火山巖下伏地層的構(gòu)造形態(tài)正確成像的方法
【專利摘要】本發(fā)明是地震數(shù)據(jù)處理中火山巖下伏地層的構(gòu)造形態(tài)正確成像的方法。利用火山巖頂、底層位，建立疊前深度偏移沿層速度模型，在深度偏移后的目標(biāo)線上沿真實的地質(zhì)層位追蹤火山巖頂層位深度Ht和火山巖底層位深度Hb；然后在火山巖底層位深度Hb基礎(chǔ)上，根據(jù)鉆井資料、地質(zhì)資料確定預(yù)期的火山巖底界層位深度Heb；利用（Heb-Ht）與（Hb-Ht）兩者的厚度之比求得火山巖的層速度系數(shù)；將火山巖層速度系數(shù)與火山巖層速度相乘，得到深度偏移速度模型中火山巖層新速度，將火山巖層的新速度填充到深度速度模型中，進(jìn)行目標(biāo)線深度偏移，最終使火山巖下伏地層的構(gòu)造形態(tài)正確成像。本發(fā)明可以解決二疊系火山巖發(fā)育區(qū)下伏地層隨火山巖厚度變化起伏問題。
【專利說明】火山巖下伏地層的構(gòu)造形態(tài)正確成像的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)，具體是一種火山巖下伏地層的構(gòu)造形態(tài)正確成像的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]由于火山巖速度與厚度的空間變化，時間偏移得到的偏移成果不能正確描述火山巖下伏地層的構(gòu)造形態(tài)，通常的解決方案是疊前深度偏移，而對于火山巖速度和厚度的準(zhǔn)確成像則是能否解決問題的關(guān)鍵。
[0003]目前在深度偏移速度建模中通常應(yīng)用的方法主要有兩種:一是首先在時間域的偏移剖面上進(jìn)行速度層位的解釋；然后在井速度趨勢的約束下，將疊前時間偏移的均方根速度轉(zhuǎn)換為層速度，建立初始速度模型；在深度偏移處理道集校平、剩余速度歸零準(zhǔn)則的約束下，迭代修正火山巖的層速度，得到最終速度場。第二種方法是不考慮速度層位的約束，整個速度場的速度是點(diǎn)點(diǎn)變化的，通常被稱為網(wǎng)格層析速度反演技術(shù)；該技術(shù)首先需要一個初始速度模型(可以有疊前時間偏移的均方根速度轉(zhuǎn)換得到，也可以采用第一種方法中得到的初始或最終速度模型)，然后通過網(wǎng)格層析速度反演迭代技術(shù)獲得最終速度模型。
[0004]在實際應(yīng)用中，前面兩種方法都不能很好的校正火山巖下伏地層跟隨火山巖厚度、速度變化的問題。第一種速度建模方法人為因素較多，在進(jìn)行火山巖層位拾取時，如果不能很精確的拾取火山巖頂面和底面的變化(火山巖頂面通常起伏劇烈，有些地段識別困難)，僅靠“道集校平、剩余速度歸零”準(zhǔn)則約束速度建模，是不能準(zhǔn)確給出火山巖速度的空間變化的，那么下伏地層的起伏是不能消除的。第二種方法雖然減少了人為因素的影響，但在應(yīng)用中最終速度模型對初始速度趨勢的依賴性很大；即使通過網(wǎng)格層析的多次迭代，也很難改變初始速度模型的趨勢。綜上所述，對地層沿層分布、厚度不穩(wěn)定、巖性多變的高速火山巖，即使地震資料處理中采用了疊前深度偏移處理技術(shù)，也不能使下伏地層的構(gòu)造形態(tài)正確成像問題依然很難解決。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是提供一種能與鉆井吻合的火山巖下伏地層的構(gòu)造形態(tài)正確成像的方法。
[0006]本發(fā)明通過以下步驟實現(xiàn):
[0007]I)采集地震數(shù)據(jù)，預(yù)處理得到疊前時間偏移剖面，在疊前時間偏移剖面上以較密的間隔追蹤火山巖頂、底層位；
