所述多井井旁地震道数据进行频段划分得到频段地震道数据；
将预设的地震子波库中不同地震子波与预设的测井反射系数序列褶积得到合成地震道数据；
根据给定时移范围平移所述合成地震道数据，计算所述合成地震道数据与所述多井井旁地震道数据和所述频段地震道数据的相关系数，得到各频段的时移与子波主频的相关系数分布图；
根据所述相关系数分布图，从所述多井井旁地震道数据中选取与各频段最大相关系数最接近的子波主频和对应的时深数据，生成标定结果。
在某些实施例中，还包括：
对测井曲线进行校正，得到测井反射系数序列。
在某些实施例中，还包括：
根据多井井旁地震道数据的时频谱构建得到地震子波库。
在某些实施例中，还包括：
对所述测井曲线进行变时窗中值滤波处理。
在某些实施例中，所述对所述测井数据进行变时窗中值滤波处理，包括：
选定设定大小的第一时窗，针对所述测井数据中的每个数据点，以每个数据点为起点，对所述第一时窗内的数据点按照大小进行排序生成第一时窗序列，选取每个所述第一时窗序列中的中位数组成第一滤波数据；
执行迭代操作，选定大小大于第一时窗的第二时窗，针对所述第一滤波数据中的每个数据点，以每个数据点为起点，对所述第二时窗内的数据点按照大小进行排序生成第二时窗序列，选取每个所述第二时窗序列中的中位数组成第二滤波数据，用所述第二滤波数据替代所述第一滤波数据，重新选定大小大于第一时窗的第二时窗，直至所述第二滤波数据满足预设条件。
在某些实施例中，还包括：
对中值滤波处理后的所述测井曲线进行约束方波化分层处理，得到方波化的测井反射系数序列。
在某些实施例中，所述对中值滤波处理后的所述测井曲线进行约束方波化分层处理，得到方波化的测井反射系数序列，包括：
获取所述测井曲线中的深度域的n个采样点以及对应各个点的速度值，将起始采样点所处平面作为第一个地层界面；其中任意两个采样点之间的间隔为设定距离；
对起始采样点执行迭代操作，计算起始采样点与相邻的下一个采样点之间的速度差的绝对值，若速度差的绝对值小于最小速度差，或者若速度差的绝对值大于等于最小速度差并且后一个采样点的深度小于预设的岩层最小厚度，则用相邻两个采样点中的前一个采样点的速度值替代后一个采样点的速度值，否则对与所述起始采样点相邻的下一个采样点执行所述迭代操作，直至遍历所有采样点。
在某些实施例中，还包括：
利用小波多尺度变换绘制目的层多井井旁地震道数据时频谱。
在某些实施例中，所述利用小波多尺度变换绘制目的层多井井旁地震道数据时频谱，包括：
通过平移小波基函数获取信号的时间信息；
通过缩放小波基函数的宽度获得信号的频率特性。
在某些实施例中，还包括：
根据多井井旁地震道的时频谱特征，确定目的层井旁地震道数据的主频范围；
根据目的层井旁地震道数据的主频范围设置地震子波主频范围；
根据所述地震子波主频范围，利用Ricker子波构建地震子波库。
本申请还提供一种井震标定系统，包括：
频段划分模块，根据多井井旁地震道数据时频谱的能量分布特征对所述多井井旁地震道数据进行频段划分得到频段地震道数据；
褶积处理模块，将预设的地震子波库中不同地震子波与预设的测井反射系数序列褶积得到合成地震道数据；
相关系数分布图生成模块，根据给定时移范围平移所述合成地震道数据，计算所述合成地震道数据与所述多井井旁地震道数据和所述频段地震道数据的相关系数，得到各频段的时移与子波主频的相关系数分布图；
标定结果生成模块，根据所述相关系数分布图，从所述多井井旁地震道数据中选取与各频段最大相关系数最接近的子波主频和对应的时深数据，生成标定结果。
在某些实施例中，还包括：
测井曲线校正模块，对测井曲线进行校正，得到测井反射系数序列。
在某些实施例中，还包括：
地震子波库构建模块，根据多井井旁地震道数据的时频谱构建得到地震子波库。
在某些实施例中，还包括：
中值滤波处理单元，对所述测井曲线进行变时窗中值滤波处理。
在某些实施例中，所述中值滤波处理单元，包括：
第一滤波数据组成单元，选定设定大小的第一时窗，针对所述测井数据中的每个数据点，以每个数据点为起点，对所述第一时窗内的数据点按照大小进行排序生成第一时窗序列，选取每个所述第一时窗序列中的中位数组成第一滤波数据；
迭代操作单元，执行迭代操作，选定大小大于第一时窗的第二时窗，针对所述第一滤波数据中的每个数据点，以每个数据点为起点，对所述第二时窗内的数据点按照大小进行排序生成第二时窗序列，选取每个所述第二时窗序列中的中位数组成第二滤波数据，用所述第二滤波数据替代所述第一滤波数据，重新选定大小大于第一时窗的第二时窗，直至所述第二滤波数据满足预设条件。
在某些实施例中，还包括：
方波化处理单元，对中值滤波处理后的所述测井曲线进行约束方波化分层处理，得到方波化的测井反射系数序列。
在某些实施例中，所述方波化处理单元，包括：
采样点获取单元，获取所述测井曲线中的深度域的n个采样点以及对应各个点的速度值，将起始采样点所处平面作为第一个地层界面；其中任意两个采样点之间的间隔为设定距离；
