CN116224435A - 一种提高复杂构造区均方根速度精度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于地震资料处理技术领域，公开了一种提高复杂构造区均方根速度精度的方法，包括以下过程：S1、建立参考均方根速度场；S2、对目的层位进行解释，然后进行沿层速度分析，得到沿层分析的速度场；S3、将沿层分析的速度场与参考均方根速度场合并，得到目的层控制的均方根速度场；S4、利用目的层控制的均方根速度场，进行纵向高密度的均方根速度分析、自动拾取；S5、求取差异均方根速度场；S6、得到处理后的差异均方根速度场；S7、获得优化后的高密度分析均方根速度场。本发明利用地质构造层位约束下，沿层高密度速度分析，在进行垂向高密度速度分析，提高速度场的精度，从而达到提高复杂构造、低幅度构造成像的精确性。

Description

一种提高复杂构造区均方根速度精度的方法

技术领域

本发明属于地震资料处理技术领域，用于提高速度场的精度，具体地说是一种提高复杂构造区均方根速度精度的方法。

背景技术

随着技术的发展，油气勘探逐步向隐蔽岩性圈闭、低幅度构造、深层复杂构造进军。地震资料高质量成像是复杂油气藏勘探成功与否的关键，而高精度的均方根速度场是叠前时间偏移获得良好成像的核心。

地震资料处理中经常涉及到的速度包含：VSP速度资料、声波测井速度、偏移速度谱等。这些速度资料各自精度不同，其中纵向上精度最高的是VSP速度和声波测井速度，地震资料处理中叠前时间偏移速度纵向上的分辨率、精度最低。为了提高叠前时间偏移速度谱精度，逐步发展为利用VSP速度、声波测井来约束或者VSP井的均方根速度校正声波测井均方根速度来约束速度的拾取，同时增加速度谱在空间上的密度，从1000米*1000米的拾取密度发展到500*500米、甚至到250米*250米，同时利用前后的速度谱相互参考，在偏移剖面尽量利用强反射层位来定性约束速度拾取，最大限度的增加偏移速度在纵向和横向上的精度。

但上述方法也存在以下几点问题：（1）VSP及声波测井往往比较少，空间密度稀疏，不利于空间速度变化的控制；同时，受成本的影响，VSP及声波测井通常只针对目的层段进行，对从上到下完整的速度分析只能起到趋势控制作用。（2）地震资料速度分析是一个费时费力的工作，速度拾取密度从1000米*1000米的发展到500*500米、250米*250米甚至到每个CMP都要进行速度谱的拾取；这样速度分析工作很难做到空间上一致性，特别是低幅度构造目的层，速度的准确程度要求的高，但是基于道集拉平准则的常规速度拾取方法几乎难以保证速度的精度，即使采用了地震层位约束进行速度分析，或者提高速度分析密度，在陆地资料中，都会因为道集中噪声的影响速度的精度。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种提高复杂构造区均方根速度精度的方法，该方法利用地质构造层位约束下，沿层高密度速度分析，在进行垂向高密度速度分析，提高速度场的精度，从而达到提高复杂构造、低幅度构造成像的精确性。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案如下：

一种提高复杂构造区均方根速度精度的方法，按照以下步骤顺序进行：

S1、建立均方根速度场，作为参考均方根速度场；

S2、首先利用参考均方根速度场叠前时间偏移的数据体，对目的层位进行解释，然后利用叠前时间偏移后反动校正的CRP道集进行沿层速度分析，得到沿层分析的速度场；

S3、将沿层分析的速度场与参考均方根速度场合并，得到目的层控制的均方根速度场；

S4、利用目的层控制的均方根速度场，进行纵向高密度的均方根速度分析、自动拾取；

S5、将纵向高密度的均方根速度分析、自动拾取得到的均方根速度场与目的层控制的均方根速度场求取差异均方根速度场；

S6、对差异均方根速度场进行异常速度值压制，然后再进行不大于10个CMP点或INLINE线的间隔进行平滑处理，得到处理后的差异均方根速度场；

S7、将处理后的差异均方根速度场和目的层控制的均方根速度场合并，得到优化后的高密度分析均方根速度场。

作为限定，还包括步骤S8、利用优化后的高密度分析均方根速度场进行目标线叠前时间偏移，根据偏移的效果和CRP道集的平直情况，重复进行S6、S7，直到CRP道集彻底拉平为止，即得最终的均方根速度场。

作为第二种限定，所述步骤S2中，进行沿层速度分析的过程按照以下步骤顺序进行：

S21、对于每个速度点，用不同的试验值计算旅行时，给定相似性函数作为搜索的最大目标函数；

S22、根据给定的时间范围、速度范围、各向异性范围确定搜索空间，将搜索目标函数最大值对应位置的速度为均方根速度优化的最终结果，据此得到沿层分析的速度场。

作为第三种限定，所述步骤S3中，与参考均方根速度场合并的过程按照以下步骤顺序进行：

S31、将沿层分析得到的速度以目的层位为中心，目的层位上下各15毫秒的时窗内沿层分析的速度场替换掉参考均方根速度场相应位置的速度值；

S32、距离目的层位中心16毫秒到50毫秒时间内，沿层分析的速度场占的比重从80%线性过度到0%，而参考均方根速度场的比重从20%线性过度为100%，此时得到的速度场即为目的层控制的均方根速度场。

