CN113253348A - 一种地质剖面成像补偿方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地质剖面成像补偿方法及系统，方法包括：包括：对工区内各地表类型进行地表实验，获取工区内各地表类型的单炮数据；分别根据各地表类型的单炮数据计算各地表类型的地表补偿因子；将各地表类型的地表补偿因子进行叠加，得到工区补偿因子；获取工区剖面数据；将工区剖面数据和工区补偿因子进行褶积，得到补偿后的工区剖面数据；根据补偿后的工区剖面数据对工区进行地质剖面成像，得到地质剖面图。本发明提供的地质剖面成像补偿方法及系统，通过对工区内不同地表类型分别计算地表补偿因子，对工区剖面数据进行补偿，提高了地质剖面成像的分辨率和信噪比，增大了小油藏位置确定的准确性。

Description

一种地质剖面成像补偿方法及系统

技术领域

本发明涉及地质勘探领域，特别是涉及一种地质剖面成像补偿方法及系统。

背景技术

目前，油田的勘探开发已经进入中后期，大中型的油田已经被开发完毕，勘探时只能寻找剩余小油藏，小油藏的特点是薄、小、深、碎，现有的地震资料分辨率难以满足勘探地质目标(小油藏)的分辨需求。拓频技术是目前应用于精细勘探的非常重要技术，主要方法是对近地表进行Q值调查，针对近地表的吸收衰减方面做的分析结果，求取的Q值对地震剖面进行补偿后获得地质剖面成像，在资料处理时消除近地表的吸收衰减影响，提高地震剖面成像的分辨率。但是准确求取Q值的方法难度大，不准确的Q值造成补偿效果不理想，地震剖面的分辨率和信噪比降低，成像精度低，不能准确确定小油藏的位置。

发明内容

本发明的目的是提供一种地质剖面成像补偿方法及系统，能够提高地质剖面成像的分辨率和信噪比，进而准确确定小油藏的位置。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种地质剖面成像补偿方法，包括：