采样点迭代计算单元，对起始采样点执行迭代操作，计算起始采样点与相邻的下一个采样点之间的速度差的绝对值，若速度差的绝对值小于最小速度差，或者若速度差的绝对值大于等于最小速度差并且后一个采样点的深度小于预设的岩层最小厚度，则用相邻两个采样点中的前一个采样点的速度值替代后一个采样点的速度值，否则对与所述起始采样点相邻的下一个采样点执行所述迭代操作，直至遍历所有采样点。
在某些实施例中，还包括：
时频谱绘制模块，利用小波多尺度变换绘制目的层多井井旁地震道数据时频谱。
在某些实施例中，所述时频谱绘制模块，包括：
信息时间获取单元，通过平移小波基函数获取信号的时间信息；
小波变换单元，通过缩放小波基函数的宽度获得信号的频率特性。
在某些实施例中，还包括：
主频范围确定模块，根据多井井旁地震道的时频谱特征，确定目的层井旁地震道数据的主频范围；
地震子波主频范围设置模块，根据目的层井旁地震道数据的主频范围设置地震子波主频范围；
地震子波库构建模块，根据所述地震子波主频范围，利用Ricker子波构建地震子波库。
本申请还提供一种电子设备，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程序时实现如上所述的井震标定方法的步骤。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的井震标定方法的步骤。
本申请的有益效果如下：
本申请提供的井震标定方法及系统，针对目前已有的井震小层标定不准确的问题，利用分频标定，将地震高频信息和测井划分的高序级层序界面对应起来，有助于小层的标定和解释，通过对时频谱的分析，确定子波优选的主频范围和各频段的频率范围，通过对时频相关分布图的分析，对时深的校正方向产生一个总体的认识，检验最终的标定结果。
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获得其他的附图。
图1示出本申请井震标定方法的流程示意图。
图2a示出本申请加噪声的测井曲线示意图。
图2b示出本申请现有技术中的小时窗滤波处理的滤波曲线示意图。
图2c示出本申请现有技术中的大时窗滤波处理的滤波曲线示意图。
图2d示出本申请变时窗滤波处理的滤波曲线示意图。
图3示出了最小层厚的确定步骤流程示意图。
图4示出了本申请井旁地震道时频谱示意图。
图5a示出了本申请低频段的时移-主频的相关系数分布图。
图5b示出了本申请中频段的时移-主频的相关系数分布图。
图5c示出了本申请高频段的时移-主频的相关系数分布图。
图5d示出了本申请地震频段的时移-主频的相关系数分布图。
图6示出了标定结果的生成步骤流程示意图。
图7示出了多频段匹配追踪井震小层标定技术路线示意图。
图8示出了本申请现有技术中22Hz合成记录常规标定结果图。
图9示出了本申请测井数据校正效果示意图。
图10a示出了本申请现有技术中原始标定结果示意图。
图10b示出了本申请低频段标定结构示意图。
图10c示出了本申请中频段标定结构示意图。
图10d示出了本申请高频段标定结构示意图。
图11示出了本申请井震标定系统的结构示意图。
图12示出适于用来实现本申请实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做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。
地震数据的低频信息反映的是岩性界面的变化，而中、高频信息体现的是等时沉积界面的变化，基于此，本申请的核心构思是利用分频标定，将地震高频信息和测井划分的高序级层序界面对应起来，这样将有助于小层的标定和解释。
图1示出了本申请实施例中一种井震标定方法，包括：
S1：根据多井井旁地震道数据时频谱的能量分布特征对所述多井井旁地震道数据进行频段划分得到频段地震道数据；
S2：将预设的地震子波库中不同地震子波与预设的测井反射系数序列褶积得到合成地震道数据；
S3：根据给定时移范围平移所述合成地震道数据，计算所述合成地震道数据与所述多井井旁地震道数据和所述频段地震道数据的相关系数，得到各频段的时移与子波主频的相关系数分布图；
S4：根据所述相关系数分布图，从所述多井井旁地震道数据中选取与各频段最大相关系数最接近的子波主频和对应的时深数据，生成标定结果。
本申请提供的井震标定方法，针对目前已有的井震小层标定不准确的问题，利用分频标定，将地震高频信息和测井划分的高序级层序界面对应起来，有助于小层的标定和解释，通过对时频谱的分析，确定子波优选的主频范围和各频段的频率范围，通过对时频相关分布图的分析，对时深的校正方向产生一个总体的认识，检验最终的标定结果。
可以理解，本申请中，褶积即为分析数学中的一种运算方式，在此不做赘述。