本发明由于采用了上述的技术方案，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

（1）本发明利用地质构造层位约束下，沿层高密度速度分析，在进行垂向高密度速度分析，提高速度场的精度，从而达到提高复杂构造、低幅度构造成像的精确性；

（2）本发明利用近地表调查、井速度约束的均方根速度场建立的基础上，通过目的层的沿层速度分析、高密度速度分析、异常值去除和平滑，在速度场浅中深层速度更符合地质规律变化的基础上，保证了均方根速度场纵向、横向精度及分辨率，提高叠前时间偏移解决构造幅度不大的地质体成像的准确性，提高井震的吻合程度，为提高钻探成功率提供技术支撑；

（3）本发明针对地震速度单点精度不足，但平面分布密度大，对速度横向变化趋势有较好的体现，而其他速度来源主要依赖与钻测井的数量，只能在作为平面速度变化的控制点；在速度研究和成图方法上，逐渐发展为利用地震速度建场，把握速度横向变化，以钻测井速度进行约束形成构造成图速度模型；针对地震资料相变快的特点，稀疏的速度拾取点以及空间插值不能满足成像的精度，利用构造成图速度模型再反过来对处理中的速度拾取进行约束，同时在解释目的层上进行沿层速度更新，在兼顾效率和效果的前提下进行高密度速度分析，提高叠前时间偏移速度分析在时间方向、空间方向的精度。

本发明属于地震资料处理技术领域，能够提高复杂构造、低幅度构造成像的精确性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明实施例的参考均方根速度场；

图2为本发明实施例步骤S2中均方根速度优化的最终结果；

图3为本发明实施例步骤S3获得的目的层控制的均方根速度场；

图4为本发明实施例步骤S4中得到的最优速度值的示意图；

图4a为本发明实施例步骤S4中高密度速度分析点的位置图；其中，星号表示速度拾取的时间；

图4b为本发明实施例步骤S4中两个CMP位置的速度优化前后的速度谱和对应速度动校正后的CMP道集；

图5为本发明实施例步骤S5得到的差异均方根速度场；

图6为本发明实施例步骤S6得到的处理后的差异均方根速度场；

图7为本发明实施例步骤S8得到的最终的均方根速度场；

图8a为本发明实施例中直接高密度速度分析得到的均方根速度场进行叠前时间偏移的CRP道集；

图8b为本发明实施例最终的均方根速度场得到叠前时间偏移CRP道集。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例 一种提高复杂构造区均方根速度精度的方法

本发明按照以下步骤顺序进行：

S1、建立均方根速度场，作为参考均方根速度场；

利用常规拾取的均方根速度与构造成图速度相结合建立的速度场浅中深层速度更符合地质规律变化，对于叠前时间偏移成像的准确性和连续性有很大益处，减少井震不符的现象，变速成图得到的构造图准确，减少勘探风险，此时的速度场为参考均方根速度场，如图1所示；

本步骤中，利用专利号为ZL201611122830.7的中国发明专利提供的方法建立均方根速度场；

S2、解释人员首先在利用参考均方根速度场叠前时间偏移的数据体上，对目的层位进行解释，然后利用这些层位从参考均方根速度场按照小于100米间隔提取均方根速度值，在以目的层位为中心、上下各50毫秒的时窗内，对叠前时间偏移后反动校正的CRP道集进行沿层速度分析，得到沿层分析的速度场；

具体地，进行沿层速度分析时，

首先，对于每个速度点，用不同的试验值计算旅行时，给定相似性函数作为搜索的最大目标函数；其中，不同的试验值包括时间、速度、各向异性参数；

然后，根据给定的时间范围、速度范围、各向异性范围确定搜索空间，将搜索目标函数最大值对应位置的速度为均方根速度优化的最终结果，如图2所示，据此得到沿层分析的速度场；

S3、将沿层分析的速度场与参考均方根速度场合并，得到目的层控制的均方根速度场；

具体地，首先，将沿层分析得到的速度以目的层位为中心，目的层位上下各15毫秒的时窗内沿层分析的速度场替换掉参考均方根速度场相应位置的速度值；

然后，距离目的层位中心16毫秒到50毫秒时间内，沿层分析的速度场占的比重从80%线性过度到0%，而参考均方根速度场的比重从20%线性过度为100%，此时得到的速度场即为目的层控制的均方根速度场，如图3所示；