对工区内各地表类型进行地表实验，获取工区内各地表类型的单炮数据；

分别根据各地表类型的单炮数据计算各地表类型的地表补偿因子；

将各地表类型的所述地表补偿因子进行叠加，得到工区补偿因子；

获取工区剖面数据；

将所述工区剖面数据和所述工区补偿因子进行褶积，得到补偿后的工区剖面数据；

根据所述补偿后的工区剖面数据对所述工区进行地质剖面成像，得到地质剖面图。

可选的，所述对工区内各地表类型进行地表实验，获取工区内各地表类型的单炮数据，具体包括：

根据地表类型将所述工区划分成不同区域；

在每个区域内均设置测试井，测试各地表类型的单炮数据；各地表类型的单炮数据包括所述测试井的井底地震波数据和所述测试井的井口地震波数据。

可选的，所述分别根据各地表类型的单炮数据计算各地表类型的地表补偿因子，具体包括：

将所述井底地震波数据的反子波与所述井口地震波数据利用公式E＝C’*D进行褶积，得到各地表类型的地表补偿因子；

式中，E为地表补偿因子，C’为井底地震波数据的反子波，D为井口地震波数据，*为卷积符号。

可选的，在将所述井底地震波数据的反子波与所述井口地震波数据利用公式E＝C’*D进行褶积，得到各地表类型的地表补偿因子之前，还包括：

根据各地表类型的单炮数据，利用公式I＝A/B计算各地表类型的地表信噪比；

判断所述地表信噪比是否大于信噪比阈值；若是，则对各地表类型的单炮数据进行去噪处理；

式中，I为地表信噪比；A为单炮数据的有效能量，B为噪音能量。

可选的，所述将所述工区剖面数据和所述工区补偿因子进行褶积，得到补偿后的工区剖面数据，具体包括：

将所述工区剖面数据和所述工区补偿因子利用公式K＝J*F进行褶积，得到褶积后的工区剖面数据；

将所述褶积后的工区剖面数据向前移动预设时长，得到补偿后的工区剖面数据；

式中，K为褶积后的工区剖面数据，J为工区剖面数据，F为工区补偿因子，*为卷积符号。

一种地质剖面成像补偿系统，包括：

单炮数据获取模块，用于对工区内各地表类型进行地表实验，获取工区内各地表类型的单炮数据；

地表补偿因子计算模块，用于分别根据各地表类型的单炮数据计算各地表类型的地表补偿因子；

工区补偿因子确定模块，用于将各地表类型的所述地表补偿因子进行叠加，得到工区补偿因子；

工区剖面数据获取模块，用于获取工区剖面数据；

数据补偿模块，用于将所述工区剖面数据和所述工区补偿因子进行褶积，得到补偿后的工区剖面数据；

地质剖面成像模块，用于根据所述补偿后的工区剖面数据对所述工区进行地质剖面成像，得到地质剖面图。

可选的，各地表类型的单炮数据获取模块，具体包括：

区域划分单元，用于根据地表类型将所述工区划分成不同区域；

单炮数据获取单元，用于在每个区域内均设置测试井，测试各地表类型的单炮数据；各地表类型的单炮数据包括所述测试井的井底地震波数据和所述测试井的井口地震波数据。

可选的，所述地表补偿因子计算模块，具体包括：

地表补偿因子计算单元，用于将所述井底地震波数据的反子波与所述井口地震波数据利用公式E＝C’*D进行褶积，得到各地表类型的地表补偿因子；

式中，E为地表补偿因子，C’为井底地震波数据的反子波，D为井口地震波数据，*为卷积符号。

可选的，所述地表补偿因子计算模块，还包括：

地表信噪比计算单元，用于根据各地表类型的单炮数据，利用公式I＝A/B计算各地表类型的地表信噪比；

第一判断单元，用于判断所述地表信噪比是否大于信噪比阈值；若是，则对各地表类型的单炮数据进行去噪处理；

式中，I为地表信噪比；A为单炮数据的有效能量，B为噪音能量。

可选的，所述数据补偿模块，具体包括：

工区剖面数据褶积单元，用于将所述工区剖面数据和所述工区补偿因子利用公式K＝J*F进行褶积，得到褶积后的工区剖面数据；

工区剖面数据补偿单元，用于将所述褶积后的工区剖面数据向前移动预设时长，得到补偿后的工区剖面数据；

式中，K为褶积后的工区剖面数据，J为工区剖面数据，F为工区补偿因子，*为卷积符号。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开了一种地质剖面成像补偿方法及系统，方法包括：对工区内各地表类型进行地表实验，获取工区内各地表类型的单炮数据；分别根据各地表类型的单炮数据计算各地表类型的地表补偿因子；将各地表类型的地表补偿因子进行叠加，得到工区补偿因子；获取工区剖面数据；将工区剖面数据和工区补偿因子进行褶积，得到补偿后的工区剖面数据；根据补偿后的工区剖面数据对工区进行地质剖面成像，得到地质剖面图。本发明提供的地质剖面成像补偿方法及系统通过对工区内不同地表类型分别计算地表补偿因子，对工区剖面数据进行补偿，减少了计算量，提高了地质剖面成像的分辨率和信噪比，增大了小油藏位置确定的准确性。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的地质剖面成像补偿方法流程图；

图2为本发明实施例所提供的补偿因子确定方法的流程图；

图3为本发明实施例补偿前的地质剖面图；

图4为本发明实施例补偿后的地质剖面图；

图5为本发明实施例所提供的地质剖面成像补偿系统的结构示意图。

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。

本发明的目的是提供一种地质剖面成像补偿方法及系统，能够提高地质剖面成像的分辨率和信噪比，进而准确确定小油藏的位置。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例所提供的地质剖面成像补偿方法流程图，如图1所示，本发明提供了一种地质剖面成像补偿方法，包括：

步骤101：对工区内各地表类型进行地表实验，获取工区内各地表类型的单炮数据；

步骤101具体包括，根据地表类型将工区划分成不同区域；在每个区域内均设置测试井，测试各地表类型的单炮数据；单炮数据包括测试井的井底地震波数据和测试井的井口地震波数据。井底地震波数据和井口地震波数据均是由设置在测试井内的井炮激发的。

