三维速度场建立方法
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三维地震资料叠前连片处理技术.
三维地震资料叠前连片处理技术1 引言地震资料连片拼接处理技术对需要连片的地震数据有较多的要求。
当地震数据的前提条件能较好满足连片要求时,便能得到满意的拼接效果。
在以往地震资料采集时,由于受地质勘探目标、经济能力、勘探技术、勘探周期等因素的影响与制约,相邻区块间地震数据往往不能满足连片拼接前提条件,势必给后来的拼接处理造成困难。
东方地球物理公司研究院海外业务部拉美数据处理中心(ADP)的处理人员,通过大量试验、分析、攻关,在综合软件环境下形成并采用了一套系统的连片拼接处理技术,该技术在三个不同大区块的三维地震资料连片拼接处理中获得了成功,取得了良好的拼接效果。
本文对这些实际连片拼接处理中取得的经验和认识进行归纳总结,以飨读者。
2 三维连片处理技术由于不同区块的地震数据采集年度不同、所采用的仪器、观测系统、施工参数(如采集仪器、震源类型、药量、井深、激发组合和接受组合等)和采集时的地表不同,导致不同区块的地震数据在观测系统和覆盖次数、面元大小、方位角、频率、相位和极性、各区块间的时差、原始数据品质、相邻区块间的重叠段长短以及重叠段的信噪比等方面存在差异。
为了更好地消除这些差异,一般连片拼接处理可以分为三个步骤:首先是在各个单区块内,分别根据各区块地震数据特征,针对性地定义网格,进行最小相位化、叠前去噪、球面扩散补偿、地表一致性振幅补偿、地表一致性反褶积和地表一致性剩余静校正处理。
利用单块内原始面元网格的优势,在合理统一处理参数的前提下,采用系列地表一致性处理,依次消除因地表因素造成的振幅不均衡、子波不一致、区域性的剩余静校正时差的影响,提高单区块地震资料的信噪比,为区块间的匹配整合奠定基础。
其次进行匹配滤波和地震数据整合。
通过在不同区块拼接处的水平叠加剖面上求取匹配滤波算子,将所得滤波因子应用于叠前地震数据,经过此项处理后,不同区块拼接处的叠前地震数据的振幅、频率和相位都能得到较好的匹配,深浅层的反射波数据都能达到无缝拼接。
变速三维地震速度场的构建与应用
但在不 同的层段， 主要圈闭类型不同， 例如 ： 阿尔善
组圈闭主要控制因素 为构造因素； 腾一下、 腾一上
及腾二段圈 闭主要控 制因素为岩性 因素 ， 造次 构
之。由此可见精确构造成图的重要性 ， 特别是阿尔
善组 。
２ 地震层位 的精 细解 释
２ １ 地 质层 位 的精确 标定 ．
受多期构造运动的影响， 断裂极其发育， 构造复杂 。
响， 直接影响构造图的精度 ， 影响井位 的部署 。提
取、 分析 、 利用好速度资料， 是地震解释的重要组成 部份 。常用的方便快捷的构造成图方法是 ： 用井资 料（ 声波 ，ｓ ） ｖ Ｐ 进行时深转换。但该方法在速度横 向变 化较 大地 区达 不到精 度要 求 ， 常在 实 际工 区 通
关键 词 ：３ Ｄ地震 变速 场 ；时深 转换 ；构 造成 图；叠前 时间偏 移 ；二连 盆地
中图分类 号 ：Ｐ６ １４ ３ ．
文献标 识码 ：Ａ
西， 依次发育东部陡坡带、 中部洼槽和西部缓坡带。
０ 前 言
地震速度对地震勘探 的各个环节都会产生影
缓坡带中部 ， 自阿尔善末期开始发育并持续隆升 是 的鼻状隆起 。经研究认为， 隆起对南 、 该 北两翼的 构造和沉积 ， 具有重要 的分异作用 。洼陷 的沉积， 具有近物源 、 多物源、 相带窄 、 相变快等特点。凹陷
中 ， 的数 量有 限 或井 分 布 不 均 匀 ， 波 曲线 长度 井 声
在工 区有七 口井的声波资料 ， 分布极其不均 ，Ｄ区 ３
面积 约 １ ０ｋ ３ ｍ 。
有限等， 都会造成速度场求取不准确 。对于地震解 释中的速度问题 ， 前人 已经做了很 多工作和探索 ，
油田开发阶段三维高精度速度场研究
Ｖ 一 △Ｈ／ ￡ △ （） １
地震 资料 处理 中获得 的偏 移速 度场 与叠加 速度 场非 常类 似 。当地层 为 平 行或 亚 平 行 时 ， 偏 移 速度 近 其
似 于平 均 速度【 ， １ 可用 于时深 转换 ， 可从 中提 取井 ］ 也 震对 比所需 的速 度 曲线 ， 横 向及 纵 向分 辨率 均 较 但 低 。为 了提 高三 维速度 场 的精度 ， 笔者 在 已有声 波 、
滕 彩 虹 沈 章 洪 张 鹏
（ 中海 石 油 （ 国 ） 限公 司 天津 分 公 司 ） 中 有
摘 要 根据 叠加 速度 、 均速度 和层 速度 之 间的 关 系， 声波 测 井 、 Ｐ数 据 以及 井震 对 比标 定 平 用 ＶＳ
后 的 井 点 时 深 关 系 ， 别 对 三 维 地 震 偏 移 速 度 场 进 行 校 正 ， 立 了适 用 于 油 藏 开 发 阶段 随 钻 研 究 的 分 建
度 和声 波 时差 。
１ 三 维 高 精 度 速 度 场 的建 立