具体的，步骤S1中，通过观察井旁道时频谱中能量的分布，划分匹配追踪的各频段频率范围7-25Hz、20-45Hz、40-70Hz三个频段的。根据频段划分范围，可以得到对应的尺度范围，不同尺度值a对应的信号分量，若将给定尺度范围内对应的信号相加，即可重构出所需频段的信号分量(小波逆变换)。
在一些实施例中，小波逆变换的公式为：
式中，Cψ为小波基函数ψ(t)的允许条件。为ψ(t)的傅里叶变换，而ψ(t)是在平方可积的实数空间L2(R)。
在一些实施例中，地震子波库和测井反射系数序列可以在线或者离线生成，例如，在某些实施例中，本申请进一步包括：
S01：对测井曲线进行校正，得到测井反射系数序列。
具体的，步骤S01包括：
S011：对所述测井曲线进行变时窗中值滤波处理；
S012：对中值滤波处理后的所述测井曲线进行约束方波化分层处理，得到方波化的测井反射系数序列。
在某些实施例中，步骤S011具体包括：
S0111：选定设定大小的第一时窗，针对所述测井数据中的每个数据点，以每个数据点为起点，对所述第一时窗内的数据点按照大小进行排序生成第一时窗序列，选取每个所述第一时窗序列中的中位数组成第一滤波数据；
S0112：执行迭代操作，选定大小大于第一时窗的第二时窗，针对所述第一滤波数据中的每个数据点，以每个数据点为起点，对所述第二时窗内的数据点按照大小进行排序生成第二时窗序列，选取每个所述第二时窗序列中的中位数组成第二滤波数据，用所述第二滤波数据替代所述第一滤波数据，重新选定大小大于第一时窗的第二时窗，直至所述第二滤波数据满足预设条件。
具体的，井径扩张、泥浆侵蚀、测井设备等都会引起测井数据出现异常噪声，若不消除这类噪声影响，会导致井震标定异常。常规中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术，其基本原理是把数据序列中一点的值用该点的一个邻域时窗中各点值的中值代替，从而消除孤立的噪声点。因此，时窗大小对滤波影响是比较较大的。本发明采用的变时窗中值滤波方法，属于一种非线性时窗的滤波算法，既保留了测井曲线的细节信息，又能去除异常噪声影响，明显优于固定时窗的常规中值滤波。具体操作步骤如下：
①对一个给定的时窗大小序列{Xi}，(i＝1,2,…,n)，选择时窗的大小m(m<<n)；
②从第一个数据点开始，取m个数据，比较其值的大小，把这m个数据的中位数{Yi}作为中值滤波的输出结果；
③向前移动一个点，并重复步骤②，直至完成所有数据点；
④重新选择时窗大小p(p>m)，对上次滤波结果再进行中值滤波，直至满足条件；本发明测试数据中采用的变时窗大小为5、7、9。
图2a至图2d中，红色实线表示原始声波曲线，黑色实线表示添加随机噪音的声波曲线，蓝色曲线表示滤波曲线。小时窗可较好地保护数据细节信息，但滤除噪音能力较弱；大时窗可加强噪声抑制能力，但数据会变得失真；变时窗既能保留数据的细节信息，又能去除噪音，明显优于固定时窗滤波。
进一步的，在具体实施例中，步骤S012具体包括：
S0121：获取所述测井曲线中的深度域的n个采样点以及对应各个点的速度值，将起始采样点所处平面作为第一个地层界面；其中任意两个采样点之间的间隔为设定距离；
S0122：对起始采样点执行迭代操作，计算起始采样点与相邻的下一个采样点之间的速度差的绝对值，若速度差的绝对值小于最小速度差，或者若速度差的绝对值大于等于最小速度差并且后一个采样点的深度小于预设的岩层最小厚度，则用相邻两个采样点中的前一个采样点的速度值替代后一个采样点的速度值，否则对与所述起始采样点相邻的下一个采样点执行所述迭代操作，直至遍历所有采样点。
由于测井曲线的采样率远高于地震的采样率，直接对测井曲线按地震采样率重采样随机性很高。在声波速度中，只有相邻界面的厚度或速度差达到一定水平后，才会对地震反射有贡献。因此可以把一定范围内的采样点合并成一个地层，得到方波化的测井曲线，以提高重采样的稳定性。本发明采用最小速度差ΔV和最小厚度ΔZ来约束方法化分层，具体操作步骤如下：
①假设深度域的采样点为n，Vi为各个点的速度值，采样间隔为Δh(测井的采样间隔，国内通常为0.15m)，H为每层合并过程中的累加厚度。将起始深度点作为第一个地层界面。
②向下移动一个深度点，计算该点与上一个点速度差的绝对值|Vi+1-Vi|。
③判断|Vi+1-Vi|与ΔV的大小，如果|Vi+1-Vi|小于ΔV，则将Vi值赋予给Vi+1，并计算H＝H+Δh，然后转至步骤②，否则继续步骤④。
④计算H＝H+Δh，判断H与ΔZ的大小，如果H<ΔZ，仍然将Vi的值赋予给Vi+1，否则Vi+1的值不变，且H＝0；转至步骤②处理下一个深度点。
