CN117991352A - 基于纵波avo截距减梯度属性的多波数据匹配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油天然气地震勘探技术领域，公开了一种基于纵波AVO截距减梯度属性的多波数据匹配方法，包括纵波标志反射层的对比追踪；计算纵波CRP道集的纵波AVO截距减梯度数据；转换横波标志反射层的对比追踪；转换横波目的层的低频时差校正及转换横波目的层的高频时差校正。本发明用于得到高精度匹配纵波反射时间的转换横波数据，可以有效降低多波数据匹配误差，提高地层内幕多波数据匹配精度，为后续多波数据的解释应用奠定可靠的数据基础。
Description
技术领域
本发明属于石油天然气地震勘探技术领域，涉及一种多波数据匹配方法，具体涉及一种基于纵波AVO截距减梯度属性的多波数据匹配方法。
背景技术
近年来，多波地震勘探发展迅速，相较于常规纵波勘探，多波地震勘探可以直接获取较为真实的地层纵、横波数据，通过纵、横波联合解释，可得到地层多个弹性参数，进而开展岩性、储层及含流体性质的预测。多波地震勘探一般亦称为转换横波勘探，随着三分量检波器和配套采集设备的完善，规模数字化转换波勘探得以快速发展。
转换横波勘探利用“一炮双波”的采集方式通过三分量检波器同时获取地层纵波反射数据和转换横波反射数据，获取的转换横波数据较真实地反映了地层的横波信息。虽然多年的采集处理技术攻关较大程度地解决了双波成像问题，但转换横波与纵波反射的高精度匹配仍然存在较大的技术瓶颈，由于转换横波旅行时间计量的混合性质(下行纵波、上行横波)，以及横波周期信号与纵波周期信号的差异性，给两者的时间域匹配造成较大难度。目前常用的转换横波与纵波反射的多波数据匹配方法步骤是：①结合区域地质情况及纵、横波反射剖面优选目的层稳定反射标志层，分别利用井震井震标定在纵、横波剖面上对比追踪反射标志层；②计算纵、横波各相同反射标志层时差，对时差进行适度平滑，利用横波各反射标志层作为控制层，结合各反射标志层平滑时差建立时差校正体；③应用时差校正体对转换横波数据进行校正。
上述常规多波数据匹配方法主要存在以下问题：①纵、横波相同反射标志层优选数量和跨度直接影响目的层内幕匹配精度，目的层顶底标志层跨度越大，目的层内幕匹配精度越低；②由于纵、横波的周期信号差异，标志层对比难度差异大，易造成整体匹配时差增大；③对于陆相碎屑岩空间非均质性强的地层，目的层段内幕多波数据匹配精度要求更高。该常规方法实际上解决的是多波之间的低频时差，对内幕高频时差匹配精度不足。因此多波数据匹配作为多波地震勘探过程中的关键环节，目前技术方法的精度无法满足生产需求，迫切需要研发一种新的多波高精度匹配技术，进一步提高多波数据的应用成效。
发明内容
本发明的目的，是要提供一种基于纵波AVO截距减梯度属性的多波数据匹配方法，通过利用纵波AVO截距减梯度数据对转换横波数据进行低频时差校正和高频时差校正，有效提高了转换横波内幕的匹配精度，为转换横波的应用奠定了扎实的基础。
本发明为实现上述目的，所采用的技术方案如下：
一种基于纵波AVO截距减梯度属性的多波数据匹配方法，包括以下步骤：
S1、纵波标志反射层的对比追踪
S11、利用研究区域内钻井的纵波测井曲线和密度测井曲线，获得纵波反射合成记录，对纵波数据进行井震标定；
S12、依据钻井目的层的顶部和底部位置，在纵波数据上确定纵波目的层顶部标志反射层TOPP1和纵波目的层底部标志反射层BOTP1位置，并将纵波目的层顶部标志反射层TOPP1刻度对应测井分层顶界TOP，纵波目的层底部标志反射层BOTP1刻度对应测井分层底界BOT；
S13、在纵波数据上对纵波目的层顶部标志反射层TOPP1和纵波目的层底部标志反射层BOTP1进行研究区域对比追踪，得到对应的纵波目的层顶部时间层位TOPP2、纵波目的层底部时间层位BOTP2；
