CN113138411B - 测井地层产状过井地震时间剖面显示的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种测井地层产状过井地震时间剖面显示的方法。方法包括选取不同地层产状特征的地层倾角测井数据，拾取地层真产状参数，地层真产状参数包括真倾角、倾斜方位角和深度；将地层真倾角投影到测线剖面上得到视倾角；根据深度域地层倾角测井数据与地震道间距参数将测井地层产状参数，拟合成深度域倾角杆状图；利用地震道间距、层速度和时深关系建立深‑时域倾角杆状图转换模型，将深度域倾角杆状图转换成时间域倾角杆状图；调节地震时间剖面纵向显示比例、横向显示比例并确定绘图的像素点，将时间域倾角杆状图显示在过井地震时间剖面上交互进行构造解释，确定测井地层产状内部结构。采用该方法的可操作性更强，使用起来更加可靠、简便。

Description

测井地层产状过井地震时间剖面显示的方法

技术领域

本发明属于石油勘探中的复杂油气藏地震构造解释技术领域，具体涉及一种测井地层产状过井地震时间剖面显示的方法。

背景技术

山前复杂构造带，地表地形复杂多变，地下地层倾角大、介质速度纵横向变化剧烈，造成地震资料反射失真，地下地质构造形态解释难度大。地层倾角测井技术具有很高的纵向分辨率，可以精确反映井筒附近地层的真实产状，即倾角和倾斜方位角，而地震技术横向连续性好，如果能将倾角测井提供的地层产状显示在地震剖面上，两者结合，优势互补，便可以更直观、更有效地辅助地震进行构造解释，帮助恢复整个地震剖面的构造形态，为确定构造高点、井位部署及精细油藏描述提供技术支持。但由于测井技术与地震技术在原理及应用上存在着差异性，两者的结合还存在一定的困难，目前还没有一套完善的将测井地层产状显示在过井地震时间剖面上的方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种测井地层产状过井地震时间剖面显示的方法，以解决现有技术中地质构造解释难度大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种测井地层产状过井地震时间剖面显示的方法，方法包括以下步骤：步骤1：选取不同地层产状特征的地层倾角测井数据，拾取地层真产状参数，地层真产状参数包括真倾角、倾斜方位角和深度；步骤2：根据地震测线方位角，将地层真倾角投影到测线剖面上得到视倾角；步骤3：根据深度域地层倾角测井数据与地震道间距参数将测井地层产状参数，拟合成深度域倾角杆状图；步骤4：利用地震道间距、层速度和时深关系建立深-时域倾角杆状图转换模型，将深度域倾角杆状图转换成时间域倾角杆状图；步骤5：利用深-时域倾角杆状图转换模型，调节地震时间剖面纵向显示比例、横向显示比例并确定绘图的像素点，将时间域倾角杆状图显示在过井地震时间剖面上交互进行构造解释，以确定测井地层产状的内部结构。

进一步地，视倾角的正切值可通过以下公式获得：其中，β为视倾角；α为地层真倾角；Φ为地层倾斜方位角；ψ为地震测线方位角。

进一步地，在制作深度域倾角杆状图的过程中，深度域杆状图横向显示距离可通过以下公式获得：m＝2i*a；其中，m为深度域杆状图横向显示距离，单位为m；i为道集数，无量纲；a为道间距，单位为m。

进一步地，深度域杆状图纵向显示距离可通过以下公式获得：k＝MH₁+NH₂＝2i*a*tgβ；其中，k为深度域杆状图纵向显示距离，单位为m；M、N、H₁、H₂、H为地震剖面上的点；β为点H在地震剖面上的视倾角，单位为度。

进一步地，时间域杆状图横向显示距离可通过以下公式获得：n＝2i*a；其中，n为时间域杆状图横向显示距离，单位为m。

进一步地，时间域杆状图纵向显示距离可通过以下公式获得：t＝MH₁*T*V/V+NH₂*T*V/V＝2i*a*tgβ*T；其中，t为时间域杆状图纵向显示距离，单位为s；T为时深关系，单位为s/m；V为地层层速度，单位为m/s。