图3说明：从实际地震剖面上确定时间采样间隔Δt；选取合理的分层参数ΔV，对ΔZ赋予初值Δh；采用最小速度差和最小厚度原理进行分层；计算分层后每一层的时间厚度，并找出最小的时间厚度t0min；判断t0min与Δt的大小，如果t0min等于或者第一次出现大于Δt的情况，则相应的ΔZ为最终的厚度分层参数；否则ΔZ＝ΔZ+Δh,继续分层并判断t0min与Δt的大小。
过度方波化同样会导致采样精度降低，因此实际应用时，最小速度差ΔV、最小层厚ΔZ等参数通常根据目标层位的研究需要来确定，当对目标层段的速度精度要求不高时，速度差可以取得大一些；反之，速度差取得小一些。最小厚度由初始厚度间隔和地震剖面时间分辨率两个参数确定，具体流程参照图2a至图2d。
进一步的，在某些实施例中，还包括利用小波多尺度变换绘制目的层多井井旁地震道数据时频谱的步骤。
在某些实施例中，利用小波多尺度变换绘制目的层多井井旁地震道数据时频谱的步骤具体包括：
通过平移小波基函数获取信号的时间信息；小波变换的基本原理是利用不同频率(或尺度)的小波基函数和局部时间点的信号相乘，进而获得此局部时间点的信号包含该频率(或尺度)的信息。因此，为获得信号所有时间点的信息需要对小波基函数进行平移，然后相乘。每次平移的步长由平移参数b决定。
通过缩放小波基函数的宽度获得信号的频率特性。针对时间域的同一小波基函数，不同的宽度代表不同的频率特征，宽度越窄代表频率越高，宽度越宽代表频率越低。经过缩放因子a缩放宽度后的小波基函数具有不同的频率(或尺度)特征，这样与局部信号相乘，就可以得到局部信号中不同的频率(或尺度)特征。
该实施例中，利用的时频分析工具是小波多尺度变换，其是通过平移小波基函数获取信号的时间信息，通过缩放小波的宽度获得信号的频率特性。小波变换可以实现在信号低频部分具有较高的频率分辨率、较低的时间分辨率，在信号的高频部分具有较高的时间分辨率、较低的频率分辨率。本发明中用到的小波正变换公式为：
式中，a为缩放因子，b为平移参数。Ψa,b为小波基函数。a越小，小波越窄，频率越高；a越大，小波越宽，频率越低。C为小波系数，表示局部信号与小波的近似程度，C值越大，信号与小波越相似。实际解释时一般使用频率来描述地震信号的特征，因此需要建立信号频率和尺度的关系：
其中，f0为ψ(t)的频窗中心频率，fs为频率采样率，Δ为时间采样间隔。由尺度a和f的函数关系即可以得到任意频段的地震信号。给定某一尺度值a与原始信号通过连续小波正变换可以得到小波系数向量，再根据式(5.2)可以绘制得到地震道数据的时频谱(如图4)。
相同的道理可以用于地震子波库的建立，即地震子波库可以是在线或者离线建立。
在某些实施例中，地震子波库的建立步骤包括：
S03：根据多井井旁地震道的时频谱特征，确定目的层井旁地震道数据的主频范围；
S04：根据目的层井旁地震道数据的主频范围设置地震子波主频范围；
S05：根据所述地震子波主频范围，利用Ricker子波构建地震子波库。
在某些实施例中，地震子波主频范围为20-40Hz。
此外，可以理解，Ricker子波中文释义为雷克子波，在此不做赘述。
在某些实施例中，步骤S3具体包括：根据给定时移范围平移合成地震道数据，计算其与分频频段井旁地震道数据、以及未分频(地震频段)的井旁地震道数据的相关系数，得到各频段的时移—子波主频的相关分布图，此时，各频段最大相关系数对应的该频段下的最优子波主频与时深关系；本发明需事先给定的时移范围为，在范围内平移不同主频合成记录，并计算合成记录与井旁道的相关系数，形成时移—主频的相关系数分布图，如图5a至图5d。从分布图上可以看出不同频段最大相关的位置不同。对比现有的时深关系，低频段和中频段基本不需要时移；在高频段，由于信号变化较快，最大相关在时移值的上下两端。因此，通过对时频相关分布图的分析，可以对最终的标定结果产生一个大致的认识，进一步对标定的结果进行验证。相关系数计算公式如式5.5所示：
式中，x和y为分别为合成地震记录和真实地震记录，n＝1,2,…为采样点索引。此外，在某些实施例中，步骤S4具体为根据图5a至图5d的时移—主频的相关系数分布图，在相关系数最小二乘准则选出与各个频段最大相关系数最接近的子波主频和时深，即为最终的标定结果，如图6。相关系数最小二乘准则表达式为：
(fm,ts)＝min[sum(ri-Ri)](5.6)
式中，i＝1,2,3,4代表四个频段的分布图，fm是最优的主频参数，ts是最优的时移参数，ri是第i频段不同的主频参数和时移参数对应的相关系数值，Ri代表第i频段的最大相关系数值。
图7示出了本申请实施例中完整的多频段匹配追踪井震小层标定技术路线图，下面针对图7，结合实际案例进行说明，研究区位于厄瓜多尔奥连特盆地斜坡带，主要目的层为白垩系Napo组和Hollin组砂岩油层，目的层砂体储层厚度较薄，沉积变化频繁，给该地区的勘探开发带给了困难。研究区地震资料主频在30Hz左右，原始资料频宽13-50Hz，地震剖面中许多复波没有分离，这些因素都制约了井震标定的准确性，若直接使用常规标定方法，无法对小层进行精确标定(图8)。