S2、计算纵波CRP道集的纵波AVO截距减梯度数据
对经纵波叠前时间偏移处理获得的纵波CRP道集开展AVO属性计算，得到截距A和梯度B，并对两者相减，得到纵波AVO截距减梯度数据；
S3、转换横波标志反射层的对比追踪
S31、利用研究区域内钻井的纵波测井曲线、横波测井曲线和密度测井曲线，获得转换横波合成记录，对转换横波数据进行井震标定；
S32、根据步骤S12中的测井分层顶界TOP和测井分层底界BOT，在转换横波数据上确定转换横波目的层顶部标志反射层TOPS1和转换横波目的层底部标志反射层BOTS1位置；
S33、将步骤S13中的纵波目的层顶部时间层位TOPP2、纵波目的层底部时间层位BOTP2投影到步骤S2中的纵波AVO截距减梯度数据上；
S34、参考纵波AVO截距减梯度数据上的投影所在位置的波形特征，比对转换横波目的层顶部标志反射层TOPS1和转换横波目的层底部标志反射层BOTS1位置所在的波形特征，进行研究区域对比追踪，得到对应的转换横波目的层顶部时间层位TOPS2、转换横波目的层底部时间层位BOTS2；
S4、转换横波目的层的低频时差校正
S41、计算纵波和转换横波之间顶部时间层位的时差△T以及底部时间层位的时差△B，并分别进行平滑，得到顶部低频时差数据△Tsmooth和底部低频时差数据△Bsmooth；
S42、按照平面坐标对顶部低频时差数据△Tsmooth和转换横波目的层顶部时间层位TOPS2，以及底部低频时差数据△Bsmooth和转换横波目的层底部时间层位BOTS2分别进行匹配，建立低频时差校正数据体△Tlf；
S43、将低频时差校正数据体△Tlf应用到转换横波数据上进行时差校正，得到低频时差校正后的转换横波数据PS_lf；
S5、转换横波目的层的高频时差校正
S51、定义校正滑动时窗Tcor，滑动重叠时间T，最大时差校正量；
S52、以纵波目的层顶部时间层位TOPP2为起点，以每个地震道为单位，压缩或拉伸TOPP2+Tcor范围内低频时差校正后的转换横波数据PS_lf，计算每个压缩或拉伸之后低频时差校正后的转换横波数据PS_lf与同时窗纵波AVO截距减梯度数据的互相关，在互相关值最大时记录对应的压缩或拉伸量△Thf；向下滑动时窗顶部与上一个时窗底部重叠时间T，重复上述步骤，直到时窗跨过纵波目的层底部时间层位BOTP2，记录每个时窗的压缩或拉伸量△Thf；
对每一个地震道迭代上述运算，直到完成整个数据体的运算，得到高频时差校正数据体△Thf1；
S53、将高频时差校正数据体△Thf1应用到低频时差校正后的转换横波数据PS_lf上进行时差校正，得到低频和高频时差校正后的转换横波数据PS_lf_hf。
作为限定，所述纵波数据为纵波叠前时间偏移数据，转换横波数据为转换横波叠前时间偏移数据。
作为第二种限定，步骤S12中，在纵波数据上确定纵波目的层顶部标志反射层TOPP1和纵波目的层底部标志反射层BOTP1位置时，选择目的层顶部和底部波形特征清楚、连续性好的标志反射层。
作为第三种限定，步骤S41中，所述顶部时间层位的时差△T＝TOPP2-TOPS2；底部时间层位的时差△B＝BOTP2-BOTS2。
作为第四种限定，步骤S52中，校正滑动时窗限定为60ms，滑动重叠时间限定为20ms，最大时差校正量限定为-10ms～10ms。
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)本发明通过利用纵波AVO截距减梯度数据对转换横波数据进行低频时差校正和高频时差校正，有效提高了转换横波内幕的匹配精度，为转换横波的应用奠定了扎实的基础，提高了转换横波勘探在油气藏综合评价和精细描述的应用精度；