步骤102：分别根据各地表类型的单炮数据计算各地表类型的地表补偿因子；

步骤102，具体包括：将井底地震波数据的反子波与井口地震波数据利用公式E＝C’*D进行褶积，得到各地表类型的地表补偿因子；

式中，E为地表补偿因子，C’为井底地震波数据的反子波，D为井口地震波数据，*为卷积符号。

步骤103：将各地表类型的地表补偿因子进行叠加，得到工区补偿因子；

步骤104：获取工区剖面数据；

步骤105：将工区剖面数据和工区补偿因子进行褶积，得到补偿后的工区剖面数据；

步骤105，具体包括：

将工区剖面数据和工区补偿因子利用公式K＝J*F进行褶积，得到褶积后的工区剖面数据；

将褶积后的工区剖面数据向前移动预设时长，得到补偿后的工区剖面数据；

式中，K为褶积后的工区剖面数据，J为工区剖面数据，F为工区补偿因子，*为卷积符号。

步骤106：根据补偿后的工区剖面数据对工区进行地质剖面成像，得到地质剖面图。

具体的，本发明提供的地质剖面成像补偿方法，在将井底地震波数据的反子波与井口地震波数据利用公式E＝C’*D进行褶积，得到各地表类型的地表补偿因子之前，还包括：

根据各地表类型的单炮数据，利用公式I＝A/B计算各地表类型的地表信噪比；

判断地表信噪比是否大于信噪比阈值；若是，则对单炮数据进行去噪处理；

式中，I为地表信噪比；A为单炮数据的有效能量，B为噪音能量。

具体的，图2为本发明实施例所提供的补偿因子确定方法的流程图，如图2所示，本发明提供的补偿方法包括如下步骤：

步骤1，根据工区地表情况进行划分，将工区地表划分为沙漠、农田、浮土区等三种类型的区域。

步骤2，由于不同地表类型吸收衰减特征不同，因此分别对不同地表类型区域做地表试验：在各个不同地表类型区域，选一个桩号位置打一口井，井的深度大于近地表厚度，在井口和井底分别埋置一个检波器(检波器要求与地表充分耦合，不会晃动)，检波器按照一定的间隔摆放在地表形成的一条接收线。

步骤3，通过井炮激发获得单炮数据(地震数据)。将两个检波器接收到的地震数据代入到单炮对应的桩号位置，计算各地表类型的地表信噪比，分析这两个检波器目的层所处的波场环境。若波场环境比较干净(地表信噪比低于2)，则可以直接利用单炮数据。如果波场环境中噪音比较严重(地表信噪比高于2)，则对单炮数据进行去噪处理，为后续求取补偿因子提供良好的数据基础。在去噪后，根据单炮记录中的波场信息，按照时间确定目的层反射波的波形范围，例如将2.01s—2.23之间的数据确定为目的层反射波。

其中，信噪比的计算过程如下：在地震资料中目的层位置开一个时间窗口，即选择20-30道数据的目的层位置截取40-50ms数据进行分析，对这些数据进行傅里叶变换，转换到频率域，设定15-40Hz频率的能量作为有效信号能量，其他频段的能量作为噪音能量，计算有效能量与噪音能量的比值，得到信噪比。

步骤4，计算各地表类型的补偿因子。将井底道提取的数据求反子波，与井口道提取的数据进行褶积，求得的波形数据就是补偿因子，然后将求得的各种地表的补偿因子进行叠加，得到叠加波形作为整个工区的补偿因子。

设叠加后的补偿因子为F，沙漠地表补偿因子为G，农田地表补偿因子为H，浮土区地表补偿因子为L，则工区补偿因子F＝G+H+L。

具体的，反子波的获取过程如下：将井底道数据进行傅里叶变换，转换到频率域，根据该频率范围，再设计一个平直的频谱。例如井底道的频率范围是8-80Hz，则设计的平直频谱的频率范围也是8-80Hz。设井底道数据的频谱为a，平直频谱为b，对a与b的比值进行反傅里叶变换，得到井底道提取数据的反子波。