测井数据校正
根据研究区测井资料的品质特点，对声波测井曲线进行中值滤波和方波化处理，降低噪声和井径扩张的影响，得到相对稀疏的反射系数序列。对声波速度曲线进行(5,7,9)变时窗中值滤波。而后，根据该井段的实际情况取Δh＝0.05m，分层参数最小速度差设为ΔV＝30m/s进行方波化处理。如图9所示，当最小层厚累积到ΔZ＝2.7m(25Δh)时，最小时间厚度t0min＝1.0113ms大于1ms，即最终的分层参数ΔV＝30m/s，ΔZ＝2.7m。给定的井段一共被分为了253层，最大层厚为4.43457m。
多频段匹配追踪井震小层标定效果
经过上述测井数据校正之后，通过对井旁道时频谱的分析，设置子波主频的范围为22-40Hz。用22Hz制作合成记录进行初步标定，设置上下移动范围：±10ms。将匹配追踪频段划分为7-25Hz、20-45Hz、40-70Hz三个频段，进行多频段匹配追踪标定。相关扫描结果为低频段10Hz，-1ms(相关系数最大)；中频段主频21Hz，-3ms；高频段主频31Hz，-10ms；全频段主频22Hz，-4ms。最终优选子波主频28Hz，时深移动距离-7ms。
图10a显示的是现有技术标定结果，图10b显示的是低频段的标定效果。低频段对应的是大尺度，主要标定的是厚度较大的地层界面。原始标定的相关系数为92％，分频标定的相关系数为95％，基本没有差异，体现不出优越性。
图10c显示的是中频段的标定效果。中频段对应的是中尺度，偏重于标定等时沉积界面。新方法标定的相关系数为94％，比原始标定(相关系数：90％)在地层细节上吻合程度更高。
图10d显示的是高频段的标定效果。高频段对应的是小尺度，是小层井震标定的关键频段。标定前，合成记录与井旁道吻合较差(相关系数：82％)，本模块标定效果好，相关系数可达93％。
可以知晓，本发明由相同时深、相同子波主频得到的合成记录在低频段、中频段和高频段的标定效果。结果显示，本发明充分利用了地震数据的多尺度特性，井震联合在低、中、高频段均具有较好的标定效果。
上述案例中，以南美奥连特盆地的某研究区三维实际地震资料为例，通过对该工区的三维地震资料进行分析，认为该地震资料中储层厚度薄，相应地增加了井震标定的难度。利用本发明的多频段匹配追踪井震小层标定，不仅能够满足在低、中、高频段具有较好的标定效果，而且全频段的标定效果也较初始标定有了明显提升。经过实例证明，认为本发明提供的多频段匹配追踪井震小层标定技术能够标定10m以下的薄层，经验证其技术具有可行性和适用性。
可以理解，本申请具有下述效果：
(1)针对实际测井过程中不可避免的噪声、周波跳跃等干扰问题，本发明采用变时窗中值滤波技术既保留了测井曲线的细节信息，又能去除异常噪声影响，明显优于固定时窗的常规中值滤波。
(2)不同频带的地震数据反映的地质信息是不同的，本发明基于小波多尺度变换充分考虑不同频段地震数据所代表的地质意义，不仅可以实现低频段的大套地层标定，而且可以实现中频段较厚地层，以及高频段小层的精准标定，相比于与常规井震标定效果提升显著，有助于复杂地质条件下井震标定。
(3)基于匹配追踪的原理，本发明通过构建不同主频的地震子波库实现了多频段自动平移匹配，相比于常规人工移动标定方法，更加节省时间，标定效果更加好，可以实现10m以下小层的精细标定。
本申请从两个方面入手：一是从数据本身出发，对测井数据进行优化处理；二是在合成记录法标定的过程中引入匹配追踪和分频标定的理念。测井数据校正之后，减弱了噪声的干扰。重采样的结果显示优化曲线保持了原始曲线总体特征，得到的反射系数序列更符合真实介质的稀疏性特征。基于连续小波变换的原理，绘制井旁道和合成记录的时频谱。通过对时频谱的分析，确定子波优选的主频范围和各频段的频率范围。通过对时频相关分布图的分析，对时深的校正方向产生一个总体的认识，检验最终的标定结果。最后在最小二乘准则下，优选出与四个频段最大相关都接近的时移和子波。利用本技术对奥连特盆地某工区的井震资料进行井震小层标定，标定结果在各频段均拥有良好的标定效果，证明了本技术的可靠性和先进性。
基于相同的发明构思，在虚拟装置层面，图11示出了本申请实施例中一种井震标定系统的结构示意图，具体包括：
频段划分模块1，根据多井井旁地震道数据时频谱的能量分布特征对所述多井井旁地震道数据进行频段划分得到频段地震道数据；
褶积处理模块2，将预设的地震子波库中不同地震子波与预设的测井反射系数序列褶积得到合成地震道数据；
相关系数分布图生成模块3，根据给定时移范围平移所述合成地震道数据，计算所述合成地震道数据与所述多井井旁地震道数据和所述频段地震道数据的相关系数，得到各频段的时移与子波主频的相关系数分布图；
标定结果生成模块4，根据所述相关系数分布图，从所述多井井旁地震道数据中选取与各频段最大相关系数最接近的子波主频和对应的时深数据，生成标定结果。
