基于模型反演的变速成图方法

摘要

本发明提供一种基于模型反演的变速成图方法，该基于模型反演的变速成图方法包括：步骤1，进行精细井震标定；步骤2，进行控制层位与目标层位的地震解释，建立构造格架；步骤3，提取空间地震属性；步骤4，换算单井层速度；步骤5，建立初始速度模型；步骤6，采用最小二乘法反演修正速度模型；步骤7，利用速度模型对地震层位或数据体进行时深转换。本发明的基于模型反演的变速成图方法，在利用已钻井的基础上，通过充分利用地震层位以及地震资料所反映的岩相或者速度差异，建立能够稳定并准确反映空间速度变化的速度场模型，利用其进行的时深转换具有较高精度。

权利要求

1.基于模型反演的变速成图方法，其特征在于，该基于模型反演的变速成图方法包括：步骤1，进行精细井震标定；

步骤2，进行控制层位与目标层位的地震解释，建立构造格架；

步骤3，提取空间地震属性；

步骤4，换算单井层速度；

步骤5，建立初始速度模型；

步骤6，采用最小二乘法反演修正速度模型；

步骤7，利用速度模型对地震层位或数据体进行时深转换；

在步骤4中，根据已得到的单井时深关系，换算成各个控制层位内的层速度；同时提取井旁道不同地震属性在不同层位内的平均值，与相应层位上该井的平均速度做交会分析，挑选出与地震速度具有一定关系的地震属性，利用多元回归的方法求取由地震属性转化至层速度的换算系数；

V＝a1*X1+a2*X2+…+an*Xn其中V是空间某一点的速度，ai是某一属性的换算系数，Xi是对应该属性值；

在步骤5中，利用步骤3中提取的多种地震体属性根据步骤4所得到的换算系数计算速度场，并对速度差进行平滑处理，使速度的横向变化与地震属性所反映的空间地质变化相一致，从而建立初始速度模型；

在步骤6中，在得到初始速度模型的基础上，以多种地震体属性为约束，加入井点信息，利用最小二乘算法对初始模型进行校正；

在步骤7中，基于得到的速度模型，在进行时深转换的过程中，对于目标层位或时间域数据体上某一点，利用该点及上部数据点的层速度换算出该点的平均速度，进一步利用该平均速度计算该点的深度值，实现时深转换；层速度换算平均速度公式为：式中Vav是某一点的平均速度，hi为空间某一层的厚度；Vi为该层的层速度。

2.根据权利要求1所述基于模型反演的变速成图方法，其特征在于，在步骤1中，精细井震标定的要求为：选择均匀分布于研究区的多口井，参考区域时深关系基于声波时差曲线制作合成地震记录标定，确定每口井的时深关系。

3.根据权利要求1所述基于模型反演的变速成图方法，其特征在于，在步骤2中，结合区域地质特征，对控制层位进行解释，在控制层位选择上，使得层位内部纵向速度变化较小，同时只解释规模较大的边界断层，降低构造模型复杂程度；完成层位解释之后，由下到上搭建构造格架模型。

4.根据权利要求1所述基于模型反演的变速成图方法，其特征在于，在步骤3中，根据区域地质特征，提取反映能够反映岩相、沉积相带变化的地震属性，包括均方根振幅属性，Chaos属性，主频属性；对属性进行滤波处理，去除属性中奇异值点。

说明书

基于模型反演的变速成图方法

技术领域

[0001] 本发明涉及油田开发构造地质研究领域，特别是涉及到一种基于模型反演的变速成图方法。

背景技术

[0002] 在构造剧烈起伏或者岩相空间变化快的区域，由于不同岩性、地层地震传播速度差异较大，造成空间速度变化剧烈，对后期构造成图以及地质建模准确性与精度造成较大
的影响。如何以已钻井为基础，充分利用地震层位以及地震资料所反映的岩相或者速度差
异，建立准确的速度场模型，对后续地质研究以及油藏的开发具有很大研究意义。

[0003] 在申请号：201810855447.5的中国专利申请中，涉及到一种成像域立体层析速度反演方法，包括：步骤1，对输入的初始速度场做叠前深度偏移，得到深度偏移剖面，并抽取
角度域共成像点道集；步骤2，在角度域共成像点道集中，拾取与之对应位置处的剩余曲率
与深度残差，并转换为走时残差；步骤3，计算立体层析数据空间；步骤4，在当前速度模型中
进行射线追踪，得到模型中走时信息和反演核函数；步骤5，利用得到的立体层析核函数以
及真实的数据空间与模型中数据空间的残差，建立反演方程组，并计算得到模型的更新量，
完成此次迭代。该专利主要针对地震资料处理过程中叠加速度场模型的建立而设计，一方
面叠加速度不能用于地震解释阶段的时深转换，一方面利用层析法得到的均方根速度精度
较低，同时地震速度的空间变化无法得到低质认识的有效约束和控制。