进一步地，时间倾角杆状图在地震时间剖面上的横向显示距离可通过以下公式获得：n1＝X*n＝X*2i*a；其中，n1为时间倾角杆状图在地震时间剖面上的横向显示距离，单位为m；X为时间域地震剖面横向显示比例，无量纲。

进一步地，时间倾角杆状图在地震时间剖面上的纵向显示距离可通过以下公式获得：t1＝Y*t＝Y*2i*a*tgβ*T；其中，t1为时间倾角杆状图在地震时间剖面上的纵向显示距离，单位s；Y为时间域地震剖面纵向显示比例，无量纲。

进一步地，在步骤5中还包括：根据过井地震剖面上倾角杆状图所反映的地层产状及产状变化特征，结合地震反射波同相轴特征以及地层倾角矢量模式图交互进行构造解释，确定地层的断点位置和构造高点位置，并构造测井地层产状的内部形态。

应用本发明的技术方案，采用本技术方案，突破了测井技术和地震技术相结合的难点，通过引入真倾角投影技术及地震道间距参数将测井地层产状制作成深度域倾角杆状图，结合地震道间距、层速度和时深关系数据建立深-时域倾角杆状图转换模型，成功将深度域倾角杆状图转换到时间域，实现了将测井地层产状制成杆状图显示在过井地震时间剖面上，使井震结合交互进行构造解释地层形态，采用该方法的可操作性更强，使用起来更加可靠、简便。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供的一种测井地层产状过井地震时间剖面显示方法的实施例的流程图；

图2a为本发明的真倾角沿任意测线方向的实施例的投影技术原理图中的1号极板方位角测量原理图；

图2b为本发明的真倾角沿任意测线方向的实施例的投影技术原理图中的地震测线方位示意图；

图2c为本发明的真倾角沿任意测线方向的实施例的投影技术原理图中的视倾角与真倾角关系示意图；

图3为本发明的实施例的深-时域倾角杆状图制作及转换模型图；

图4为本发明实施例的时间域测井地层产状显示效果图；

图5为本发明实施例的验证效果图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1、图2a、图2b、图2c、图3至图5所示，根据本发明的实施例，提供了一种测井地层产状过井地震时间剖面显示的方法。

如图1所示，该方法包括以下步骤：步骤1：选取不同地层产状特征的地层倾角测井数据，拾取地层真产状参数，地层真产状参数包括真倾角、倾斜方位角和深度。步骤2：根据地震测线方位角，将地层真倾角投影到测线剖面上得到视倾角。步骤3：根据深度域地层倾角测井数据与地震道间距参数将测井地层产状参数，拟合成深度域倾角杆状图。步骤4：利用地震道间距、层速度和时深关系建立深-时域倾角杆状图转换模型，将深度域倾角杆状图转换成时间域倾角杆状图。步骤5：利用深-时域倾角杆状图转换模型，调节地震时间剖面纵向显示比例、横向显示比例并确定绘图的像素点，将时间域倾角杆状图显示在过井地震时间剖面上交互进行构造解释，以确定测井地层产状的内部结构。

在本实施例中，采用本技术方案，突破了测井技术和地震技术相结合的难点，通过引入真倾角投影技术及地震道间距参数将测井地层产状制作成深度域倾角杆状图，结合地震道间距、层速度和时深关系数据建立深-时域倾角杆状图转换模型，成功将深度域倾角杆状图转换到时间域，实现了将测井地层产状制成杆状图显示在过井地震时间剖面上，使井震结合交互进行构造解释地层形态，采用该方法的可操作性更强，使用起来更加可靠、简便。

其中，视倾角的正切值可通过以下公式获得：其中，β为视倾角；α为地层真倾角；Φ为地层倾斜方位角；ψ为地震测线方位角。在制作深度域倾角杆状图的过程中，深度域杆状图横向显示距离可通过以下公式获得：m＝2i*a；其中，m为深度域杆状图横向显示距离，单位为m；i为道集数，无量纲；a为道间距，单位为m。