油 田开 发 阶 段 随 钻 研 究 对 三 维 速 度 场 精 度 的 要
求 得 平均 速 度 后 ， 在偏 移 速 度体 中提 取 与井 点
坐标 集合 对应 的偏 移速 度数 据 ， 用式 （ ） 取偏 移 利 ３求
维普资讯
第 １ ８卷 第 ３期 ２０ ０ ６年 ６月
中 国海 上 油 气
ＣＨ Ｉ Ａ ＦＦＳＨ ＯＲ Ｅ Ｉ ＡＮ Ｄ Ｎ Ｏ Ｏ Ｌ ＧＡ Ｓ
Ｖｏ１ １ ＮＯ． ．８ ３
Ｊ ｎ ０６ ｕ ．２ ０
油 田开 发 阶段 三 维 高精 度 速 度 场 研 究
定 差异 ， 时深 转换 精 度 要 低 于声 波 测 井 的时深 其
地震 资料 处理 中获得 的偏 移速 度场 与叠加 速度 场非 常类 似 。当地层 为 平 行或 亚 平 行 时 ， 偏 移 速度 近 其
似 于平 均 速度【 ， １ 可用 于时深 转换 ， 可从 中提 取井 ］ 也 震对 比所需 的速 度 曲线 ， 横 向及 纵 向分 辨率 均 较 但 低 。为 了提 高三 维速度 场 的精度 ， 笔者 在 已有声 波 、
滕 彩 虹 沈 章 洪 张 鹏
（ 中海 石 油 （ 国 ） 限公 司 天津 分 公 司 ） 中 有
摘 要 根据 叠加 速度 、 均速度 和层 速度 之 间的 关 系， 声波 测 井 、 Ｐ数 据 以及 井震 对 比标 定 平 用 ＶＳ
后 的 井 点 时 深 关 系 ， 别 对 三 维 地 震 偏 移 速 度 场 进 行 校 正 ， 立 了适 用 于 油 藏 开 发 阶段 随 钻 研 究 的 分 建
度 和声 波 时差 。
１ 三 维 高 精 度 速 度 场 的建 立
油 田开 发 阶 段 随 钻 研 究 对 三 维 速 度 场 精 度 的 要
求 得 平均 速 度 后 ， 在偏 移 速 度体 中提 取 与井 点
坐标 集合 对应 的偏 移速 度数 据 ， 用式 （ ） 取偏 移 利 ３求
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第 １ ８卷 第 ３期 ２０ ０ ６年 ６月
中 国海 上 油 气
ＣＨ Ｉ Ａ ＦＦＳＨ ＯＲ Ｅ Ｉ ＡＮ Ｄ Ｎ Ｏ Ｏ Ｌ ＧＡ Ｓ
Ｖｏ１ １ ＮＯ． ．８ ３
Ｊ ｎ ０６ ｕ ．２ ０
油 田开 发 阶段 三 维 高精 度 速 度 场 研 究
定 差异 ， 时深 转换 精 度 要 低 于声 波 测 井 的时深 其
BS盆地北部陡坡带复杂小断块地震资料解释方法与变速成图
65科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008NO .07SC I ENCE &TECH NO LOG Y I NFOR M A TI O N 工程技术1区域概况北部陡坡带位于盆地的北部,西临S J 、东至NY 地区,南以TH 断裂带为界,北接盆地边界,勘探面积约80km 2,经多年的勘探已发现L X 、HC 、TZ 、Z Y4个油气田。
B S 地区地质活动频繁,断裂非常发育且类型多样。
造成该区断裂系统复杂,地层产状变化快,构造破碎。
因此对断裂系统的解释是该区构造解释研究的重点。
从现有资料的分析来看,往往相近的两口井的地质分层深度相差很大,一方面说明该区的断裂复杂,另一方面也说明该区的地层速度平面变化迅速,单一的时深对应关系并不存在,因此客观、真实地展现地下地质构造的完整面貌必须进行变速成图。
如何建立合理的空间速度场,进行正确变速成图是该区研究构造的另一重点。
2地震资料精细解释2.1井震关系的建立——精细层位标定精细的层位标定是构造解释及后续岩性圈闭解释的基础,充分利用现有各种资料,综合地震、地质以及钻井等多种信息,强调综合层位标定的研究,是区域上取得良好的标定效果的基础。
标定的最终目的是通过对主要标志层的识别,明确其主要标志层所对应的地质含义,进而为后续的小层标定与构造细节解释、岩性解释提供合理、可靠的依据。
层位标定的方法很多,常用的有速度时深转换标定、合成地震记录标定、V SP 测井及地震测井标定以及地震模型标定。
本次采用人工合成地震记录标定为主,多种方法反复验证标定,通过合成记录是建立地震与测井之间联系的桥梁,可以较为准确地将地质属性赋予地震波组。
2.2解释模式的建立——精细描述圈闭为了提高构造解释精度,解释中改变过去“就剖面论剖面”的纯解释方法,必须参照区域构造格局和邻区成熟构造解释经验,先进行构造样式研究,建立构造样式和断层解释模式,但是对于具体的解释工区,模式并不是一成不变的,而是在构造解释过程中不断改进,最后得出个符合地质规律和实钻吻合的构造解释方案。
柴达木盆地欧南凹陷速度场的建立及应用
分布密度很大 ， 能够控制整个工 区的速度变化。由
叠 加速 度换 算 层 速 度 、 平均速度 的方法有很 多， 如
度场具有较高的精 度。从层速度曲线可 以看 出， 欧
