时深转换速度场的构建方法、装置、设备及可读存储介质与流程

本发明涉及地震勘探技术领域，特别涉及一种时深转换速度场的构建方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术：

由于地震采集、处理后的资料为时间域，在地震解释构造成图时需要将地震数据从时间域转换到深度域来展示地腹地层深度情况，并预测深度来指导钻井，依靠速度为桥梁来实现。因此，时深转换中速度场的构建尤为重要，目前时深转换速度场的构建通常是采用三种技术方法。

第一种基于井点层速度的方法，先算出井点每层的层速度，然后井与井之间通过数学内插来确定该层的层速度，从而建立该层的时深转换速度场。

第二种基于叠加速度场方法，该方法采用处理叠加速度场，通过dix转换成，形成初始的层速度模型，然后通过井点速度校正该速度，最终得到该层的层速度。

第三种基于地层埋深压实方法，先对地层层位进行对比解释，得到t0埋深构造，然后根据井点埋深t0与地层证实深度，计算井点速度vint，运用多口井点埋深t0与vint拟合数学函数关系f(vint,t0)，通过该函数关系，确定该层最终的速度场。

以上几种方法在运用于大多数地区，速度场求取时效性较高，根据实际钻井证实时深转换后的深度精度相对较高。但当某一地层沉积有膏岩，后期经过构造运动将膏岩挤压，导致地层厚度变化大时，再采取以上的几种方法进行速度场建模，经过时深转换得到的构造成果与构造的证实形态差异较大，甚至是负相关构造。在投入生产中的地震预测深度与实际钻井深度存在较大的误差。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种时深转换速度场的构建方法，以解决现有技术中地层沉积有膏岩时构建的时深转换速度场精度低的技术问题。该方法包括：

在待时深转换的地震数据中，获取相邻井之间采样点处的地层时间厚度；

将地层时间厚度输入线性函数，输出采样点处的地层速度，得到待时深转换的地震数据的速度场，其中，所述线性函数是根据井点处的地层速度随膏岩含量的变化原理构建的。

本发明实施例还提供了一种时深转换速度场的构建装置，以解决现有技术中地层沉积有膏岩时构建的时深转换速度场精度低的技术问题。该装置包括：

地层时间厚度获取模块，用于在待时深转换的地震数据中，获取相邻井之间采样点处的地层时间厚度；

速度场构建模块，用于将地层时间厚度输入线性函数，输出采样点处的地层速度，得到待时深转换的地震数据的速度场，其中，所述线性函数是根据井点处的地层速度随膏岩含量的变化原理构建的。

本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意的时深转换速度场的构建方法，以解决现有技术中地层沉积有膏岩时构建的时深转换速度场精度低的技术问题。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述任意的时深转换速度场的构建方法的计算机程序，以解决现有技术中地层沉积有膏岩时构建的时深转换速度场精度低的技术问题。

在本发明实施例中，提出了应用线性函数来构建时深转换速度场，将相邻井之间采样点处的地层时间厚度输入线性函数，即可得出采样点处的地层速度，进而得到待时深转换的地震数据的速度场，由于线性函数是根据井点处的地层速度随膏岩含量的变化原理构建的，使得该线性函数的构建考虑了地层含膏岩的情况，进而使得构建时深转换速度场的过程符合膏岩含量带来的变化，避免或降低膏岩影响构建时深转换速度场的精度，有利于提高构建时深转换速度场的精度，进而有利于提高地震预测深度的精度，有利于提供良好的油气勘探效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种时深转换速度场的构建方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种地层速度与膏岩含量百分比交汇图；

图3是本发明实施例提供的一种地层速度与δt0曲线拟合示意图；

图4是本发明实施例提供的一种膏岩速度场建模流程图；

图5是本发明实施例提供的一种计算机设备的结构框图；

图6是本发明实施例提供的一种时深转换速度场的构建装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本发明实施例中，提供了一种时深转换速度场的构建方法，如图1所示，该方法包括：

步骤102：在待时深转换的地震数据中，获取相邻井之间采样点处的地层时间厚度；

步骤104：将地层时间厚度输入线性函数，输出采样点处的地层速度，得到待时深转换的地震数据的速度场，其中，所述线性函数是根据井点处的地层速度随膏岩含量的变化原理构建的。

由图1所示的流程可知，在本发明实施例中，提出了应用线性函数来构建时深转换速度场，将相邻井之间采样点处的地层时间厚度输入线性函数，即可得出采样点处的地层速度，进而得到待时深转换的地震数据的速度场，由于线性函数是根据井点处的地层速度随膏岩含量的变化原理构建的，使得该线性函数的构建考虑了地层含膏岩的情况，进而使得构建时深转换速度场的过程符合膏岩含量带来的变化，避免或降低膏岩影响构建时深转换速度场的精度，有利于提高构建时深转换速度场的精度，进而有利于提高地震预测深度的精度，有利于提供良好的油气勘探效果。