深度域杆状图纵向显示距离可通过以下公式获得：k＝MH₁+NH₂＝2i*a*tgβ；其中，k为深度域杆状图纵向显示距离，单位为m；M、N、H₁、H₂、H为地震剖面上的点；β为点H在地震剖面上的视倾角，单位为度。时间域杆状图横向显示距离可通过以下公式获得：n＝2i*a；其中，n为时间域杆状图横向显示距离，单位为m。

时间域杆状图纵向显示距离可通过以下公式获得：t＝MH₁*T*V/V+NH₂*T*V/V＝2i*a*tgβ*T；其中，t为时间域杆状图纵向显示距离，单位为s；T为时深关系，单位为s/m；V为地层层速度，单位为m/s。

时间倾角杆状图在地震时间剖面上的横向显示距离可通过以下公式获得：n1＝X*n＝X*2i*a；其中，n1为时间倾角杆状图在地震时间剖面上的横向显示距离，单位为m；X为时间域地震剖面横向显示比例，无量纲。时间倾角杆状图在地震时间剖面上的纵向显示距离可通过以下公式获得：t1＝Y*t＝Y*2i*a*tgβ*T。其中，t1为时间倾角杆状图在地震时间剖面上的纵向显示距离，单位s；Y为时间域地震剖面纵向显示比例，无量纲。在步骤5中还包括：根据过井地震剖面上倾角杆状图所反映的地层产状及产状变化特征，结合地震反射波同相轴特征以及地层倾角矢量模式图交互进行构造解释，确定地层的断点位置和构造高点位置，并构造测井地层产状的内部形态。

具体地，在步骤1中，拾取地层真倾角α和倾斜方位角Φ前，要经过“去伪存真”分析，剔除那些对构造倾角的识别起干扰作用的数据。具体拾取必须遵循3条原则：原则一，在单斜构造区，取泥岩层绿模式的优势方位和平均最小倾角代表构造倾斜方位角和倾角；原则二，在低缓构造区，取蓝红模式相交的最小倾角矢量点代表构造倾斜角；原则三，对于复杂构造区，必须进行倾角解释建模。

在步骤2中，地层倾角测井所测数据为地层相对于磁北极的真倾角α，而地震剖面一般与磁北极方向都有一定的方位角ψ，所以地层真倾角α要显示到过井地震剖面上，首先就必须经过投影，真倾角投影到任意地震测线方向(如图2c中F所示)的视倾角β计算公式为：

在步骤3中，因地层倾角测井数据是一种深度域的矢量数据(h、α、Φ)，所以先制作深度域倾角杆状图；同时考虑到地震剖面横向代表的是道集距，因此，在制作倾角杆状图时，设定杆状图横向显示距离也为道集距。具体制作方法为：假定井筒穿过杆状图的中部，且杆状图在地震剖面上的横向显示距离MN为2i个道间距a，则过井上某点H的杆状线在垂向上的显示距离便可利用该点的视倾角β计算出。

因此，如果点H在地震剖面上的坐标位置确定，那么过点H的杆状线的位置也就确定了；将某井各地层深度h及视倾角β绘制成相应的杆状线，便得到一口井的深度域倾角杆状图。

在步骤4中，深度域杆状图并不能直接显示在地震时间剖面上，因为杆状图纵横向都是长度距离，而地震时间剖面纵向是时间距离，横向却是长度距离，纵横向意义不一致，因此必须将深度域倾角杆状图转换到时间域才能实现倾角杆状图在地震时间剖面上的显示。具体转换分两个方向进行：横向上，以井旁道为中心，道间距的整倍数为距离绘制杆状线；纵向上，根据时深关系T分段绘制杆状线的倾角，有可能出现相同的视倾角在剖面上显示的陡缓不同，所以要求分段标注倾角值。

