本發(fā)明涉及油氣地震勘探數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是涉及觀測系統(tǒng)參數(shù)論證中層位模型建立的方法。

背景技術(shù)：

隨著油田勘探開發(fā)的不斷深入，所面對的地質(zhì)目標(biāo)越來越復(fù)雜，對地震資料的成像精度、分辨能力提出了更高的要求。地震數(shù)據(jù)采集技術(shù)是地震勘探的基礎(chǔ)，而觀測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對地震數(shù)據(jù)的質(zhì)量起到了至關(guān)重要的作用。在油氣勘探成熟區(qū)，地震勘探已經(jīng)進(jìn)入到了二次、三次甚至四次采集階段，如何根據(jù)對工區(qū)已有的地質(zhì)認(rèn)識和勘探成果對新的采集觀測系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)是提高勘探成功率的有效方法。

在觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的參數(shù)論證中，需要提供地層的深度、傾角、反射時間及均方根速度等信息，而地震均方根速度文件中不包含地層的深度信息，同時地層層位文件中也不包括地層的均方根速度信息，因此無法便捷、有效地建立用于觀測系統(tǒng)參數(shù)論證的統(tǒng)一的層位模型，導(dǎo)致目前觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)中大多選取個別“論證點(diǎn)”進(jìn)行觀測系統(tǒng)的參數(shù)論證，而非建立層位模型進(jìn)行整個目的層位的參數(shù)論證。關(guān)于如何建立具有深度、傾角、反射時間及均方根速度的統(tǒng)一層位模型的方法，未見相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種方便、可靠的用于觀測系統(tǒng)參數(shù)論證的統(tǒng)一層位模型建立方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下。

一種用于觀測系統(tǒng)參數(shù)論證的層位模型建立方法，包括如下步驟。

步驟1：確定目的層的地層展布范圍，獲目的層的層位數(shù)據(jù)和該工區(qū)的地震均方根速度數(shù)據(jù)。

步驟2：根據(jù)勘探部署設(shè)計(jì)的網(wǎng)格大小設(shè)定論證的網(wǎng)格大小并對目的層層位進(jìn)行網(wǎng)格化處理。

步驟3：根據(jù)已有的目的層層位數(shù)據(jù)對具有層位采樣的層位網(wǎng)格深度進(jìn)行賦值。

步驟4:根據(jù)已有深度值利用等距離反比加權(quán)插值算法計(jì)算沒有層位采樣的層位網(wǎng)格深度值。

步驟5：以深度值作為色標(biāo)，繪制目的層深度模型，檢查目的層層位深度建模效果，如果深度模型值存在明顯的鋸齒狀，則需要對深度模型進(jìn)行平滑處理。

步驟6：根據(jù)各網(wǎng)格坐標(biāo)和深度計(jì)算所有層位網(wǎng)格的傾角。

步驟7：以傾角值作為色標(biāo)，繪制目的層傾角模型，檢查層位傾角建模效果，如果傾角模型值存在明顯的鋸齒狀，則需要對傾角模型進(jìn)行平滑處理。

步驟8：將地震均方根速度離散采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)由“時間-速度”對轉(zhuǎn)換成“深度-速度”對。

步驟9：根據(jù)地震均方根速度離散采樣點(diǎn)所在層位網(wǎng)格的深度獲得該網(wǎng)格的反射時間和均方根速度。

步驟10：遍歷所有層位網(wǎng)格，對沒有反射時間和均方根速度采樣的網(wǎng)格利用等距離反比加權(quán)插值算法計(jì)算得到該層位網(wǎng)格的反射時間和均方根速度。

步驟11：以反射時間作為色標(biāo)，繪制目的層反射時間模型，檢查層位反射時間建模效果，如果反射時間模型值存在明顯的鋸齒狀，則需要對反射時間模型進(jìn)行平滑處理。

步驟12：以均方根速度作為色標(biāo)，繪制目的層均方根速度模型，檢查層位均方根速度建模效果，如果均方根速度模型值存在明顯的鋸齒狀，則需要對均方根速度模型進(jìn)行平滑處理。

步驟13：將目的層各網(wǎng)格的深度、傾角、反射時間和均方根速度按照網(wǎng)格索引輸出，即完成該目的層統(tǒng)一層位模型的建立。

進(jìn)一步，所述步驟1中，獲取的層位數(shù)據(jù)是來源于工區(qū)三維地震資料地質(zhì)解釋成果，是經(jīng)過空間離散采樣后輸出的包括采樣點(diǎn)坐標(biāo)、層位深度值的文本文件。

進(jìn)一步，所述步驟1中，獲取的地震均方根數(shù)據(jù)是來源于工區(qū)三維地震資料處理的成果，是經(jīng)過空間離散采樣后輸出的包括采樣點(diǎn)坐標(biāo)、“時間-速度”對的文本文件。

進(jìn)一步，所述步驟4中，沒有層位數(shù)據(jù)采樣的網(wǎng)格，其深度值是通過等距離反比加權(quán)插值得到的，插值過程中的搜索策略是按照網(wǎng)格索引進(jìn)行橫向和縱向搜索，并根據(jù)預(yù)設(shè)的控制點(diǎn)數(shù)逐步外推，避免了全局搜索帶來的效率低下的問題；其中預(yù)設(shè)的控制點(diǎn)數(shù)根據(jù)層位采樣點(diǎn)疏密程度決定。