[0008]所述的頂、底層位要求與火山巖頂、底界面的起伏保持一致。
[0009]在火山巖頂、底層位解釋的過程中，如附圖1中深黑色和淺灰色所示火山巖頂、底層位解釋都是不符合要求的，只有白色是符合火山巖頂、底層位解釋的要求。
[0010]2)利用火山巖頂、底層位，按照常規(guī)疊前深度偏移速度的方法建立火山巖層速度的疊前深度偏移沿層速度模型；
[0011]3)用步驟2)得到的速度模型進(jìn)行目標(biāo)線的Kirchhoff積分法深度偏移；
[0012]所述的目標(biāo)線的密度要求能控制火山巖界面的起伏變化。
[0013]4)首先在深度偏移后的目標(biāo)線上沿真實的地質(zhì)層位追蹤火山巖頂層位深度Ht和火山巖底層位深度Hb ；
[0014]所述的火山巖底層位深度Hb反映火山巖底界的起伏變化；
[0015]然后在火山巖底層位深度Hb基礎(chǔ)上，根據(jù)鉆井資料、地質(zhì)資料確定預(yù)期的火山巖底界層位深度Heb ；
[0016]所述的確定預(yù)期的火山巖底界層位深度Heb是:
[0017](I)在火山巖變厚并且下伏地層形態(tài)扭曲的部位重新拾取，其它部位與原層位保持一致(如附圖2中(a)所示)；
[0018](2)遇到斷層時，保持?jǐn)鄬訑嗑啻笮∽兓?如附圖2中(b)所示)。
[0019]5)米用以下公式校正火山巖層速度:
[0020]Vc= (Heb-Ht) / (Hb-Ht)
[0021]Vc:火山巖層速度系數(shù)，Ht:火山巖頂層位深度(單位:m)；
[0022]Hb:火山巖底原層位深度(單位:m)，Heb:火山巖底預(yù)期層位深度(單位:m)；
[0023]將火山巖層速度系數(shù)與步驟2)中得到的火山巖層速度相乘，得到深度偏移速度模型中火山巖層新速度；
[0024]6 )將火山巖層的新速度填充到步驟2 )中的深度速度模型中，進(jìn)行目標(biāo)線深度偏移，當(dāng)偏移結(jié)果滿足條件，火山巖速度迭代結(jié)束，反之，重新從步驟4)開始進(jìn)行迭代，其迭代流程見附圖3，滿足條件時迭代結(jié)束，最終使火山巖下伏地層的構(gòu)造形態(tài)正確成像。
[0025]所述的偏移結(jié)果滿足條件是:
[0026]a、道集拉平、剩余譜歸零；
[0027]b、下伏地層構(gòu)造形態(tài)符合地質(zhì)認(rèn)識，并且與鉆井資料吻合；
[0028]C、奧陶系碳酸鹽巖縫洞成像精度得到提高。
[0029]本發(fā)明可以解決二疊系火山巖發(fā)育區(qū)下伏地層隨火山巖厚度變化起伏問題。以往深度偏移成果在火山巖厚度大的區(qū)域志留系底界面(埋藏深度5400米)與鉆井深度誤差大(約90米左右)，而火山巖薄的區(qū)域志留系底界面與鉆井誤差小(約50米左右)，驗證鉆井誤差達(dá)到40米以內(nèi)。本發(fā)明在消除火山巖下伏地層構(gòu)造形態(tài)影響的同時，還使深部奧陶系溶洞反射的歸位更加收斂，從而進(jìn)一步說明了正確性和可行性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1時間域火山巖頂、底層位解釋實例；
[0031]圖2火山巖底原層位與預(yù)期層位解釋，(a)在火山巖變厚并且下伏地層形態(tài)扭曲的部位重新拾取，其它部位與原層位保持一致，(b)遇到斷層時，保持?jǐn)鄬訑嗑啻笮∽兓暮侠硇裕?br> [0032]圖3準(zhǔn)確描述火山巖層速度迭代流程圖；
[0033]圖4時間偏移剖面:二疊系火成巖分布不均、厚度、巖性、速度橫向變化；
[0034]圖5所示疊前深度偏移基本流程圖；
[0035]圖6火山巖速度校正前后的平面圖及剖面對比；