基于相同的发明构思，一实施例中，该井震标定系统还包括：
测井曲线校正模块，对测井曲线进行校正，得到测井反射系数序列。
基于相同的发明构思，一实施例中，该井震标定系统还包括：
地震子波库构建模块，根据多井井旁地震道数据的时频谱构建得到地震子波库。
基于相同的发明构思，一实施例中，所述测井曲线校正模块，包括：
中值滤波处理单元，对所述测井曲线进行变时窗中值滤波处理；
方波化处理单元，对中值滤波处理后的所述测井曲线进行约束方波化分层处理，得到方波化的测井反射系数序列。
基于相同的发明构思，一实施例中，所述中值滤波处理单元，包括：
第一滤波数据组成单元，选定设定大小的第一时窗，针对所述测井数据中的每个数据点，以每个数据点为起点，对所述第一时窗内的数据点按照大小进行排序生成第一时窗序列，选取每个所述第一时窗序列中的中位数组成第一滤波数据；
迭代操作单元，执行迭代操作，选定大小大于第一时窗的第二时窗，针对所述第一滤波数据中的每个数据点，以每个数据点为起点，对所述第二时窗内的数据点按照大小进行排序生成第二时窗序列，选取每个所述第二时窗序列中的中位数组成第二滤波数据，用所述第二滤波数据替代所述第一滤波数据，重新选定大小大于第一时窗的第二时窗，直至所述第二滤波数据满足预设条件。
基于相同的发明构思，一实施例中，所述方波化处理单元，包括：
采样点获取单元，获取所述测井曲线中的深度域的n个采样点以及对应各个点的速度值，将起始采样点所处平面作为第一个地层界面；其中任意两个采样点之间的间隔为设定距离；
采样点迭代计算单元，对起始采样点执行迭代操作，计算起始采样点与相邻的下一个采样点之间的速度差的绝对值，若速度差的绝对值小于最小速度差，或者若速度差的绝对值大于等于最小速度差并且后一个采样点的深度小于预设的岩层最小厚度，则用相邻两个采样点中的前一个采样点的速度值替代后一个采样点的速度值，否则对与所述起始采样点相邻的下一个采样点执行所述迭代操作，直至遍历所有采样点。
基于相同的发明构思，一实施例中，该井震标定系统还包括：
时频谱绘制模块，利用小波多尺度变换绘制目的层多井井旁地震道数据时频谱。
基于相同的发明构思，一实施例中，所述时频谱绘制模块，包括：
信息时间获取单元，通过平移小波基函数获取信号的时间信息；
小波变换单元，通过缩放小波基函数的宽度获得信号的频率特性。
基于相同的发明构思，一实施例中，该井震标定系统还包括：
主频范围确定模块，根据多井井旁地震道的时频谱特征，确定目的层井旁地震道数据的主频范围；
地震子波主频范围设置模块，根据目的层井旁地震道数据的主频范围设置地震子波主频范围；
地震子波库构建模块，根据所述地震子波主频范围，利用Ricker子波构建地震子波库。
可以理解，本申请提供的井震标定系统，针对目前已有的井震小层标定不准确的问题，利用分频标定，将地震高频信息和测井划分的高序级层序界面对应起来，有助于小层的标定和解释，通过对时频谱的分析，确定子波优选的主频范围和各频段的频率范围，通过对时频相关分布图的分析，对时深的校正方向产生一个总体的认识，检验最终的标定结果。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的方法中全部步骤的一种电子设备的具体实施方式，参见图12，所述电子设备具体包括如下内容：
处理器(processor)601、存储器(memory)602、通信接口(CommunicationsInterface)603和总线604；
其中，所述处理器601、存储器602、通信接口603通过所述总线604完成相互间的通信；
所述处理器601用于调用所述存储器602中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的方法中的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
S1：根据多井井旁地震道数据时频谱的能量分布特征对所述多井井旁地震道数据进行频段划分得到频段地震道数据；
S2：将预设的地震子波库中不同地震子波与预设的测井反射系数序列褶积得到合成地震道数据；
S3：根据给定时移范围平移所述合成地震道数据，计算所述合成地震道数据与所述多井井旁地震道数据和所述频段地震道数据的相关系数，得到各频段的时移与子波主频的相关系数分布图；
S4：根据所述相关系数分布图，从所述多井井旁地震道数据中选取与各频段最大相关系数最接近的子波主频和对应的时深数据，生成标定结果。
从上述描述可知，本申请提供的电子设备利用分频标定，将地震高频信息和测井划分的高序级层序界面对应起来，有助于小层的标定和解释，通过对时频谱的分析，确定子波优选的主频范围和各频段的频率范围，通过对时频相关分布图的分析，对时深的校正方向产生一个总体的认识，检验最终的标定结果。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