具体实施时，上述时深转换是指将地震数据从时间域转换到深度域。

具体实施时，在获取相邻井之间采样点处地层时间厚度的过程中，采样点处包括含膏岩和非含膏岩的采样点，对于含膏岩的采样点，可以先明确地层发育膏岩时地震剖面的响应特征，进而对含膏岩地层顶、底层位进行精细对比解释，掌握含膏岩地层厚度变化情况，计算出地层时间厚度△t0值(即t0底-t0顶)，可以隔空间(10*10或者20*20)采样点输出，供后期构建速度场使用，还可以变编制△t0厚度图。

具体实施时，为了实现可以基于线性函数来快捷、准确地构建时深转换速度场，在本实施例中，发明人经过大量研究发现，地层速度随膏岩含量的变化原理，地层速度与埋深关系不大。具体的，提出了地层速度随膏岩含量的变大而变小，为准确地构建线性函数提供了原理性依据。

具体实施时，为了研究地层速度随膏岩含量的变化关系，在本实施例中，对测井资料中对含膏岩与不含膏岩同一地层的速度进行分析，总结其变化规律。例如，蜀南地区东深1井的高台组地层，含膏岩，该段的测井速度在4500km/s。另一井盘1井，高台组内部不含膏岩，该段的测井速度在5800km/s，说明当含膏岩时地层速度明显降低；通过选取模型进行试验。试验模型参数为蜀南地区东深1井，该井膏岩速度为4700m/s，围岩为6250m/s，假设100个采样点，通过实验结果(如图2所示)可知，膏岩的含量越大时，地层的速度越小。

具体实施时，由于岩性的多样性，纯膏岩含量无法估算，本实施例提出可以用含膏岩地层时间厚度δt0来表示膏岩的含量，膏岩含量越大，δt0越大。进而提出基于地层速度随地层时间厚度的变化原理，采用井点处的地层速度和地层时间厚度来拟合线性函数，由于地层速度随地层时间厚度的变大而变小，即线性函数为减函数。例如，在地震解释中，可以根据地层层速度＝2*地层厚度/△t0来计算每一井点处的地层速度为vint＝2*△h/△t0，计算出每个井点处的地层速度如下表1所示，然后利用软件，拟合井点处的地层速度与δt0的线性函数f(vint，△t0)，如图3所示，得到的线性函数为y＝0.008x-8.7932x+7318.7,y为地层速度vint，x为地层时间厚度δt0，拟合公式vint—δt0为一减函数，说明δt0越大(地层时间厚度越大)，vint越小，与理论模型基本一致。

表1

具体实施时，得到线性函数之后，将相邻井之间采样点处含膏岩地层的地层时间厚度输入线性函数，即可输出采样点处的地层速度，得到待时深转换的地震数据的速度场，为了进一步提高速度场的精度，在本实施例中，对速度场进行校正，例如，采用井点速度校正所述速度场，得到最终的所述速度场。

具体的，可以将得到的地层速度进行平面成图，与厚度图对比(二者为负相关关系)是否合理，剔异常值、极值、野值等；进而将井点速度输入该平面图中，井点速度进行微调，最终得到精确的速度场。

具体实施时，以下结合图4来详细描述实施上述时深转换速度场的构建方法的流程，如图4所示，包括以下步骤：

步骤1：收集区域内的钻井资料、测井资料、沉积相、构造演化等相关资料，进行统计、分析、总结；

(1)收集钻井资料，统计含膏岩井与非膏岩井发育地层情况、井分布情况；

(2)收集测井资料，统计同一地层中含膏岩与非含膏岩的地层厚度(△h)、岩石物理性(速度、密度)以及矿物成分；

(3)分析区域内含膏岩地层沉积时古岩性地理、沉积相、古构造演化等相关信息；

(4)综合构造演化，区域地应力分析，总结膏岩地层增厚的原因。

步骤2：精细层位对比解释；

(1)明确地层发育膏岩时地震剖面的响应特征；

(2)对含膏岩地层顶、底层位进行精细对比解释，掌握含膏岩地层厚度变化情况，计算出地层时间厚度△t0值(即t0底-t0顶)，并隔空间(10*10或者20*20)采样点输出，供后期使用，可以变编制△t0厚度图；