南 凹陷欧 １井处 的层 速度 随深 度 的增 加 呈线性 增 大 的趋 势 ， 新 生界 的层 速度 在 ２ ０ ０ ０— ３ ５ ０ ０ ｍ ／ ｓ 之间 ， 中 生界 的层速 度 在 ３ ０ ０ ０— ４ ５ ０ ０ ｍ ／ ｓ 之 间。从平 均速 度 曲线 可 以看 出 ， 欧 １井 处 的平 均 速度 随深 度 的增 加
第２ ９卷
第 ３期
甘肃 科技
Ｇａ ｎｓ Ｈ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ
ｒ ０ ２ ． ２ ９
＾ 『 ０ ． ３
２ ０ １ ３年 ２月
Ｆｅ ｂ ． ２０１ ３
柴 达 木 盆 地 欧南 凹 陷速 度 场 的建 立及 应 用
张建华
也呈线性增大的趋势 ， 但平均速度增加的幅度小于
（ 中国石化股份胜利油 田分公 司西部新 区研 究中心 ， 山东 东 营 ２ ５ ７ ０ ０ ０ ）
摘 要： 速 度是地震勘探中的一个重要参数。欧南 凹陷速度场 的建立对 于该 区的构 造成 图和岩性 研究具有重 要的
意义 。以欧南 凹陷二维地震测线 的叠加速度 为基 础 ， 采用 Ｄ ｉ ｘ 公式法建立 了工 区的层 速度场和平均速度场。并从速 度场单点 的速度 曲线 、 沿测线的速度剖面和速度的等时切 片 ３个方面对所建速度场 的特征进行 了分析 。最后用平均
高东南低。速度场的建立对于该区的构造成图和岩
性 方 面 的建立方法
目前 获得 地震波 传播 速度 的方 法 主要 有 以下 ４ 种： １ ） 根据 岩 石 样 品在 实 验 室 内 测 定 ； ２ ） 根 据 垂 直 地 震 剖 面（ Ｖ Ｓ Ｐ ） 测 井 得 到层 速 度 和 平 均 速度 ； ３ ） 通 过 声波 测 井获 得层 速 度 ； ４ ） 通过 地 震 资料 处 理 时 获
高精度三维空间速度场技术在龙虎庄地区的应用
建场方 法 ，首 先建 立分 区块 的速 度 场 ；然 后 再合 并建 立整 体速 度场 （ ３ 。 图 ）
图 ３ 研 究 区 分 区 建 场 示 意 图 （ ） 和模 型 层 析 法 速 度 场 立 体 显 示 图 （ ） 左 右
２ ３ 速 度 场的标 定 和校 正 ．
由于受 各种 因 素 的影 响 ，利用 速 度谱 资料 建立 速度 场 与实 际地层 速 度还 存在一 定 的偏 差 ，所 以找 出 这种 偏差 是 建立 准确 速度 场 的重要 环 节 ，称之 为速度 场 的标 定ｌ 。速度 场 的标定 实 质就 是 获取地 层 的 实 ８ ］ 际速 度 ，而 地层 的 实际速 度 通 常 由 以下 ３种 方 法 获 得 ：① ＶＳ Ｐ资料 ；② 合 成 记 录 时 深 关 系 计 算 速 度 ；
场。
通过 对龙 虎庄 研究 区地 震剖 面分 析 ：牛北 斜坡 、信安 镇地 区地 层 比较平 缓 ，龙虎庄 和 顾辛 庄地 区大
断层 附近 地层 变化 复杂 ，由于层 位控 制法 主要 用 于局 部 区域存 在速 度谱 质量 比较 差 ，由速 度谱 资料 不能
求 取层 速度 的情 况 下 ，所 以该 区不需 采用 层位 控制 法 求 取速 度 。为 了更 好 地 对 该 区 的层 速 度进 行 研 究 ，
建立 速度 场 的常用 方法 有 ３种 ：①ＤＩ 式法 。该 方法 是通 过叠 加速 度转 换成 均方 根速 度 ，然后 用 Ｘ公 ＤＩ 式 转换 成平 均速 度 。②层 位控 制法 。该 方法 是一 个利 用叠 加速 度谱 和解 释层 位重 新构 建平 均速 度 Ｘ公 体 的操 作 方法 。③模 型层 析 法 。该 方 法 的基 本原 理是 ： 由时 间 图及 倾 角和 第 １ 层 速度 （ 层 由均方 根速 度 替 代 ）计算 出射 线 的初始 入射 角 和第 １层 的初始 深度 ，再 由入 射 角等 于反 射角 的原 理 ，修 改第 ２ 的层 层 速度 ，利用 射线 追踪 迭代 可 以得 到一条 时距 曲线 ，然 后进 行非 双 曲线 曲线 拟合 ，当拟合 的叠加 速度 与 已 知 叠加 速度 小 于误差 范 围时停 止迭 代 ，即求 出第 ２ 的层 速度 ；求 出第 ２ 层速 度后 ，由于 时间是 已知 层 层 的 ，因此 在第 ２层 中传播 的路 径 已知 ，由传 播路 径 和倾 角就 可 以求 出第 ２ 界 面的 深度 和每个 点 的入 射 层
图 ３ 研 究 区 分 区 建 场 示 意 图 （ ） 和模 型 层 析 法 速 度 场 立 体 显 示 图 （ ） 左 右
２ ３ 速 度 场的标 定 和校 正 ．
由于受 各种 因 素 的影 响 ，利用 速 度谱 资料 建立 速度 场 与实 际地层 速 度还 存在一 定 的偏 差 ，所 以找 出 这种 偏差 是 建立 准确 速度 场 的重要 环 节 ，称之 为速度 场 的标 定ｌ 。速度 场 的标定 实 质就 是 获取地 层 的 实 ８ ］ 际速 度 ，而 地层 的 实际速 度 通 常 由 以下 ３种 方 法 获 得 ：① ＶＳ Ｐ资料 ；② 合 成 记 录 时 深 关 系 计 算 速 度 ；