S1：根据多井井旁地震道数据时频谱的能量分布特征对所述多井井旁地震道数据进行频段划分得到频段地震道数据；
S2：将预设的地震子波库中不同地震子波与预设的测井反射系数序列褶积得到合成地震道数据；
S3：根据给定时移范围平移所述合成地震道数据，计算所述合成地震道数据与所述多井井旁地震道数据和所述频段地震道数据的相关系数，得到各频段的时移与子波主频的相关系数分布图；
S4：根据所述相关系数分布图，从所述多井井旁地震道数据中选取与各频段最大相关系数最接近的子波主频和对应的时深数据，生成标定结果。
从上述描述可知，本申请提供的计算机可读存储介质利用分频标定，将地震高频信息和测井划分的高序级层序界面对应起来，有助于小层的标定和解释，通过对时频谱的分析，确定子波优选的主频范围和各频段的频率范围，通过对时频相关分布图的分析，对时深的校正方向产生一个总体的认识，检验最终的标定结果。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、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。本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书实施例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，本说明书实施例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。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。

Claims (16)

1.一种井震标定方法，其特征在于，包括：
根据多井井旁地震道数据时频谱的能量分布特征对所述多井井旁地震道数据进行频段划分得到频段地震道数据；
将预设的地震子波库中不同地震子波与预设的测井反射系数序列褶积得到合成地震道数据；
根据给定时移范围平移所述合成地震道数据，计算所述合成地震道数据与所述多井井旁地震道数据和所述频段地震道数据的相关系数，得到各频段的时移与子波主频的相关系数分布图；
根据所述相关系数分布图，从所述多井井旁地震道数据中选取与各频段最大相关系数最接近的子波主频和对应的时深数据，生成标定结果；
其中，所述根据多井井旁地震道数据时频谱的能量分布特征对所述多井井旁地震道数据进行频段划分得到频段地震道数据，包括：
根据多井井旁地震道数据时频谱的能量分布特征划分得到对应的匹配追踪频段，其中，分别为7-25Hz、20-45Hz以及40-70Hz三个频段；
基于所述频段范围得到对应的尺度范围，并确定不同尺度值对应的信号分量，其中，将所述尺度范围内对应的信号相加，基于小波逆变换重构出所需频段的信号分量；
还包括：
根据多井井旁地震道的时频谱特征，确定目的层井旁地震道数据的主频范围；
根据目的层井旁地震道数据的主频范围设置地震子波主频范围，其中，所述地震子波主频范围为20-40Hz；
根据所述地震子波主频范围，利用Ricker子波构建地震子波库。
2.根据权利要求1所述的井震标定方法，其特征在于，还包括：
对测井曲线进行校正，得到测井反射系数序列。
3.根据权利要求2所述的井震标定方法，其特征在于，所述对测井曲线进行校正，包括：
对所述测井曲线进行变时窗中值滤波处理；
对中值滤波处理后的所述测井曲线进行约束方波化分层处理，得到方波化的测井反射系数序列。
4.根据权利要求3所述的井震标定方法，其特征在于，所述对所述测井曲线进行变时窗中值滤波处理，包括：
选定设定大小的第一时窗，针对所述测井曲线中的每个数据点，以每个数据点为起点，对所述第一时窗内的数据点按照大小进行排序生成第一时窗序列，选取每个所述第一时窗序列中的中位数组成第一滤波数据；
执行迭代操作，选定大小大于第一时窗的第二时窗，针对所述第一滤波数据中的每个数据点，以每个数据点为起点，对所述第二时窗内的数据点按照大小进行排序生成第二时窗序列，选取每个所述第二时窗序列中的中位数组成第二滤波数据，用所述第二滤波数据替代所述第一滤波数据，重新选定大小大于第一时窗的第二时窗，直至所述第二滤波数据满足预设条件。
5.根据权利要求3所述的井震标定方法，其特征在于，所述对中值滤波处理后的所述测井曲线进行约束方波化分层处理，得到方波化的测井反射系数序列，包括：
获取所述测井曲线中的深度域的n个采样点以及对应各个点的速度值，将起始采样点所处平面作为第一个地层界面；其中任意两个采样点之间的间隔为设定距离；