[0036]圖7準(zhǔn)確描述火山巖層速度前深度偏剖面；
[0037]圖8準(zhǔn)確描述火山巖層速度后深度偏剖面。

【具體實施方式】
[0038]本發(fā)明【具體實施方式】如下:
[0039]I)首先經(jīng)過野外地震采集獲得原始地震數(shù)據(jù)，經(jīng)過預(yù)處理以及kirchhoff積分法偏移得到疊前時間偏移剖面，在疊前時間偏移剖面上以能夠控制構(gòu)造變化的間隔追蹤火山巖頂、底層位；
[0040]所述的頂、底層位要求與火山巖頂、底界面的起伏保持一致。
[0041]本發(fā)明試驗實例是奧陶系凸起的延伸，區(qū)域位置十分有利。全區(qū)發(fā)育一套二疊系的火成巖，分布不均、厚度、巖性、速度橫向變化劇烈(如附圖4中所示)，主要目的層受上覆二疊系火成巖影響較大，火成巖速度和厚度縱橫向上的劇烈變化影響了其下伏地層低幅度構(gòu)造的準(zhǔn)確落實，以石炭系東河砂巖為例，TO圖表現(xiàn)的低幅度構(gòu)造經(jīng)時深轉(zhuǎn)換后低幅度構(gòu)造形態(tài)發(fā)生了變化，說明研究火成巖速度場的變化對下伏地層構(gòu)造的準(zhǔn)確落實非常重要。
[0042]本發(fā)明在該區(qū)疊前時間偏移剖面上追蹤火山巖頂、底層位，在火山巖頂、底層位解釋的過程中，如附圖1中深黑色和淺灰色所示火山巖頂、底層位解釋都是不符合要求的，只有白色是符合火山巖頂、底層位解釋的要求。
[0043]2)按照附圖5所示疊前深度偏移基本流程，建立疊前深度偏移沿層速度模型，該速度模型利用火山巖頂、底層位控制火山巖層速度，如附圖6中所示是火山巖速度校正前層速度劑面。
[0044]3)用步驟2)得到的速度模型進(jìn)行目標(biāo)線的Kirchhoff積分法深度偏移；
[0045]所述的目標(biāo)線的密度要求能控制火山巖界面的起伏變化。
[0046]4)首先在深度偏移后的目標(biāo)線上沿真實的地質(zhì)層位追蹤火山巖頂層位深度Ht和火山巖底層位深度Hb ；
[0047]所述的火山巖底層位深度Hb反映火山巖底界的起伏變化(如附圖2中原層位解釋所示)；
[0048]然后在火山巖底層位深度Hb基礎(chǔ)上，根據(jù)鉆井資料、地質(zhì)資料確定預(yù)期的火山巖底界層位深度Heb ；
[0049]所述的確定預(yù)期的火山巖底界層位深度Heb是:
[0050](I)在火山巖變厚并且下伏地層形態(tài)扭曲的部位重新拾取，其它部位與原層位保持一致(如附圖2中(a)所示)；
[0051](2)遇到斷層時，保持?jǐn)鄬訑嗑啻笮∽兓?如附圖2中(b)所示)。
[0052]5)采用以下公式校正火山巖層速度:
[0053]Vc= (Heb-Ht) / (Hb-Ht)
[0054]Vc:火山巖層速度系數(shù)，Ht:火山巖頂層位深度(單位:m)；
[0055]Hb:火山巖底原層位深度(單位:m), Heb:火山巖底預(yù)期層位深度(單位:m)；
[0056]將火山巖層速度系數(shù)與步驟2)中得到的火山巖層速度相乘，得到深度偏移速度模型中火山巖層新速度；
[0057]6 )將火山巖層的新速度填充到步驟2 )中的深度速度模型中，進(jìn)行目標(biāo)線深度偏移，當(dāng)偏移結(jié)果滿足條件，火山巖速度迭代結(jié)束，反之，重新從步驟4)開始進(jìn)行迭代，其迭代流程見附圖3，滿足條件時迭代結(jié)束，最終使火山巖下伏地層的構(gòu)造形態(tài)正確成像。
[0058]所述的偏移結(jié)果滿足條件是:
[0059]a、道集拉平、剩余譜歸零；
[0060]b、下伏地層構(gòu)造形態(tài)符合地質(zhì)認(rèn)識，并且與鉆井資料吻合；
[0061]C、奧陶系碳酸鹽巖縫洞成像精度得到提高。