S4、利用目的层控制的均方根速度场，进行纵向高密度的均方根速度分析、自动拾取；

本步骤中，用由判定参数确定的两倍的网格大小粗略计算目标函数，找到优化点位置，然后在优化点附近进行精细网格计算，确定最优速度值，如图4所示，是本步骤中得到的最优速度值的示意图。其中图4a为高密度速度分析点的位置图；图4a中的星号表示速度拾取的时间；图4b为本发明实施例步骤S4中两个CMP位置的速度优化前后的速度谱和对应速度动校正后的CMP道集。从图中可以看出，采用本实施例提供的方法，速度谱点得到了加密，速度谱的精度更高，拾取的更准确，动校正道集更加平直；

S5、将纵向高密度的均方根速度分析、自动拾取得到的均方根速度场与目的层控制的均方根速度场求取差异均方根速度场，如图5所示；从图5中可以看出，因为道集中残余噪声的影响，自动拾取的均方根速度会在噪声的位置出现最大的目标值，直接形成相邻位置的速度差异大的现象，这在时间空间上都是不合理的，需要对差异均方根速度场进行必要的处理；

S6、对差异均方根速度场采用多道识别、单道压噪的思路进行异常速度值压制，然后再进行不大于250米，即不大于10个CMP点或INLINE线的间隔，的平滑处理，保证差异均方根速度场的合理性，得到处理后的差异均方根速度场，如图6所示；

S7、将处理后的差异均方根速度场和目的层控制的均方根速度场合并，得到优化后的高密度分析均方根速度场。

S8、利用优化后的高密度分析均方根速度场进行目标线叠前时间偏移，根据偏移的效果和CRP道集的平直情况，重复进行S6、S7，直到CRP道集彻底拉平或者剩余时差小于1%为止，即得最终的均方根速度场，如图7所示。

步骤S8中，最终的叠前时间偏移如图8所示，，其中图8a是直接高密度速度分析得到的均方根速度场进行叠前时间偏移的CRP道集，图8b是最终的均方根速度场得到叠前时间偏移CRP道集，将图8a与图8b对比可以看出，最终的均方根速度场得到叠前时间偏移CRP道集在中远偏移距更加平直，成像精度高。

Claims (5)

1.一种提高复杂构造区均方根速度精度的方法，其特征在于，按照以下步骤顺序进行：

S1、建立均方根速度场，作为参考均方根速度场；

S2、首先利用参考均方根速度场叠前时间偏移的数据体，对目的层位进行解释，然后利用叠前时间偏移后反动校正的CRP道集进行沿层速度分析，得到沿层分析的速度场；

S3、将沿层分析的速度场与参考均方根速度场合并，得到目的层控制的均方根速度场；

S4、利用目的层控制的均方根速度场，进行纵向高密度的均方根速度分析、自动拾取；

S5、将纵向高密度的均方根速度分析、自动拾取得到的均方根速度场与目的层控制的均方根速度场求取差异均方根速度场；

S6、对差异均方根速度场进行异常速度值压制，然后再进行不大于10个CMP点或INLINE线的间隔进行平滑处理，得到处理后的差异均方根速度场；

S7、将处理后的差异均方根速度场和目的层控制的均方根速度场合并，得到优化后的高密度分析均方根速度场。

2.根据权利要求1所述的一种提高复杂构造区均方根速度精度的方法，其特征在于，还包括步骤S8、利用优化后的高密度分析均方根速度场进行目标线叠前时间偏移，根据偏移的效果和CRP道集的平直情况，重复进行S6、S7，直到CRP道集彻底拉平为止，即得最终的均方根速度场。

3.根据权利要求1或2所述的一种提高复杂构造区均方根速度精度的方法，其特征在于，所述步骤S2中，进行沿层速度分析的过程按照以下步骤顺序进行：

S21、对于每个速度点，用不同的试验值计算旅行时，给定相似性函数作为搜索的最大目标函数；

S22、根据给定的时间范围、速度范围、各向异性范围确定搜索空间，将搜索目标函数最大值对应位置的速度为均方根速度优化的最终结果，据此得到沿层分析的速度场。

4.根据权利要求1或2所述的一种提高复杂构造区均方根速度精度的方法，其特征在于，所述步骤S3中，与参考均方根速度场合并的过程按照以下步骤顺序进行：

S31、将沿层分析得到的速度以目的层位为中心，目的层位上下各15毫秒的时窗内沿层分析的速度场替换掉参考均方根速度场相应位置的速度值；

S32、距离目的层位中心16毫秒到50毫秒时间内，沿层分析的速度场占的比重从80%线性过度到0%，而参考均方根速度场的比重从20%线性过度为100%，此时得到的速度场即为目的层控制的均方根速度场。

5.根据权利要求3所述的一种提高复杂构造区均方根速度精度的方法，其特征在于，所述步骤S3中，与参考均方根速度场合并的过程按照以下步骤顺序进行：

S31、将沿层分析得到的速度以目的层位为中心，目的层位上下各15毫秒的时窗内沿层分析的速度场替换掉参考均方根速度场相应位置的速度值；

S32、距离目的层位中心16毫秒到50毫秒时间内，沿层分析的速度场占的比重从80%线性过度到0%，而参考均方根速度场的比重从20%线性过度为100%，此时得到的速度场即为目的层控制的均方根速度场。

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