对起始采样点执行迭代操作，计算起始采样点与相邻的下一个采样点之间的速度差的绝对值，若速度差的绝对值小于最小速度差，或者若速度差的绝对值大于等于最小速度差并且后一个采样点的深度小于预设的岩层最小厚度，则用相邻两个采样点中的前一个采样点的速度值替代后一个采样点的速度值，否则对与所述起始采样点相邻的下一个采样点执行所述迭代操作，直至遍历所有采样点。
6.根据权利要求1所述的井震标定方法，其特征在于，还包括：
利用小波多尺度变换绘制目的层多井井旁地震道数据时频谱。
7.根据权利要求6所述的井震标定方法，其特征在于，所述利用小波多尺度变换绘制目的层多井井旁地震道数据时频谱，包括：
通过平移小波基函数获取信号的时间信息；
通过缩放小波基函数的宽度获得信号的频率特性。
8.一种井震标定系统，其特征在于，包括：
频段划分模块，根据多井井旁地震道数据时频谱的能量分布特征对所述多井井旁地震道数据进行频段划分得到频段地震道数据；
褶积处理模块，将预设的地震子波库中不同地震子波与预设的测井反射系数序列褶积得到合成地震道数据；
相关系数分布图生成模块，根据给定时移范围平移所述合成地震道数据，计算所述合成地震道数据与所述多井井旁地震道数据和所述频段地震道数据的相关系数，得到各频段的时移与子波主频的相关系数分布图；
标定结果生成模块，根据所述相关系数分布图，从所述多井井旁地震道数据中选取与各频段最大相关系数最接近的子波主频和对应的时深数据，生成标定结果；
其中，所述频段划分模块具体用于：
根据多井井旁地震道数据时频谱的能量分布特征划分得到对应的匹配追踪频段，其中，分别为7-25Hz、20-45Hz、40-70Hz三个频段；
基于所述频段范围得到对应的尺度范围，并确定不同尺度值对应的信号分量，其中，将所述尺度范围内对应的信号相加，基于小波逆变换重构出所需频段的信号分量；
还包括：
主频范围确定模块，根据多井井旁地震道的时频谱特征，确定目的层井旁地震道数据的主频范围；
地震子波主频范围设置模块，根据目的层井旁地震道数据的主频范围设置地震子波主频范围，其中，所述地震子波主频范围为20-40Hz；
地震子波库构建模块，根据所述地震子波主频范围，利用Ricker子波构建地震子波库。
9.根据权利要求8所述的井震标定系统，其特征在于，还包括：
测井曲线校正模块，对测井曲线进行校正，得到测井反射系数序列。
10.根据权利要求9所述的井震标定系统，其特征在于，所述测井曲线校正模块，包括：
中值滤波处理单元，对所述测井曲线进行变时窗中值滤波处理；
方波化处理单元，对中值滤波处理后的所述测井曲线进行约束方波化分层处理，得到方波化的测井反射系数序列。
11.根据权利要求10所述的井震标定系统，其特征在于，所述中值滤波处理单元，包括：
第一滤波数据组成单元，选定设定大小的第一时窗，针对所述测井曲线中的每个数据点，以每个数据点为起点，对所述第一时窗内的数据点按照大小进行排序生成第一时窗序列，选取每个所述第一时窗序列中的中位数组成第一滤波数据；
迭代操作单元，执行迭代操作，选定大小大于第一时窗的第二时窗，针对所述第一滤波数据中的每个数据点，以每个数据点为起点，对所述第二时窗内的数据点按照大小进行排序生成第二时窗序列，选取每个所述第二时窗序列中的中位数组成第二滤波数据，用所述第二滤波数据替代所述第一滤波数据，重新选定大小大于第一时窗的第二时窗，直至所述第二滤波数据满足预设条件。
12.根据权利要求10所述的井震标定系统，其特征在于，所述方波化处理单元，包括：
采样点获取单元，获取所述测井曲线中的深度域的n个采样点以及对应各个点的速度值，将起始采样点所处平面作为第一个地层界面；其中任意两个采样点之间的间隔为设定距离；
采样点迭代计算单元，对起始采样点执行迭代操作，计算起始采样点与相邻的下一个采样点之间的速度差的绝对值，若速度差的绝对值小于最小速度差，或者若速度差的绝对值大于等于最小速度差并且后一个采样点的深度小于预设的岩层最小厚度，则用相邻两个采样点中的前一个采样点的速度值替代后一个采样点的速度值，否则对与所述起始采样点相邻的下一个采样点执行所述迭代操作，直至遍历所有采样点。
13.根据权利要求8所述的井震标定系统，其特征在于，还包括：
时频谱绘制模块，利用小波多尺度变换绘制目的层多井井旁地震道数据时频谱。
14.根据权利要求13所述的井震标定系统，其特征在于，所述时频谱绘制模块，包括：
信息时间获取单元，通过平移小波基函数获取信号的时间信息；
小波变换单元，通过缩放小波基函数的宽度获得信号的频率特性。
15.一种电子设备，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程序时实现权利要求1至7任一项所述的井震标定方法的步骤。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的井震标定方法的步骤。
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