[0062]在實驗區(qū)中，按照如前所述步驟4)?6 )的火山巖速度校正方法并通過迭代，可以得到如附圖6所示的火山巖新速度，將該速度填充到整個深度-速度模型中，利用新的深度-速度模型進(jìn)行疊前深度偏移。
[0063]如圖7和8分別為該項技術(shù)應(yīng)用前后的疊前深度偏移剖面，通過對比剖面偏移效果可以看出，應(yīng)用該項技術(shù)之后的深度偏移結(jié)果火山巖下伏地層構(gòu)造形態(tài)合理，并且奧陶系碳酸鹽巖縫洞的成像效果得到改善。
【權(quán)利要求】
1.一種火山巖下伏地層的構(gòu)造形態(tài)正確成像的方法，特點(diǎn)是通過以下步驟實現(xiàn): 1)采集地震數(shù)據(jù)，預(yù)處理得到疊前時間偏移剖面，在疊前時間偏移剖面上以較密的間隔追蹤火山巖頂、底層位； 2)利用火山巖頂、底層位，按照常規(guī)疊前深度偏移速度的方法建立火山巖層速度的疊前深度偏移沿層速度模型； 3)用步驟2)得到的速度模型進(jìn)行目標(biāo)線的Kirchhoff積分法深度偏移； 4)首先在深度偏移后的目標(biāo)線上沿真實的地質(zhì)層位追蹤火山巖頂層位深度Ht和火山巖底層位深度Hb ;然后在火山巖底層位深度Hb基礎(chǔ)上，根據(jù)鉆井資料、地質(zhì)資料確定預(yù)期的火山巖底界層位深度Heb ； 5)采用以下公式校正火山巖層速度:
Vc= (Heb-Ht) / (Hb-Ht) Vc:火山巖層速度系數(shù)，Ht:火山巖頂層位深度； Hb:火山巖底原層位深度，Heb:火山巖底預(yù)期層位深度； 將火山巖層速度系數(shù)與步驟2)中得到的火山巖層速度相乘，得到深度偏移速度模型中火山巖層新速度； 6)將火山巖層的新速度填充到步驟2)中的深度速度模型中，進(jìn)行目標(biāo)線深度偏移，當(dāng)偏移結(jié)果滿足條件，火山巖速度迭代結(jié)束，反之，重新從步驟4)開始進(jìn)行迭代，知道滿足條件時迭代結(jié)束，最終使火山巖下伏地層的構(gòu)造形態(tài)正確成像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟I)所述的頂、底層位與火山巖頂、底界面的起伏保持一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟3)所述的目標(biāo)線的密度要求能控制火山巖界面的起伏變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟4)所述的火山巖底層位深度Hb反映火山巖底界的起伏變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟4)所述的確定預(yù)期的火山巖底界層位深度Heb是: (1)在火山巖變厚并且下伏地層形態(tài)扭曲的部位重新拾取，其它部位與原層位保持一致； (2)遇到斷層時，保持?jǐn)鄬訑嗑啻笮∽兓?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是所述的偏移結(jié)果滿足條件是:a、道集拉平或剩余譜歸零山、下伏地層構(gòu)造形態(tài)符合地質(zhì)認(rèn)識，并且與鉆井資料吻合；c、奧陶系碳酸鹽巖縫洞成像精度得到提聞。
【文檔編號】G01V1/28GK104375172SQ201310356114
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】羅曉霞, 戴曉云, 溫鐵民 申請人:中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司