场。
通过 对龙 虎庄 研究 区地 震剖 面分 析 ：牛北 斜坡 、信安 镇地 区地 层 比较平 缓 ，龙虎庄 和 顾辛 庄地 区大
断层 附近 地层 变化 复杂 ，由于层 位控 制法 主要 用 于局 部 区域存 在速 度谱 质量 比较 差 ，由速 度谱 资料 不能
求 取层 速度 的情 况 下 ，所 以该 区不需 采用 层位 控制 法 求 取速 度 。为 了更 好 地 对 该 区 的层 速 度进 行 研 究 ，
建立 速度 场 的常用 方法 有 ３种 ：①ＤＩ 式法 。该 方法 是通 过叠 加速 度转 换成 均方 根速 度 ，然后 用 Ｘ公 ＤＩ 式 转换 成平 均速 度 。②层 位控 制法 。该 方法 是一 个利 用叠 加速 度谱 和解 释层 位重 新构 建平 均速 度 Ｘ公 体 的操 作 方法 。③模 型层 析 法 。该 方 法 的基 本原 理是 ： 由时 间 图及 倾 角和 第 １ 层 速度 （ 层 由均方 根速 度 替 代 ）计算 出射 线 的初始 入射 角 和第 １层 的初始 深度 ，再 由入 射 角等 于反 射角 的原 理 ，修 改第 ２ 的层 层 速度 ，利用 射线 追踪 迭代 可 以得 到一条 时距 曲线 ，然 后进 行非 双 曲线 曲线 拟合 ，当拟合 的叠加 速度 与 已 知 叠加 速度 小 于误差 范 围时停 止迭 代 ，即求 出第 ２ 的层 速度 ；求 出第 ２ 层速 度后 ，由于 时间是 已知 层 层 的 ，因此 在第 ２层 中传播 的路 径 已知 ，由传 播路 径 和倾 角就 可 以求 出第 ２ 界 面的 深度 和每个 点 的入 射 层
微幅度构造解释及变速成图方法——以泌阳凹陷梨树凹地区为例
ｓｕ ｙＪ ． ｏ ｈ ｓ ｓ １８ ，９ ８ ： １３１ ６ ｔｄ ［］ Ｇｅｐ ｙｉ ，９ ４ ４ （ ） １ ５— １８ ｃ
［ １ 李 国发 ， １］ 廖前 进 ， 尚旭． 王 合成 地震 记录层 位标定 若
干 问题 的探讨 ［］ 石油物探 ，０ ８ ４ （ ） １５１ ９ Ｊ． ２ ０ ，７ ２ ：４—４ ［ ２ 张永华． １１ 三维 地震资 料综合 解 释方法探 讨 ［］ 石 油 Ｊ．
３ ）在建立速度场时， 首先对叠加速度谱 进行 分 析 ， 除不 合 理 的野值 ， 结合 研究 区的特 点 ， 剔 再 利 用井点速度与层速度共 同约束法来研究 速度 的变 化 特征 ， 建立 精 细 的 三 维速 度 场 ， 样 才 能得 到较 这
为精 细 而准 确 的构造 图 。 参 考 文 献
ｉ Ｒ Ｈ Ｙ． ｅ Ｗ ｃ ｕ ａ ｅ ａ ｌ ｔ ｂ ？ ｅ ［ Ｗ ｈ ｔ Ｅ， ｕ Ｔ Ｈ Ｏ ａ ｃ ｒ ｔ ｎ ａ ｗｅ ｌ ｉ ｅ ９］
－ Ｉ ｅＬ ａ ｉｇＥ ｇ ，９ ８ １ （ ） １ ６—０ １ Ｉ－Ｔｈ ｅｄｎ ｄ ｅ １９ ，７ ８ ：０ ５１ ７ Ｊ．
［１］ 张永华 ， 罗家群 ， 田小 敏 ， 高精度三维地震在泌 阳 等． 凹陷北部复杂断块 群勘 探 中的应 用 ［］ 石油 物探 ， Ｊ．
２ ０ ， ４ ３ ： ８ － ８ ０ ５４ （ ）２ ０ ４
ｇ ｒ ｈ Ｊ． ｅ ｐ ｙ ｉ ，９８ ６ （ ） １ ５—１ ５ ｏｉ ｍＥ］ Ｇ ｏ ｈ ｓ ｓ１ ９ ，３ ４ ：１ ０１６ ｔ ｃ ［ ４ 王树华 ， １］ 刘怀 山， 张云银 ， 变速成 图方法及应用研 等． 究［］ 中国海洋大学学报 ，０ ４ ３ （） １ ９１ ６ Ｊ． ２ ０ ，４ １ ：３—４
三维速度场的建立及其在层位标定中的应用
井资料、地震速度谱资料 。其中Ｖ Ｐ资料的频带与地 向下逐层迭代求解层速度和界面倾角，并按一定准则 Ｓ 震频带基本一致 ，因此 ， Ｓ Ｖ Ｐ资料与真值接近 ，另外 修改模型 ， 最终获得与已知叠加速度、 同相轴斜率最佳 两种速度资料与真值相差较远，但后两者的资料相比 吻合 的层速度 、 平均速 度和界 面倾 角 ， 按一 定准则 修 并
ＶＳ Ｐ资 料数 目更 多 ，特 别是地 震速 度谱 的 资料 数量 巨 改模型， 最终获得叠加速度 ｖ、 Ｒ 对应的反射层时间岛 及 大 ，在 建立大 型速度场 时 ，仅 凭有限 的几 口井 的 Ｖ Ｐ 同相轴斜率Ｋａ Ｓ 另外， 该方法也可 自行将计算 出的平均 速 度资料是 远远 不够的 。 解决该 问题 ， 为 一般 的做法是 速度零 线校正 到浮动 基准面 上 。
． ． Ｓ 用 ＶＳ Ｐ资料 对地震速 度谱进 行标 定 ，而对 于声波测 井 １ ２ ２ Ｖ Ｐ曲线的上下延 伸
资料 ，可 参考 Ｖ Ｐ资料做 校正后转 化为 Ｖ Ｐ资料 ，再 Ｓ Ｓ