步骤5，将工区的剖面数据与该补偿因子进行褶积，并将褶积后的剖面数据时移半个算子长度，得到补偿后的工区剖面数据，补偿后的工区剖面数据用于地质剖面成像。例如算子长度为500ms，则将工区剖面数据向前移动250ms。

图3为本发明实施例补偿前的地质剖面图，图4为本发明实施例补偿后的地质剖面图；其中，横坐标表示道号，代表每一道地震数据的序号，从左到右依次为第1道，第2道……，纵坐标为时间，单位是秒。如图3-4所示，采用本发明提供的地质剖面成像补偿方法得到的地震资料的分辨率更高，能够更加清楚的分辨地下小构造、小断裂地质，对于寻找油气非常有利。

图5为本发明实施例所提供的地质剖面成像补偿系统的结构示意图，如图5所示，本发明还提供了一种地质剖面成像补偿系统，包括：

单炮数据获取模块501，用于对工区内各地表类型进行地表实验，获取工区内各地表类型的单炮数据；

单炮数据获取模块501，具体包括：

区域划分单元，用于根据地表类型将工区划分成不同区域；

单炮数据获取单元，用于在每个区域内均设置测试井，测试各地表类型的单炮数据；单炮数据包括测试井的井底地震波数据和测试井的井口地震波数据。

地表补偿因子计算模块502，用于分别根据各地表类型的单炮数据计算各地表类型的地表补偿因子；

地表补偿因子计算模块502，具体包括：

地表补偿因子计算单元，用于将井底地震波数据的反子波与井口地震波数据利用公式E＝C’*D进行褶积，得到各地表类型的地表补偿因子；

式中，E为地表补偿因子，C’为井底地震波数据的反子波，D为井口地震波数据，*为卷积符号。

地表信噪比计算单元，用于根据单炮数据，利用公式I＝A/B计算各地表类型的地表信噪比；

第一判断单元，用于判断地表信噪比是否大于信噪比阈值；若是，则对单炮数据进行去噪处理；

式中，I为地表信噪比；A为单炮数据的有效能量，B为噪音能量。

工区补偿因子确定模块503，用于将各地表类型的地表补偿因子进行叠加，得到工区补偿因子；

工区剖面数据获取模块504，用于获取工区剖面数据；

数据补偿模块505，用于将工区剖面数据和工区补偿因子进行褶积，得到补偿后的工区剖面数据；

数据补偿模块，具体包括：

工区剖面数据褶积单元，用于将工区剖面数据和工区补偿因子利用公式K＝J*F进行褶积，得到褶积后的工区剖面数据；

工区剖面数据补偿单元，用于将褶积后的工区剖面数据向前移动预设时长，得到补偿后的工区剖面数据；

式中，K为褶积后的工区剖面数据，J为工区剖面数据，F为工区补偿因子，*为卷积符号。

地质剖面成像模块506，用于根据补偿后的工区剖面数据对工区进行地质剖面成像，得到地质剖面图。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种地质剖面成像补偿方法，其特征在于，所述方法，包括：

对工区内各地表类型进行地表实验，获取工区内各地表类型的单炮数据；

分别根据各地表类型的单炮数据计算各地表类型的地表补偿因子；

将各地表类型的所述地表补偿因子进行叠加，得到工区补偿因子；

获取工区剖面数据；

将所述工区剖面数据和所述工区补偿因子进行褶积，得到补偿后的工区剖面数据；

根据所述补偿后的工区剖面数据对所述工区进行地质剖面成像，得到地质剖面图。

2.根据权利要求1所述的地质剖面成像补偿方法，其特征在于，所述对工区内各地表类型进行地表实验，获取工区内各地表类型的单炮数据，具体包括：

根据地表类型将所述工区划分成不同区域；

在每个区域内均设置测试井，测试各地表类型的单炮数据；各地表类型的单炮数据包括所述测试井的井底地震波数据和所述测试井的井口地震波数据。

3.根据权利要求2所述的地质剖面成像补偿方法，其特征在于，所述分别根据各地表类型的单炮数据计算各地表类型的地表补偿因子，具体包括：

将所述井底地震波数据的反子波与所述井口地震波数据利用公式E＝C’*D进行褶积，得到各地表类型的地表补偿因子；

式中，E为地表补偿因子，C’为井底地震波数据的反子波，D为井口地震波数据，*为卷积符号。

4.根据权利要求3所述的地质剖面成像补偿方法，其特征在于，在将所述井底地震波数据的反子波与所述井口地震波数据利用公式E＝C’*D进行褶积，得到各地表类型的地表补偿因子之前，还包括：