在步骤5中，利用深-时域倾角杆状图转换模型，调节地震时间剖面纵、横向显示比例Y、X确定绘图的像素点，将倾角杆状图显示在过井地震时间剖面上

如图1所示，根据本申请的另一个实施例，步骤101：对不同产状特征的地层倾角测井资料进行“去伪存真”分析，拾取其地层真倾角、倾斜方位角和深度。

步骤102：读取地震测线方位角，将地层真倾角投影到测线剖面上得到视倾角。

步骤103：利用深度域地层倾角测井资料与地震道间距参数将测井地层产状制作成深度域倾角杆状图。

步骤104：利用地震道间距、层速度和时深关系等资料建立深-时域倾角杆状图转换模型，将深度域倾角杆状图转换成时间域倾角杆状图。

步骤105：利用深-时域倾角杆状图转换模型，调节地震时间剖面纵、横向显示比例确定绘图的像素点，将倾角杆状图显示在过井地震时间剖面上交互进行构造解释。

其中，根据地层倾角测井资料，拾取不同地层产状特征的地层真倾角、倾斜方位角和深度，本实施例中选择一油田复杂带作为研究区块，收集区块内所有井地层倾角测井资料，并根据区域地质构造特征选出了具有不同构造样式(单斜构造、低缓构造和高陡构造)的典型井，根据不同构造样式地层产状拾取原则拾取其地层真倾角α、倾斜方位角Φ和深度h。

地层倾角测井所测数据为地层相对于磁北极的真倾角α，而地震剖面一般与磁北极方向都有一定的方位角ψ，所以地层真倾角要显示到过井地震剖面上，首先就必须经过投影，真倾角α投影到任意地震测线方向的视倾角β(参见图2c)计算公式为：

tgβ＝tgα*cos(ψ-φ) (1)

式中：α为地层真倾角，Φ为地层倾斜方位角，ψ为地震测线方位角。

利用深度域地层倾角测井资料结合与地震资料相关的参数道间距制作深度域倾角杆状图。为了简化倾角杆状图的制作方法，令i＝1，深度域杆状图纵、横向显示距离计算公式简化为：

m＝2*a

k＝MH₁+NH₂＝2*a*tgβ (2)

式中：m为深度域杆状图横向显示距离，单位为m，k为深度域杆状图纵向显示距离，单位为m；a为道间距，单位为m；β为点H在地震剖面上的视倾角，单位为度。

提取不同深度点杆状线所对应的纵、横向显示距离数据，建立深-时域倾角杆状图转换模型(参见图3)，即可得到时间域杆状图横向显示距离n和纵向显示距离t与道间距a以及时深关系T之间的相关关系式：

n＝2*a

t＝MH₁*T*V/V+NH₂*T*V/V＝2*a*tgβ*T (3)

式中：n为时间域杆状图横向显示距离，单位为m；t为时间域杆状图纵向显示距离，单位为s；a为道间距，单位为m；T为时深关系，单位为s/m；V为地层层速度，单位为m/s；β为点H在地震剖面上的视倾角，单位为度。

利用深-时域倾角杆状图转换模型，调节地震时间剖面纵、横向显示比例确定绘图的像素点，将倾角杆状图显示在过井地震时间剖面上，倾角杆状图最终在地震时间剖面上的显示距离为：

n1＝X*n＝X*2*a

t1＝Y*t＝Y*2*a*tgβ*T (4)

式中：n1为杆状图在地震时间剖面上的横向显示距离，单位为m；t1为杆状图在地震时间剖面上的纵向显示距离，单位为s；X为时间域地震剖面横向显示比例，无量纲；Y为时间域地震剖面纵向显示比例，无量纲；其它参数同公式(3)。

图4为HB1、HB2井测井地层产状过井地震时间剖面显示效果图。HB1、HB2井位于某盆地掩覆带，目的层二叠系平地泉组P2p位于石炭系C掩覆带之下，二维资料受上部C火山岩高速层的影响，信噪比和分辨率较低，难以精确刻画构造高低关系。