为 保 证 速 度 谱 资 料 在 每 个 深 度 上 都 有 同 样 多 的 来对速度谱进行标定。 需要指出的是， 由地震速度谱算 Ｖ Ｐ资 料进行标 定 ， 求所有 Ｖ Ｐ资料的观 测井 段深 Ｓ 要 Ｓ 出的平 均速度要 大于 Ｖ Ｐ资料 得 出的平均速 度 ，所以 度一致， Ｓ 并与速度场规定的范围相同。 对于上延， 若有 对速度 谱进行 标定 ，实 质就是将 速度谱 减去 某一 个差 浅部声波的数据 ， 可先对声波作漂移校正 ， 然后将校正 值 ，综 合运 用 Ｖ Ｐ资料 、声波 测井资料 ，以及速 度谱 后的声波单程时拼接到 Ｖ Ｐ时深曲线上端 ， Ｓ Ｓ 即可完成 资料 ，就可以 建立一个 高精度 的速度场 ［ １１ ￣。 上延；若无浅部声波数据 ， 则对 Ｖ Ｐ曲线上下延伸采 Ｓ
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计算步骤如下: ¹ 由叠加时间建立时间层位模 型。 º 由时间层位模型计算时间倾角场。 » 由于第 1 层的层速度已知( 由均方根速度替代) , 由叠加时 间及时间倾角和第 1 层层速度可以计算射线的初始 入射角和第 1 层的初始深度。 ¼由第 º 步得到的入 射角和斯奈尔定律, 修改第 2 层的层速度, 由于时间 已知( 可由叠加时间模型获得) , 利用射线追踪可以 得到一条时距曲线, 然后进行非双曲线曲线拟合, 得 到第 2 层的叠加速度及反射时间。 ½ 计算拟合求得 的叠加速度与已知叠加速度相对误差。如果两者误 差大于设定的误差范围, 再不断修改第 2 层的层速 度, 然后再进行非双曲线曲线拟合, 直到拟合的叠加 速度与已知叠加速度小于误差范围时停止迭代, 即 求出第 2 层的层速度。 ¾求出第 2 层层速度后, 由 于时间是已知的, 因此在第 2 层中的传播路径已知, 由传播路径和倾角就可以求出第 2 层底界面的深度 和每个点的入射点和反 射点位置, 也就是偏移量。 ¿ 以此类推, 逐层计算, 直到最后一层, 从而完成射 线追踪迭代过程。最终得到的追踪结果就是深度 ) 速度模型和空间各点的偏移量, 由此可得到初始的 三维空间各点层速度及三维空间各点平均速度。 2. 4 离散数据空间网格化内插平滑
目前, 对变速成图和速度场的建立, 很多人做过 研究[ 1-9] , 传统的速度场建立和变速构造成图方法存 在很多的缺陷: 在常规的变速成图过程中偏移时间 域反射层等时图准确性较低, 偏移时间与叠加速度 跨域错误配对, 叠加速度精度较低, 可靠性较差以及 二维偏移无法使反射界面在三维空间准确偏移归位 等[ 10] 。
中图分类号: P631. 443
பைடு நூலகம்
文献标识码: A
文章编号: 1009- 9603( 2010) 01- 0054- 03
速度是油气勘探中最重要的参数之一, 是进行 构造、储层研究以及油藏描述、油气检测、压力预测 等最重要且常用的信息。特别是在横向速度变化较 大的地区落实精细构造形态、寻找低( 微) 幅度构造、 消除速度陷阱以及勘探隐蔽油气藏等情况下, 按照 常规应用综合速度或平均速度量版等进行时深转换 的思路已经不能满足勘探开发的精度要求。
常规的直射线法 偏移没有考虑射线的传播路 径, 只能沿测线方向进行偏移, 存在偏移不足或偏移 过量的问题。要解决地层倾角较大地区的构造准确 落实及构造高点准确定位问题, 必须进行三维空间
# 56 #
油气地质与采收率
2010 年 1 月
偏移归位。射线追踪法使用水平叠加剖面进行层位 解释, 并使用对应的速度谱资料, 考虑了反射层数据 与速度谱的匹配性和一致性。射线追踪是在三维空 间进行的, 在计算层速度的同时求出反射点偏离入 射点的空间偏移量, 从而建立起三维速度场及空间 地质模型, 并从空间上进行偏移归位。
异常值的剔除及编辑 主要包括: ¹ 排序法消 除明显异常值。将多块三维原始速度谱转换为统一 格式后, 提取平均速度散点, 再经排序后删除异常数 据。 º 曲线编辑。速度谱是采用多个共深度点道集 资料制作而成, 某一点的速度谱并非是该点地层变 化规律的真实反映, 而是该点与周围介质特性的平 均反映。因此, 在地层组合相同、沉积环境相似的一 条测线上, 相邻的速度谱应具有一定的相似性或渐 变性。将相邻速度谱的解释结果进行对比分析, 结 合实际地质情况对曲线的异常部分进行编辑。 » 等 值线编辑。将同一测线不同速度谱点的速度绘制成 剖面等值线图进行分析, 结合地质情况对异常区域 进行编辑。 ¼速度谱平面分析。通过对叠加速度场 做等时间速度切片或沿层叠加速度切片, 观察速度 谱数据是否符合速度的平面变化规律, 把异常数据 从叠加速度场中去除。通过这 4 个步骤, 可基本消 除速度谱异常值, 获得较为真实的叠加速度谱资料。 2. 3 层速度和平均速度的求取
图 1 模型层析法建立三维速度场技术流程
2. 1 空间倾角场的建立 利用整个东营凹陷连片的三维地震数据体, 给