[0004] 在申请号：201811045739.9的中国专利申请中，涉及到一种基于模型建立平均速度场的方法及精细成图的方法。本发明通过建立火山岩地层速度模型并进行模型正演，结
合层位标定得到初始层速度场；根据井筒资料分析、井点速度信息和所述模型正演得到井
点层间速度，利用井点层间速度校正初始层速度场，并将校正后的层间速度转换为平均速
度场。该专利的基础是认为在层间速度较为稳定，横向变化不大，空间上平均速度变化主要
受构造起伏的影响。在一些特殊低质条件下，层间岩性、物性会发生横向快速变化，如果该
区井点信息较少或者各种区域控制不完整，会缺少横向的控制，进而会导致速度场不能准
确反应速度的空间变化。

[0005] 为此，我们发明了一种基于模型反演的变速成图方法，解决了以上问题。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种通过充分利用地震层位以及地震资料所反映的岩相或者速度差异，建立能够稳定并准确反映空间速度变化的速度场模型的基于模型反演的变速
成图方法。

[0007] 本发明的目的可通过如下技术措施来实现：基于模型反演的变速成图方法，该基于模型反演的变速成图方法包括：步骤1，进行精细井震标定；步骤2，进行控制层位与目标
层位的地震解释，建立构造格架；步骤3，提取空间地震属性；步骤4，换算单井层速度；步骤
5，建立初始速度模型；步骤6，采用最小二乘法反演修正速度模型；步骤7，利用速度模型对
地震层位或数据体进行时深转换。

[0008] 本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

[0009] 在步骤1中，精细井震标定的要求为：选择均匀分布于研究区的多口井，参考区域时深关系基于声波时差曲线制作合成地震记录标定，确定每口井的时深关系。

[0010] 在步骤2中，结合区域地质特征，对控制层位进行解释，在控制层位选择上，使得层位内部纵向速度变化较小，同时只解释规模较大的边界断层，降低构造模型复杂程度；完成
层位解释之后，由下到上搭建构造格架模型。

[0011] 在步骤3中，根据区域地质特征，提取反映能够反映岩相、沉积相带变化的地震属性，包括均方根振幅属性，Chaos(混乱度)属性，主频属性。对属性进行滤波处理，去除属性
中奇异值点。

[0012] 在步骤4中，根据已得到的单井时深关系，换算成各个控制层位内的层速度；同时提取井旁道不同地震属性在不同层位内的平均值，与相应层位上该井的平均速度做交会分
析，挑选出与地震速度具有一定关系的地震属性，利用多元回归的方法求取由地震属性转
化至层速度的换算系数。

[0013] V＝a1*X1+a2*X2+…+an*Xn

[0014] 其中V是空间某一点的速度，ai是某一属性的换算系数，X1是对应该属性值。

[0015] 在步骤5中，利用步骤3中提取的多种地震体属性根据步骤4所得到的换算系数计算速度场，并对速度差进行平滑处理，使速度的横向变化与地震属性所反映的空间地质变
化相一致，从而建立初始速度模型；

[0016] 在步骤6中，在得到初始速度模型的基础上，以多种地震体属性为约束，加入井点信息，利用最小二乘算法对初始模型进行校正；

[0017] 在步骤7中，基于得到的速度模型，在进行时深转换的过程中，对于目标层位或时间域数据体上某一点，利用该点及上部数据点的层速度换算出该点的平均速度，进一步利
用该平均速度计算该点的深度值，实现时深转换。

[0018] 在步骤7中，层速度换算平均速度公式为：

[0019]

[0020] 式中Vav是某一点的平均速度，hi为空间某一层的厚度；Vi为该层的层速度。

[0021] 本发明中的基于模型反演的变速成图方法，包括精细井震标定、进行控制层位与目标层位的地震解释、提取空间地震属性、层速度计算、建立初始速度模型、最小二乘法反
演修正速度模型、利用速度模型对地震层位或数据体进行时深转换7个步骤。在利用已钻井
的基础上，通过充分利用地震层位以及地震资料所反映的岩相或者速度差异，建立能够稳
定并准确反映空间速度变化的速度场模型，利用其进行的时深转换具有较高精度。