倾角杆状图显示结果表明HB1、HB2井目的层向北东倾，西南部存在构造高点，且HB2井目地层平缓，而地震反射波同相轴显示地层向西南倾，地震剖面与倾角杆状图不吻合，且HB2井高于HB1(参见图4)，与实际钻揭结果相矛盾。分析可能是因为时间域地震剖面受上覆C高速推覆体的影响，构造形态已发生严重畸变，原构造解释模式及变速成图不准确。

根据过井地震剖面上倾角杆状图所反映的地层产状及产状变化特征，重新进行了精细的速度研究及转深，重新处理后的地震资料与实际钻揭情况吻合。两口井目的层顶界埋深相差不大，HB1井略高于HB2，构造高部位于工区西偏南方向(参见图5)。依据新的变速成图，在工区西南方高部位部署评价井HB022，钻揭结果证实该井构造位置确实最高，进一步说明了新变速成图获得的构造形态是准确的，从而验证了本方法的可靠性。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种测井地层产状过井地震时间剖面显示的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：选取不同地层产状特征的地层倾角测井数据，拾取地层真产状参数，所述地层真产状参数包括真倾角、倾斜方位角和深度；

步骤2：根据地震测线方位角，将地层真倾角投影到测线剖面上得到视倾角；

步骤3：根据深度域地层倾角测井数据与地震道间距参数将测井地层产状参数，拟合成深度域倾角杆状图；

步骤4：利用地震道间距、层速度和时深关系建立深-时域倾角杆状图转换模型，将深度域倾角杆状图转换成时间域倾角杆状图；

步骤5：利用深-时域倾角杆状图转换模型，调节地震时间剖面纵向显示比例、横向显示比例并确定绘图的像素点，将时间域倾角杆状图显示在过井地震时间剖面上交互进行构造解释，以确定测井地层产状的内部结构；根据过井地震剖面上倾角杆状图所反映的地层产状及产状变化特征，结合地震反射波同相轴特征以及地层倾角矢量模式图交互进行构造解释，确定地层的断点位置和构造高点位置，并构造测井地层产状的内部形态；

所述视倾角的正切值可通过以下公式获得：

tgβ=tgα*cos（Ψ-φ）；

其中，β为视倾角；

α为地层真倾角；

Φ为地层倾斜方位角；

Ψ为地震测线方位角；

在制作所述深度域倾角杆状图的过程中，深度域杆状图横向显示距离可通过以下公式获得：

m=2i*a；

其中，m为深度域杆状图横向显示距离，单位为m；

i为道集数，无量纲；

a为道间距，单位为m；

深度域杆状图纵向显示距离可通过以下公式获得：

k=MH₁+NH₂=2i*a* tgβ；

其中，k为深度域杆状图纵向显示距离，单位为m；

M、N、H₁、H₂、H为地震剖面上的点；

β为点H在地震剖面上的视倾角，单位为度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，时间域杆状图横向显示距离可通过以下公式获得：

n= 2i*a；

其中，n为时间域杆状图横向显示距离，单位为m。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，时间域杆状图纵向显示距离可通过以下公式获得：

t=MH₁*T*V/V+NH₂*T*V/V=2i*a*tgβ*T；

其中，t为时间域杆状图纵向显示距离，单位为s；

T为时深关系，单位为s/m；

V为地层层速度，单位为m/s。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，时间倾角杆状图在地震时间剖面上的横向显示距离可通过以下公式获得：

n1=X*n=X* 2i*a；

其中，n1为时间倾角杆状图在地震时间剖面上的横向显示距离，单位为m；

X为时间域地震剖面横向显示比例，无量纲。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，时间倾角杆状图在地震时间剖面上的纵向显示距离可通过以下公式获得：

t1=Y*t=Y*2i*a*tgβ*T；

其中，t1为时间倾角杆状图在地震时间剖面上的纵向显示距离，单位s；

Y为时间域地震剖面纵向显示比例，无量纲。