定一个相位能量门槛值, 自动拾取追踪同相轴, 得到 一系列无明确地质意义的层位数据。考虑层位控制 密度, 可以通过调整相位能量门槛值来控制生成层 位的多少。理论上讲, 设定的相位能量门槛值越小, 生成的控制层位越多、倾角场精度越高; 但如果设定 的相位能量门槛值过小, 会将剖面中能量极弱、连续 性极差的反射相位追踪出来, 此时追踪结果的可信 度会降低。鉴于区域标准层的控制作用, 在具体应
1 传统平均速度( 场) 的实现方法
1. 1 合成记录法 首先利用声波测井或 V SP 测井数据制作合成
地震记录, 反求相应地层的平均速度曲线; 然后根据 地震反射层截取平均速度曲线, 求出目的层在井点 位置的平均速度; 最后利用井点约束和平面插值方 法绘制目的层平均速度的平面变化图。该方法适用 于勘探开发程度较高、研究目的层井控密度较大的 地区, 其结果仅能反映速度沿目的层面的分布, 未形
对于水平层状介质, 同一射线的不同界面的反 射, 其接收点对应的时距曲线斜率相等, 由于斜率法 同时考虑了炮检距的影响, 因此水平层状介质层速 度的计算精度普遍得到提高。在求得各层的层速度 后, 可根据平均速度与层速度的换算关系得到各地 层界面以下地层的平均速度。该方法主要适用于地
收稿日期: 2009-10-12; 改回日期: 2009- 12-24。 作者简介: 韩宏伟, 男, 高级工程师, 从事油气勘探及综合研究工作。联系电话: ( 0546) 8702793, E-m ail: hhw @ slof . com。
n
Q A = Ed8 + E { Ki [ f ( x i , y i ) - z i ] } 2 ( 1) i= 1
确定一曲面使 A 最小, 其中 Ki 为平滑系数, 通 过控制该参数可以获得从插值到数据趋势面的各个 中间过程。
通过推导, 由式( 1) 得到
F
x
,
y,
9u 9x
,
9 9
uy ,
9 9
2 三维速度场的建立
模型层析法[ 11-12] 汲取了层位控制、射线追踪和 波动方程等多种理论精髓, 可以在三维空间内计算 层速度及反射点的偏移量, 并能实现反射层的偏移 归位。应用该方法理论上可以得到精度较高的三维 速度数据体。根据 建立三 维速 度场 技术 流程 ( 图 1) , 通过 技术 攻关建 立了胜 利油田 首个三 维速 度 场 ) ) ) 东营凹陷三维速度场, 实现了模型层析法建 立三维速度场从理论到实践的跨越。
成三维速度场或三维平均速度数据体。 1. 2 Dix 公式法
在水平层状介质情况下, 叠加速度就是均方根 速度, 因此, 可利用 Dix 公式直接将叠加速度转换为 层速度; 对空间各数据点位置处目的层的层速度进 行空间网络平滑处理, 便可得到三维空间层速度场。 由于利用 Dix 公式直接进行速度转换, 因此, 这种方 法仅适用于地层产状比较平缓的地区。 1. 3 层位控制法
第 17 卷 第 1 期 2010 年 1 月
# 勘探技术 #
油 气 地 质 与采 收 率 Pet roleum Geolog y and Reco very Ef f iciency
三维速度场建立方法
Vo l. 17, N o. 1 Jan. 2010
韩宏伟, 崔红庄, 赵海华, 潘兴祥
( 中国石化股份胜利油田分公司 物探研究院, 山东 东营 257022)
用中应将标准反射层作为倾角场建立的主要控制层 位, 另外由于层位自动追踪的局限性, 也应该将层位 自动追踪与人工解释结合起来。
在得到多个地震控制层位之后, 需要对地震控 制层位进行平面网格化平滑处理, 然后通过曲面求 导, 得到各个层位曲面上任意点在 X 和 Y 方向上的 倾角, 最后通过数学变换求取任意点的自激自收射 线入射角, 从而获得空间倾角场。 2. 2 速度谱校正
基金项目: 中国石油化工股份有限公司重大基础研究项目/ 盆地升降过程油气富集机理与富集规律0 ( P06086)
第 17 卷 第 1 期
韩宏伟等: 三维速度场建立方法
# 55 #
层倾角较小条件下层速度及平均速度的求取。 通过以上分析可知, 这 4 种方法在应用中未考
虑到以下 4 个问题: ¹ 时间偏移剖面的偏移量; º 常 规变速成图中的曲射线偏移; » 速度谱数据与层位 数据的不匹配; ¼倾斜基准面效应。另外, 这 4 种方 法仅适用于地层倾角较小地区的速度分析。
离散数据空间网格化平滑技术等多项长期 以来阻 碍三 维速度 场建 立的 技术难 题, 建立 了胜利 油区 首个三 维速 度
场 )) ) 东营凹陷三维速度场, 实现了模型层析法建立三维 速度场由理论到应用的跨越。模 型层析法 建立的三维 速
度场精度高、适用范围广、效果好, 具有广阔的应用前景。
关键词: 速度场; 模型层析法; 倾角场; 射线追踪; 最小张力法; 东营凹陷
最小张力法从力学角度探讨平滑的数学过程, 把平滑问题与最优化等成熟的数学理论联系起来。 具体实现过程中通过控制数据影响力因子来获得满 意的数据变化趋势, 打破了以往按半径搜索的局限。