根据各地表类型的单炮数据，利用公式I＝A/B计算各地表类型的地表信噪比；

判断所述地表信噪比是否大于信噪比阈值；若是，则对各地表类型的单炮数据进行去噪处理；

式中，I为地表信噪比；A为单炮数据的有效能量，B为噪音能量。

5.根据权利要求1所述的地质剖面成像补偿方法，其特征在于，所述将所述工区剖面数据和所述工区补偿因子进行褶积，得到补偿后的工区剖面数据，具体包括：

将所述工区剖面数据和所述工区补偿因子利用公式K＝J*F进行褶积，得到褶积后的工区剖面数据；

将所述褶积后的工区剖面数据向前移动预设时长，得到补偿后的工区剖面数据；

式中，K为褶积后的工区剖面数据，J为工区剖面数据，F为工区补偿因子，*为卷积符号。

6.一种地质剖面成像补偿系统，其特征在于，所述系统，包括：

单炮数据获取模块，用于对工区内各地表类型进行地表实验，获取工区内各地表类型的单炮数据；

地表补偿因子计算模块，用于分别根据各地表类型的单炮数据计算各地表类型的地表补偿因子；

工区补偿因子确定模块，用于将各地表类型的所述地表补偿因子进行叠加，得到工区补偿因子；

工区剖面数据获取模块，用于获取工区剖面数据；

数据补偿模块，用于将所述工区剖面数据和所述工区补偿因子进行褶积，得到补偿后的工区剖面数据；

地质剖面成像模块，用于根据所述补偿后的工区剖面数据对所述工区进行地质剖面成像，得到地质剖面图。

7.根据权利要求6所述的地质剖面成像补偿系统，其特征在于，各地表类型的单炮数据获取模块，具体包括：

区域划分单元，用于根据地表类型将所述工区划分成不同区域；

单炮数据获取单元，用于在每个区域内均设置测试井，测试各地表类型的单炮数据；各地表类型的单炮数据包括所述测试井的井底地震波数据和所述测试井的井口地震波数据。

8.根据权利要求7所述的地质剖面成像补偿系统，其特征在于，所述地表补偿因子计算模块，具体包括：

地表补偿因子计算单元，用于将所述井底地震波数据的反子波与所述井口地震波数据利用公式E＝C’*D进行褶积，得到各地表类型的地表补偿因子；

式中，E为地表补偿因子，C’为井底地震波数据的反子波，D为井口地震波数据，*为卷积符号。

9.根据权利要求8所述的地质剖面成像补偿系统，其特征在于，所述地表补偿因子计算模块，还包括：

地表信噪比计算单元，用于根据各地表类型的单炮数据，利用公式I＝A/B计算各地表类型的地表信噪比；

第一判断单元，用于判断所述地表信噪比是否大于信噪比阈值；若是，则对各地表类型的单炮数据进行去噪处理；

式中，I为地表信噪比；A为单炮数据的有效能量，B为噪音能量。

10.根据权利要求1所述的地质剖面成像补偿系统，其特征在于，所述数据补偿模块，具体包括：

工区剖面数据褶积单元，用于将所述工区剖面数据和所述工区补偿因子利用公式K＝J*F进行褶积，得到褶积后的工区剖面数据；

工区剖面数据补偿单元，用于将所述褶积后的工区剖面数据向前移动预设时长，得到补偿后的工区剖面数据；

式中，K为褶积后的工区剖面数据，J为工区剖面数据，F为工区补偿因子，*为卷积符号。

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