(2)本发明利用纵波数据井震标定，优选纵波目的层顶部标志反射层和纵波目的层底部标志反射层，开展对比追踪，再投影到纵波AVO截距减梯度数据上，鉴于纵波AVO截距减梯度数据与转换横波数据均表征地层横波信息，周期信号相似度较高，可有效指导转换横波数据的相同标志反射层对比，提高标志反射层对比可靠性和精度；
(3)本发明由于纵波AVO截距减梯度数据与转换横波数据的周期信号相似度较高，利用纵波AVO截距减梯度数据对低频时差校正后的转换横波数据开展基于互相关波形匹配的高频时差校正，可以有效提升地层内幕的多波数据匹配精度；
(4)本发明可以有效降低多波数据匹配误差，提高地层内幕多波数据匹配精度，为后续多波数据的解释应用奠定可靠的数据基础。
本发明用于多波数据匹配，得到高精度匹配纵波反射时间的转换横波数据，可以有效降低多波数据匹配误差。
附图说明
图1所示为本发明实施例的方法流程图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例一种基于纵波AVO截距减梯度属性的多波数据匹配方法
本实施例中的多波地震数据基础是纵波、转换横波已经过高保真叠前时间偏移，属于纵波和转换横波叠前时间偏移后的数据匹配处理环节。因此纵波数据为纵波叠前时间偏移数据，转换横波数据为转换横波叠前时间偏移数据。
如图1所示，本实施例包括以下步骤：
S1、纵波标志反射层的对比追踪
S11、利用研究区域内钻井的纵波测井曲线和密度测井曲线，获得纵波反射合成记录，对纵波数据进行井震标定；
S12、依据钻井目的层的顶部和底部位置，在纵波数据上确定纵波目的层顶部标志反射层TOPP1和纵波目的层底部标志反射层BOTP1位置，并将纵波目的层顶部标志反射层TOPP1刻度对应测井分层顶界TOP，纵波目的层底部标志反射层BOTP1刻度对应测井分层底界BOT；
其中，在纵波数据上确定纵波目的层顶部标志反射层TOPP1和纵波目的层底部标志反射层BOTP1位置时，选择目的层顶部和底部波形特征清楚、连续性好的标志反射层；
S13、在纵波数据上对纵波目的层顶部标志反射层TOPP1和纵波目的层底部标志反射层BOTP1进行研究区域对比追踪，得到对应的纵波目的层顶部时间层位TOPP2、纵波目的层底部时间层位BOTP2；
S2、计算纵波CRP道集的纵波AVO截距减梯度数据
对经纵波叠前时间偏移处理获得的纵波CRP道集开展AVO(Amplitue Variationwith Offset，振幅随偏移距变化)属性计算，得到截距A和梯度B，并对两者相减，即A-B，得到纵波AVO截距减梯度数据；
本步骤中，经纵波叠前时间偏移处理后，可以得到AVO保真度较高的纵波CRP道集，纵波CRP道集是指纵波共反射点反射角道集；纵波AVO截距减梯度数据与纵波数据具有相同的时间计量，均为纵波反射时间；
S3、转换横波标志反射层的对比追踪
S31、利用研究区域内钻井的纵波测井曲线、横波测井曲线和密度测井曲线，获得转换横波合成记录，对转换横波数据进行井震标定；
S32、根据步骤S12中的测井分层顶界TOP和测井分层底界BOT，在转换横波数据上确定转换横波目的层顶部标志反射层TOPS1和转换横波目的层底部标志反射层BOTS1位置；
S33、将步骤S13中的纵波目的层顶部时间层位TOPP2、纵波目的层底部时间层位BOTP2投影到步骤S2中的纵波AVO截距减梯度数据上；
S34、参考纵波AVO截距减梯度数据上的投影所在位置的波形特征，比对转换横波目的层顶部标志反射层TOPS1和转换横波目的层底部标志反射层BOTS1位置所在的波形特征，进行研究区域对比追踪，得到对应的转换横波目的层顶部时间层位TOPS2、转换横波目的层底部时间层位BOTS2；
本步骤中，依据Aki_Richards方程：
RP(θ)＝A+B sin2θ+C tan2θsin2θ,where；
假设Vs/Vp＝1/2，那么
where:and/>