已知 n 个无规 律数据点 x 1 , y1 , z 1 , x 2 , y 2 , z 2 , ,, x i , y i , z i , ,, x n , yn , z n 。确定一个曲面 f ( x , y ) ( 用等间隔的网格点表示) 使之满足: ¹ 曲面能量( 或 张力) 最小; º 已知点对该曲面有一定控制。这是数 据趋势的力学描述, 也是数学上的最优化问题和泛 函问题, 选取的目标函数为
在构造复杂、断层发育的地区, 利用 Dix 公式得 到的速度谱数值一般跳动大、能量团收敛性差、精度 低, 地层速度的拾取难度较大。为解决这一问题, 提 出了层位控制法, 其原理是: 在求取速度谱资料品质 较差部位的层速度时, 先解释多个反射层位, 通过层 位数据内插, 将目的层段划分为多套薄层, 然后计算 叠加速度资料品质较好区域内各薄层的沿层速度, 最后通过层速度平滑处理, 得到品质较差区域内各 薄层的沿层速度。 1. 4 斜率法
目前, 对变速成图和速度场的建立, 很多人做过 研究[ 1-9] , 传统的速度场建立和变速构造成图方法存 在很多的缺陷: 在常规的变速成图过程中偏移时间 域反射层等时图准确性较低, 偏移时间与叠加速度 跨域错误配对, 叠加速度精度较低, 可靠性较差以及 二维偏移无法使反射界面在三维空间准确偏移归位 等[ 10] 。
中图分类号: P631. 443
பைடு நூலகம்
文献标识码: A
文章编号: 1009- 9603( 2010) 01- 0054- 03
速度是油气勘探中最重要的参数之一, 是进行 构造、储层研究以及油藏描述、油气检测、压力预测 等最重要且常用的信息。特别是在横向速度变化较 大的地区落实精细构造形态、寻找低( 微) 幅度构造、 消除速度陷阱以及勘探隐蔽油气藏等情况下, 按照 常规应用综合速度或平均速度量版等进行时深转换 的思路已经不能满足勘探开发的精度要求。
常规的直射线法 偏移没有考虑射线的传播路 径, 只能沿测线方向进行偏移, 存在偏移不足或偏移 过量的问题。要解决地层倾角较大地区的构造准确 落实及构造高点准确定位问题, 必须进行三维空间
# 56 #
油气地质与采收率
2010 年 1 月
偏移归位。射线追踪法使用水平叠加剖面进行层位 解释, 并使用对应的速度谱资料, 考虑了反射层数据 与速度谱的匹配性和一致性。射线追踪是在三维空 间进行的, 在计算层速度的同时求出反射点偏离入 射点的空间偏移量, 从而建立起三维速度场及空间 地质模型, 并从空间上进行偏移归位。
异常值的剔除及编辑 主要包括: ¹ 排序法消 除明显异常值。将多块三维原始速度谱转换为统一 格式后, 提取平均速度散点, 再经排序后删除异常数 据。 º 曲线编辑。速度谱是采用多个共深度点道集 资料制作而成, 某一点的速度谱并非是该点地层变 化规律的真实反映, 而是该点与周围介质特性的平 均反映。因此, 在地层组合相同、沉积环境相似的一 条测线上, 相邻的速度谱应具有一定的相似性或渐 变性。将相邻速度谱的解释结果进行对比分析, 结 合实际地质情况对曲线的异常部分进行编辑。 » 等 值线编辑。将同一测线不同速度谱点的速度绘制成 剖面等值线图进行分析, 结合地质情况对异常区域 进行编辑。 ¼速度谱平面分析。通过对叠加速度场 做等时间速度切片或沿层叠加速度切片, 观察速度 谱数据是否符合速度的平面变化规律, 把异常数据 从叠加速度场中去除。通过这 4 个步骤, 可基本消 除速度谱异常值, 获得较为真实的叠加速度谱资料。 2. 3 层速度和平均速度的求取
图 1 模型层析法建立三维速度场技术流程
2. 1 空间倾角场的建立 利用整个东营凹陷连片的三维地震数据体, 给
定一个相位能量门槛值, 自动拾取追踪同相轴, 得到 一系列无明确地质意义的层位数据。考虑层位控制 密度, 可以通过调整相位能量门槛值来控制生成层 位的多少。理论上讲, 设定的相位能量门槛值越小, 生成的控制层位越多、倾角场精度越高; 但如果设定 的相位能量门槛值过小, 会将剖面中能量极弱、连续 性极差的反射相位追踪出来, 此时追踪结果的可信 度会降低。鉴于区域标准层的控制作用, 在具体应
1 传统平均速度( 场) 的实现方法
1. 1 合成记录法 首先利用声波测井或 V SP 测井数据制作合成
地震记录, 反求相应地层的平均速度曲线; 然后根据 地震反射层截取平均速度曲线, 求出目的层在井点 位置的平均速度; 最后利用井点约束和平面插值方 法绘制目的层平均速度的平面变化图。该方法适用 于勘探开发程度较高、研究目的层井控密度较大的 地区, 其结果仅能反映速度沿目的层面的分布, 未形
对于水平层状介质, 同一射线的不同界面的反 射, 其接收点对应的时距曲线斜率相等, 由于斜率法 同时考虑了炮检距的影响, 因此水平层状介质层速 度的计算精度普遍得到提高。在求得各层的层速度 后, 可根据平均速度与层速度的换算关系得到各地 层界面以下地层的平均速度。该方法主要适用于地