附图说明

[0022] 图1为本发明的基于模型反演的变速成图方法的一具体实施例的流程图；

[0023] 图2为本发明的一具体实施例中地层格架剖面示意图；

[0024] 图3为本发明的一具体实施例中地震属性剖面示意图；

[0025] 图4为本发明的一具体实施例中平均速度场3D显示图。

具体实施方式

[0026] 为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。

[0027] 如图1所示，图1为本发明的基于模型反演的变速成图方法的流程图。

[0028] 步骤一，精细井震标定：

[0029] 选择均匀分布于研究区的多口井，参考区域时深关系基于声波时差曲线制作合成地震记录标定，确定每口井的时深关系。

[0030] 步骤二，控制层位地震解释：

[0031] 结合区域地质特征，对控制层位进行解释，在控制层位选择上，尽可能使得层位内部纵向速度变化较小，选择反应岩性剧烈变化的界面或者具有较长沉积间断的不整合面，
使速度剧烈变化的地层在地层格架上属于不同的层，同时只解释规模较大的边界断层，降
低构造模型复杂程度。完成层位解释之后，由下到上搭建构造模型(如图2所示)。在选择地
层建立格架模型时，需要选择能够反应岩性剧烈变化的界面或者具有较长沉积间断的不整
合面，使速度剧烈变化的地层在地层格架上属于不同的层。

[0032] 步骤三，提取地震体属性：

[0033] 根据区域地质特征，提取反映能够反映岩相、沉积相带变化的地震属性，如均方根振幅属性，Chaos(混乱度)属性，主频属性等，图3为提取的Chaos和主频属性剖面，并对属性
进行滤波处理，去除属性中奇异值点。图3a是一种杂乱度属性示例剖面，反应地震反射同相
轴的杂乱信息，对于快速沉积的扇三角洲、砂砾岩等油藏来说，扇根一般反应为高杂乱度、
扇中为中杂乱度，扇端为低杂乱度，速度方面扇根为高速，向扇端逐渐降低，杂乱度属性能
够与一个层位内速度变化保持较好的一致性。图3b为纹理属性示例剖面，反应的信息与杂
乱度属性类似，但更能突出基底古生界潜山等特殊地质体的杂乱、强振幅反射信息。

[0034] 步骤四，层速度换算：

[0035] 利用井震标定得到的时深关系反算不同深度的层速度数据，利用多元回归的方法求取由地震属性转化至层速度的换算系数。

[0036] 根据已得到的单井时深关系，换算成各个控制层位内的层速度；同时提取井旁道不同地震属性在不同层位内的平均值，与相应层位上该井的平均速度做交会分析，挑选出
与地震速度具有一定关系的地震属性，利用多元回归的方法求取由地震属性转化至层速度
的换算系数。

[0037] V＝a1*X1+a2*X2+…+an*Xn

[0038] 其中V是空间某一点的速度，ai是某一属性的换算系数，X1是对应该属性值。

[0039] 步骤五，建立初始速度模型：

[0040] 在层位格架模型的控制下，利用单井层速度与地震属性之间的关系建立初始速度模型；利用步骤三中提取的多种地震体属性根据步骤4所得到的换算系数计算速度场，并对
速度差进行平滑处理，使速度的横向变化与地震属性所反映的空间地质变化相一致，从而
建立初始速度模型；

[0041] 步骤六，井约束的地震反演：

[0042] 在得到初始速度模型的基础上，以提取的地震体属性为约束条件，利用最小二乘算法对初始模型进行校正，使速度模型与空间地质变化相一致，如图4所示，格架模型选用
图2所示格架模型，灰度反应地震层速度的高低变化，从速度特征来看，上覆地层反应由浅
向深速度逐渐变大，横向上较为稳定；在下部扇三角洲或近岸水下扇沉积地层内，地层速度
具有由扇根向扇端逐渐变低的特征，但整体上下部地层速度高于上部；基底整体上层速度
较高。判断速度模型是否符合沉积变化规律，如果不符合需要调整反演参数重新进行本步
骤。

[0043] 步骤七，变速成图：

[0044] 基于得到的速度模型，在进行时深转换的过程中，对于目标层位或时间域数据体上某一点，利用该点及上部数据点的层速度换算出改点的平均速度，进一步利用该平均速
度计算该点的深度值，实现时深转换。层速度换算平均速度公式为：

[0045]

[0046] 式中Vav是某一点的平均速度，hi为空间某一层的厚度；Vi为该层的层速度。

[0047] 本发明在建立速度场过程中利用地震属性进行空间约束，在无井或少井区域能够通过地震属性的控制而合理的反应地震速度随岩性的空间变化特征，较原有变速成图方法
更适用于扇三角洲、近岸水下扇等砂砾岩油藏以及溢流型火成岩油藏。