其中，RP(θ)表示入射角为θ时的纵波反射系数，A表示截距，B表示梯度，C表示曲率，VP表示纵波速度，VS表示横波速度，ΔVP表示纵波速度差，ΔVS表示横波速度差，ρ表示密度，Δρ表示密度差，Rpo表示零入射角纵波反射系数，Rso表示零入射角横波反射系数；
推导可得：
Rso＝0.5(A-B)；
即截距A减梯度B等比例对应于零入射角横波反射系数，因此在地震频带下依据上述Aki_Richards方程进行AVO属性计算得到的截距A减梯度B数据等效于横波反射数据；
基于上述分析，可以得出结论：纵波AVO截距减梯度数据与转换横波数据均能表征地层的横波反射信息，两者的周期信号波形相似度较高；
S4、转换横波目的层的低频时差校正
S41、计算纵波和转换横波之间顶部时间层位的时差△T以及底部时间层位的时差△B，并分别进行平滑，得到顶部低频时差数据△Tsmooth和底部低频时差数据△Bsmooth；
其中，顶部时间层位的时差△T＝TOPP2-TOPS2；底部时间层位的时差△B＝BOTP2-BOTS2；
S42、按照平面坐标对顶部低频时差数据△Tsmooth和转换横波目的层顶部时间层位TOPS2，以及底部低频时差数据△Bsmooth和转换横波目的层底部时间层位BOTS2分别进行匹配，建立低频时差校正数据体△Tlf；
S43、将低频时差校正数据体△Tlf应用到转换横波数据上进行时差校正，得到低频时差校正后的转换横波数据PS_lf；
S5、转换横波目的层的高频时差校正
S51、定义校正滑动时窗Tcor，滑动重叠时间T，最大时差校正量；
S52、以纵波目的层顶部时间层位TOPP2为起点，以每个地震道为单位，压缩或拉伸TOPP2+Tcor范围内低频时差校正后的转换横波数据PS_lf，计算每个压缩或拉伸之后低频时差校正后的转换横波数据PS_lf与同时窗纵波AVO截距减梯度数据的互相关，在互相关值最大时记录对应的压缩或拉伸量△Thf；向下滑动时窗顶部与上一个时窗底部重叠时间T，重复上述步骤，直到时窗跨过纵波目的层底部时间层位BOTP2，记录每个时窗的压缩或拉伸量△Thf；对每一个地震道迭代上述运算，直到完成整个数据体的运算，得到高频时差校正数据体△Thf1；
其中校正滑动时窗限定为60ms，滑动重叠时间限定为20ms，压缩或拉伸范围即最大时差校正量限定为-10ms～10ms；
S53、将高频时差校正数据体△Thf1应用到低频时差校正后的转换横波数据PS_lf上进行时差校正，得到低频和高频时差校正后的转换横波数据PS_lf_hf。
所获得的低频和高频时差校正后的转换横波数据PS_lf_hf即为经过低频时差校正和高频时差校正后的高精度匹配纵波反射时间的转换横波数据，该数据与纵波数据具有更高的匹配精度。
需要说明的是，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，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)
1.一种基于纵波AVO截距减梯度属性的多波数据匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、纵波标志反射层的对比追踪
S11、利用研究区域内钻井的纵波测井曲线和密度测井曲线，获得纵波反射合成记录，对纵波数据进行井震标定；
S12、依据钻井目的层的顶部和底部位置，在纵波数据上确定纵波目的层顶部标志反射层TOPP1和纵波目的层底部标志反射层BOTP1位置，并将纵波目的层顶部标志反射层TOPP1刻度对应测井分层顶界TOP，纵波目的层底部标志反射层BOTP1刻度对应测井分层底界BOT；
S13、在纵波数据上对纵波目的层顶部标志反射层TOPP1和纵波目的层底部标志反射层BOTP1进行研究区域对比追踪，得到对应的纵波目的层顶部时间层位TOPP2、纵波目的层底部时间层位BOTP2；