收稿日期: 2009-10-12; 改回日期: 2009- 12-24。 作者简介: 韩宏伟, 男, 高级工程师, 从事油气勘探及综合研究工作。联系电话: ( 0546) 8702793, E-m ail: hhw @ slof . com。
n
Q A = Ed8 + E { Ki [ f ( x i , y i ) - z i ] } 2 ( 1) i= 1
确定一曲面使 A 最小, 其中 Ki 为平滑系数, 通 过控制该参数可以获得从插值到数据趋势面的各个 中间过程。
通过推导, 由式( 1) 得到
F
x
,
y,
9u 9x
,
9 9
uy ,
9 9
2 三维速度场的建立
模型层析法[ 11-12] 汲取了层位控制、射线追踪和 波动方程等多种理论精髓, 可以在三维空间内计算 层速度及反射点的偏移量, 并能实现反射层的偏移 归位。应用该方法理论上可以得到精度较高的三维 速度数据体。根据 建立三 维速 度场 技术 流程 ( 图 1) , 通过 技术 攻关建 立了胜 利油田 首个三 维速 度 场 ) ) ) 东营凹陷三维速度场, 实现了模型层析法建 立三维速度场从理论到实践的跨越。
成三维速度场或三维平均速度数据体。 1. 2 Dix 公式法
在水平层状介质情况下, 叠加速度就是均方根 速度, 因此, 可利用 Dix 公式直接将叠加速度转换为 层速度; 对空间各数据点位置处目的层的层速度进 行空间网络平滑处理, 便可得到三维空间层速度场。 由于利用 Dix 公式直接进行速度转换, 因此, 这种方 法仅适用于地层产状比较平缓的地区。 1. 3 层位控制法
第 17 卷 第 1 期 2010 年 1 月
# 勘探技术 #
油 气 地 质 与采 收 率 Pet roleum Geolog y and Reco very Ef f iciency
三维速度场建立方法
Vo l. 17, N o. 1 Jan. 2010
韩宏伟, 崔红庄, 赵海华, 潘兴祥
( 中国石化股份胜利油田分公司 物探研究院, 山东 东营 257022)
用中应将标准反射层作为倾角场建立的主要控制层 位, 另外由于层位自动追踪的局限性, 也应该将层位 自动追踪与人工解释结合起来。
在得到多个地震控制层位之后, 需要对地震控 制层位进行平面网格化平滑处理, 然后通过曲面求 导, 得到各个层位曲面上任意点在 X 和 Y 方向上的 倾角, 最后通过数学变换求取任意点的自激自收射 线入射角, 从而获得空间倾角场。 2. 2 速度谱校正
基金项目: 中国石油化工股份有限公司重大基础研究项目/ 盆地升降过程油气富集机理与富集规律0 ( P06086)
第 17 卷 第 1 期
韩宏伟等: 三维速度场建立方法
# 55 #
层倾角较小条件下层速度及平均速度的求取。 通过以上分析可知, 这 4 种方法在应用中未考
虑到以下 4 个问题: ¹ 时间偏移剖面的偏移量; º 常 规变速成图中的曲射线偏移; » 速度谱数据与层位 数据的不匹配; ¼倾斜基准面效应。另外, 这 4 种方 法仅适用于地层倾角较小地区的速度分析。
离散数据空间网格化平滑技术等多项长期 以来阻 碍三 维速度 场建 立的 技术难 题, 建立 了胜利 油区 首个三 维速 度
场 )) ) 东营凹陷三维速度场, 实现了模型层析法建立三维 速度场由理论到应用的跨越。模 型层析法 建立的三维 速
度场精度高、适用范围广、效果好, 具有广阔的应用前景。
关键词: 速度场; 模型层析法; 倾角场; 射线追踪; 最小张力法; 东营凹陷
最小张力法从力学角度探讨平滑的数学过程, 把平滑问题与最优化等成熟的数学理论联系起来。 具体实现过程中通过控制数据影响力因子来获得满 意的数据变化趋势, 打破了以往按半径搜索的局限。
已知 n 个无规 律数据点 x 1 , y1 , z 1 , x 2 , y 2 , z 2 , ,, x i , y i , z i , ,, x n , yn , z n 。确定一个曲面 f ( x , y ) ( 用等间隔的网格点表示) 使之满足: ¹ 曲面能量( 或 张力) 最小; º 已知点对该曲面有一定控制。这是数 据趋势的力学描述, 也是数学上的最优化问题和泛 函问题, 选取的目标函数为
在构造复杂、断层发育的地区, 利用 Dix 公式得 到的速度谱数值一般跳动大、能量团收敛性差、精度 低, 地层速度的拾取难度较大。为解决这一问题, 提 出了层位控制法, 其原理是: 在求取速度谱资料品质 较差部位的层速度时, 先解释多个反射层位, 通过层 位数据内插, 将目的层段划分为多套薄层, 然后计算 叠加速度资料品质较好区域内各薄层的沿层速度, 最后通过层速度平滑处理, 得到品质较差区域内各 薄层的沿层速度。 1. 4 斜率法