(3)优选膏岩发育区与非膏岩发育区的井位，提取井点处的△t0值，供下步井点速度求取使用。

步骤3：速度分析；

(1)对测井资料中对含膏岩与不含膏岩同一地层的速度进行分析，总结其变化规律。例如，蜀南地区东深1井的高台组地层，含膏岩，该段的测井速度在4500km/s。另一井盘1井，高台组内部不含膏岩，该段的测井速度在5800km/s，说明当含膏岩时地层速度明显降低；

(2)选取模型，进行试验。试验模型参数为蜀南地区东深1井，该井膏岩速度为4700m/s，围岩为6250m/s设置，假设100个采样点，通过实验结果(如图2所示)可知，膏岩的含量越大时，地层的速度越小；

(3)由于假设的模型较为理想，因此拟合速度与厚度为线性关系，但是多数区域岩性中还夹杂其他岩性，具有多样性，直接用线性关系推广到实际运用中存在缺陷，但是可以明确含膏岩的地层速度随膏岩含量增加而减少，与埋深关系不大；

(4)由于岩性的多样性，纯膏岩含量无法估算，实际运用中可以用含膏岩地层时间厚度δt0来表示膏岩的含量，膏岩含量越大，δt0越大。

步骤4：初始速度模型建立；

(1)在地震解释中，地层层速度＝2*地层厚度/△t0，因此在每一井点处的地层层速度为vint＝2*△h/△t0，计算出每个井点处的层速度，如表1所示；

(2)利用软件，拟合井点处的层速度与δt0的线性函数f(vint，△t0)，如图3所示，拟合公式为vint—δt0为一减函数，说明δt0越大(地层时间厚度越大)，vint越小，与理论模型基本一致；

(3)将步骤2中输出的δt0值，输入拟合的f(vint，△t0)线性函数，得到空间采样点的vint，该层初始速度模型(即速度场)建立完成。

步骤5：井点校正，精细调整速度场；

(1)将上步得到的层速度进行平面成图，与厚度图对比(负相关关系)二者是否合理，剔异常值、极值、野值等；

(2)将井点速度输入该平面图中，井点速度进行微调，最终得到精确的速度模型。

步骤6：方法试验效果检验；

(1)将速度场运用于地震解释中时深转换，时间剖面到深度剖面未发生形态畸变现象，构造形态合理；

(2)运用了上述时深转换速度场的构建方法的地震深度预测成果，经过塔探1井实钻结果证实，地震预测深度目的层深度(震顶-6355m)误差为14m，远远低于行业标准的3％，180m(二维地震预测深度标准)。

具体实施时，经过实践证明，上述时深转换速度场的构建方法建立的速度模型实用，易掌握，成本低，地震预测深度精度高等特点，具有良好的油气勘探效果。

在本实施例中，提供了一种计算机设备，如图5所示，包括存储器502、处理器504及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意的时深转换速度场的构建方法。

具体的，该计算机设备可以是计算机终端、服务器或者类似的运算装置。

在本实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述任意的时深转换速度场的构建方法的计算机程序。

具体的，计算机可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机可读存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读存储介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种时深转换速度场的构建装置，如下面的实施例所述。由于时深转换速度场的构建装置解决问题的原理与时深转换速度场的构建方法相似，因此时深转换速度场的构建装置的实施可以参见时深转换速度场的构建方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图6是本发明实施例的时深转换速度场的构建装置的一种结构框图，如图6所示，该装置包括：

地层时间厚度获取模块602，用于在待时深转换的地震数据中，获取相邻井之间采样点处地层时间厚度；

速度场构建模块604，用于将地层时间厚度输入线性函数，输出采样点处的地层速度，得到待时深转换的地震数据的速度场，其中，所述线性函数是根据井点处的地层速度随膏岩含量的变化原理构建的。

在一个实施例中，地层速度随膏岩含量的变化原理为地层速度随膏岩含量的变大而变小。

在一个实施例中，所述速度场构建模块，还用于采用井点处的地层时间厚度表示膏岩含量，根据地层速度随地层时间厚度的变化原理拟合所述线性函数，所述线性函数为减函数。

在一个实施例中，还包括：

校正模块，用于采用井点速度校正所述速度场，得到最终的所述速度场。

本发明实施例实现了如下技术效果：提出了应用线性函数来构建时深转换速度场，将相邻井之间空间采样点处含膏岩地层的地层时间厚度输入线性函数，即可得出空间采样点处的地层速度，进而得到待时深转换的地震数据的速度场，由于线性函数是根据井点处的地层速度随膏岩含量的变化原理构建的，使得该线性函数的构建考虑了地层含膏岩的情况，进而使得构建时深转换速度场的过程符合膏岩含量带来的变化，避免或降低膏岩影响构建时深转换速度场的精度，有利于提高构建时深转换速度场的精度，进而有利于提高地震预测深度的精度，有利于提供良好的油气勘探效果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。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。