S2、计算纵波CRP道集的纵波AVO截距减梯度数据
对经纵波叠前时间偏移处理获得的纵波CRP道集开展AVO属性计算，得到截距A和梯度B，并对两者相减，得到纵波AVO截距减梯度数据；
S3、转换横波标志反射层的对比追踪
S31、利用研究区域内钻井的纵波测井曲线、横波测井曲线和密度测井曲线，获得转换横波合成记录，对转换横波数据进行井震标定；
S32、根据步骤S12中的测井分层顶界TOP和测井分层底界BOT，在转换横波数据上确定转换横波目的层顶部标志反射层TOPS1和转换横波目的层底部标志反射层BOTS1位置；
S33、将步骤S13中的纵波目的层顶部时间层位TOPP2、纵波目的层底部时间层位BOTP2投影到步骤S2中的纵波AVO截距减梯度数据上；
S34、参考纵波AVO截距减梯度数据上的投影所在位置的波形特征，比对转换横波目的层顶部标志反射层TOPS1和转换横波目的层底部标志反射层BOTS1位置所在的波形特征，进行研究区域对比追踪，得到对应的转换横波目的层顶部时间层位TOP S2、转换横波目的层底部时间层位BOTS2；
S4、转换横波目的层的低频时差校正
S41、计算纵波和转换横波之间顶部时间层位的时差△T以及底部时间层位的时差△B，并分别进行平滑，得到顶部低频时差数据△Tsmooth和底部低频时差数据△Bsmooth；
S42、按照平面坐标对顶部低频时差数据△Tsmooth和转换横波目的层顶部时间层位TOPS2，以及底部低频时差数据△Bsmooth和转换横波目的层底部时间层位BOT S2分别进行匹配，建立低频时差校正数据体△Tlf；
S43、将低频时差校正数据体△Tlf应用到转换横波数据上进行时差校正，得到低频时差校正后的转换横波数据PS_lf；
S5、转换横波目的层的高频时差校正
S51、定义校正滑动时窗Tcor，滑动重叠时间T，最大时差校正量；
S52、以纵波目的层顶部时间层位TOPP2为起点，以每个地震道为单位，压缩或拉伸TOPP2+Tcor范围内低频时差校正后的转换横波数据PS_lf，计算每个压缩或拉伸之后低频时差校正后的转换横波数据PS_lf与同时窗纵波AVO截距减梯度数据的互相关，在互相关值最大时记录对应的压缩或拉伸量△Thf；向下滑动时窗顶部与上一个时窗底部重叠时间T，重复上述步骤，直到时窗跨过纵波目的层底部时间层位BOT P2，记录每个时窗的压缩或拉伸量△Thf；
对每一个地震道迭代上述运算，直到完成整个数据体的运算，得到高频时差校正数据体△Thf1；
S53、将高频时差校正数据体△Thf1应用到低频时差校正后的转换横波数据PS_lf上进行时差校正，得到低频和高频时差校正后的转换横波数据PS_lf_hf。
2.根据权利要求1所述的基于纵波AVO截距减梯度属性的多波数据匹配方法，其特征在于，所述纵波数据为纵波叠前时间偏移数据，转换横波数据为转换横波叠前时间偏移数据。
3.根据权利要求1所述的基于纵波AVO截距减梯度属性的多波数据匹配方法，其特征在于，步骤S12中，在纵波数据上确定纵波目的层顶部标志反射层TOPP1和纵波目的层底部标志反射层BOTP1位置时，选择目的层顶部和底部波形特征清楚、连续性好的标志反射层。
4.根据权利要求1所述的基于纵波AVO截距减梯度属性的多波数据匹配方法，其特征在于，步骤S41中，所述顶部时间层位的时差△T＝TOPP2-TOP S2；底部时间层位的时差△B＝BOTP2-BOTS2。
5.根据权利要求1所述的基于纵波AVO截距减梯度属性的多波数据匹配方法，其特征在于，步骤S52中，校正滑动时窗限定为60ms，滑动重叠时间限定为20ms，最大时差校正量限定为-10ms～10ms。
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