進(jìn)一步，所述步驟5中，平滑處理算法采用正方形鄰域移動平均算法以節(jié)省搜索時間。

進(jìn)一步，所述步驟6中，傾角的范圍定義為[0,90°],具體計(jì)算時采用與計(jì)算網(wǎng)格相鄰且呈三角形分布的三個層位網(wǎng)格的中心點(diǎn)組成的平面，各層位網(wǎng)格與這個平面該平面與水平面的夾角即為計(jì)算網(wǎng)格的傾角。

進(jìn)一步，所述步驟7中，平滑處理算法采用正方形鄰域移動平均算法以節(jié)省搜索時間。

進(jìn)一步，所述步驟8中，“時間-速度”對到“深度-速度”對的轉(zhuǎn)換是直接用時間與均方根速度相乘得到深度，而均方根速度保持不變。

進(jìn)一步，所述步驟9中，層位網(wǎng)格的速度是根據(jù)其深度在“深度-速度”對對應(yīng)值的前后兩個樣點(diǎn)值線性插值計(jì)算的。

進(jìn)一步，所述步驟10中，沒有反射時間和均方根速度數(shù)據(jù)采樣的網(wǎng)格，其反射時間和均方根速度值是通過等距離反比加權(quán)插值得到的，插值過程中的搜索策略是按照網(wǎng)格索引進(jìn)行橫向和縱向搜索，并根據(jù)預(yù)設(shè)的控制點(diǎn)數(shù)逐步外推，避免了全局搜索帶來的效率低下的問題。

進(jìn)一步，所述步驟11中，平滑處理算法采用正方形鄰域移動平均算法以節(jié)省搜索時間。

進(jìn)一步，所述步驟12中，平滑處理算法采用正方形鄰域移動平均算法以節(jié)省搜索時間。

進(jìn)一步，所述步驟12中，索引輸出的文件為二進(jìn)制文件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明中用于觀測系統(tǒng)參數(shù)論證的統(tǒng)一層位模型建立方法，便于實(shí)施，結(jié)果可靠，所建的模型集成了觀測系統(tǒng)參數(shù)論證所需的全部信息，彌補(bǔ)了常規(guī)的以“點(diǎn)”代“面”的參數(shù)論證的不足，能針對整個目的層進(jìn)行計(jì)算，適應(yīng)了高精度地震勘探發(fā)展方向。

附圖說明

圖1是勝利油田東營市一工區(qū)目的層深度模型平面圖。

圖2是勝利油田東營市一工區(qū)的層傾角模型平面圖。

圖3是勝利油田東營市一工區(qū)的層反射時間模型平面圖。

圖4是勝利油田東營市一工區(qū)的層均方根速度模型平面圖。

圖5是勝利油田新疆探區(qū)一工區(qū)目的層深度模型平面圖。

圖6是勝利油田新疆探區(qū)一工區(qū)的層傾角模型平面圖。

圖7是勝利油田新疆探區(qū)一工區(qū)的層反射時間模型平面圖。

圖8是勝利油田新疆探區(qū)一工區(qū)的層均方根速度模型平面圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出兩個較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。

實(shí)施例1。來源于中石化勝利油田一個三維地震采集觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，該工區(qū)位于山東省東營市內(nèi)，具體實(shí)施方式為：

(1)確定工區(qū)范圍，獲取目的層的層位解釋文件和地震均方根速度文件；

(2)根據(jù)觀測系統(tǒng)參數(shù)分析要求，設(shè)定分析網(wǎng)格長、寬均為50m，對目的層位進(jìn)行網(wǎng)格化處理；

(3)根據(jù)已有的目的層層位解釋數(shù)據(jù)，建立層位深度模型(附圖1)及傾角模型(附圖2)；

(4)將地震均方根速度離散采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)由“時間-速度”對轉(zhuǎn)換成“深度-速度”對。

(5)根據(jù)(3)和(4)的結(jié)果建立層位的反射時間和均方根速度模型，結(jié)果如附圖3和附圖4所示。

(6)根據(jù)所建立的層位模型，對T1目的層觀測系統(tǒng)主要參數(shù)論證結(jié)果如下：面元尺寸應(yīng)該小于15m，最大炮檢距1041m～1450m，接收線距小于150m。

實(shí)施例2。來源于中石化勝利油田新疆探區(qū)一個三維地震采集觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，該工區(qū)位于新疆維吾爾民族自治區(qū)內(nèi)，具體實(shí)施方式為：

(1)確定工區(qū)范圍，獲取目的層的層位解釋文件和地震均方根速度文件；

(2)根據(jù)觀測系統(tǒng)參數(shù)分析要求，設(shè)定分析網(wǎng)格長、寬均為50m，對目的層位進(jìn)行網(wǎng)格化處理；

(3)根據(jù)已有的目的層層位解釋數(shù)據(jù)，建立層位深度模型(附圖5)及傾角模型(附圖6)；

(4)將地震均方根速度離散采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)由“時間-速度”對轉(zhuǎn)換成“深度-速度”對。

(5)根據(jù)(3)和(4)的結(jié)果建立層位的反射時間和均方根速度模型，結(jié)果如附圖7和附圖8所示。

(6)根據(jù)所建立的層位模型，對T2目的層觀測系統(tǒng)主要參數(shù)論證結(jié)果如下：面元尺寸應(yīng)該小于25m，最大炮檢距1481m～2150m，接收線距小于300m。