技术特征：
1.一种三维数字岩心纵横波速度的确定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：为三维数字岩心中的每一种矿物组分和流体赋予纵波速度和横波速度；设定三维数字岩心的底面为声波传播起始点；从声波传播起始点体素开始，设定数字岩心中与所述声波传播起始点体素相邻的一个体素为中心体素，找出与所述中心体素相邻的体素；确定声波由所述相邻的体素传播到所述中心体素的最短时间；确定所述中心体素与所述声波传播起始点之间是否存在同一相中的直线路径；如果存在所述同一相中的直线路径，将该直线路径对应的时间与所述声波从所述相邻的体素传播到所述中心体素的最短时间中的较短时间确定为所述中心体素的初至时间；如果不存在所述同一相中的直线路径，将所述声波从所述相邻的体素传播到所述中心体素的最短时间确定为中心体素的初至时间；接着确定与所述中心体素相邻的下一个体素的初至时间，直到遍历所有体素；取三维数字岩心顶面中初至时间的最小值作为纵波或者横波传播的初至时间，进而确定三维数字岩心的纵波或横波速度。2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述为三维数字岩心中的每一种矿物组分和流体赋予纵波速度和横波速度的步骤中，根据三维数字岩心骨架矿物组分和孔隙流体类型，分别为每一种矿物组分和流体赋予纵波速度和横波速度。3.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述设定三维数字岩心的底面为声波传播起始点的步骤中，所述声波传播起始点根据实际需要设定为点源、线源或者面源。4.根据权利要求3所述的确定方法，其特征在于，所述声波传播起始点为点源时，将三维数字岩心底面上该点源所在的体素，设置初至时间为0；所述声波传播起始点为线源时，将三维数字岩心底面上该线源上所有体素，设置初至时间为0；所述声波传播起始点为面源时，将三维数字岩心底面上该面源上所有体素，设置初至时间为0。5.根据权利要求4所述的确定方法，其特征在于，与所述中心体素相邻的体素包括：与所述中心体素面面相邻、棱相邻、点相邻的所有体素。6.根据权利要求5所述的确定方法，其特征在于，所述找出与所述中心体素相邻的体素的步骤包括：设定所述中心体素的笛卡尔坐标为(x0，y0，z0)；找出与所述中心体素面相邻的6个体素，其笛卡尔坐标分别为：(x0+1，y0，z0)、(x
0-1，y0，z0)、(x0，y0+1，z0)、(x0，y
0-1，z0)、(x0，y0，z0+1)、(x0，y0，z
0-1)；找出与所述中心体素棱相邻的12个体素，其笛卡尔坐标分别为：(x0+1，y0+1，z0)、(x0+1，y
0-1，z0)、(x
0-1，y0+1，z0)、(x
0-1，y
0-1，z0)、(x0+1，y0，z0+1)、(x0+1，y0，z
0-1)、(x
0-1，y0，z0+1)、(x
0-1，y0，z
0-1)、(x0，y0+1，z0+1)、(x0，y0+1，z
0-1)、(x0，y
0-1，z0+1)、(x0，y
0-1，z
0-1)；找出与中心体素点相邻的8个体素，其笛卡尔坐标分别为：(x0+1，y0+1，z0+1)、(x0+1，y0+1，z
0-1)、(x0+1，y
0-1，z0+1)、(x0+1，y
0-1，z
0-1)、(x
0-1，y0+1，z0+1)、(x
0-1，y0+1，z
0-1)、(x
0-1，y
0-1，z0+1)、(x
0-1，y
0-1，z
0-1)。7.根据权利要求6所述的确定方法，其特征在于，所述确定声波由所述相邻的体素传播
到所述中心体素的最短时间的步骤，根据费马原理进行。8.根据权利要求7所述的确定方法，其特征在于，所述确定声波由所述相邻的体素传播到所述中心体素的最短时间的步骤包括：对于与所述中心体素面相邻的体素，设定其中一个面相邻体素的纵波初至时间为t
pf
，则纵波由该体素传播到所述中心体素的时间t
pf0
为：式中，a为三维数字岩心的分辨率；v
p0
为中心体素的纵波速度；v
pf
为该面相邻体素的纵波速度；对于与所述中心体素棱相邻的体素，设定其中一个棱相邻体素的纵波初至时间为t
pl
，则纵波由该体素传播到所述中心体素的时间t
pl0
为：式中，v
pl
为该棱相邻体素的纵波速度；对于与所述中心体素点相邻的体素，设定其中一个点相邻体素的纵波初至时间为t
pp
，则纵波由该体素传播到中心体素的时间t
pp0
为：式中，v
pp
为该点相邻体素的纵波速度；根据费马原理，取纵波由所有26个面相邻、棱相邻和点相邻体素传播到所述中心体素的最短时间作为纵波传播到所述中心体素的最短时间；将以上纵波速度改为横波速度，即得到横波传播所述中心体素的最短时间。9.根据权利要求8所述的确定方法，其特征在于，所述确定所述中心体素与所述声波传播起始点之间是否存在同一相中的直线路径的步骤包括：对于与所述声波传播起始点在同一底面中的体素来说，确定方法如下：设所述中心体素笛卡尔坐标为(x0，y0，0)，声波传播起始点体素笛卡尔坐标为(x
i
，y
i
，0)；以所述中心体素和所述声波传播起始点体素为直线上的两点，计算直线的斜率k和截距b，分别为：k＝(y
0-y
i
)/(x
0-x
i
)x0≠x
i
b＝y
i-k
·
x
i
根据所述斜率和截距，确定所述中心体素和所述声波传播起始点体素之间的直线经过的所有体素对应的笛卡尔坐标；这些体素与所述中心体素和所述声波传播起始点体素一起组成一个集合；判断所述集合中的所有体素是否为同一种矿物组分或流体类型，即是否为同一相；如果是同一相，则说明所述中心体素与所述声波传播起始点之间存在同一相中的直线路径；针对所述声波传播起始点为面源或线源，更换所述声波传播起始点体素，重复以上步骤，找出所述中心体素与所述声波传播起始点之间的其它同一相中的直线路径；从所有的
同一相中直线路径，选出最短的直线路径作为所述中心体素与所述声波传播起始点之间的同一相中的直线路径；对于与所述声波传播起始点不在同一底面中的体素来说，确定方法如下：设所述中心体素笛卡尔坐标为(x0，y0，z0)，声波传播起始点体素笛卡尔坐标为(x
i
，y
i
，0)；以所述中心体素和所述声波传播起始点体素为直线上的两点，确定三维空间的直线方程：(x-x
i
)/(x
0-x
i
)＝(y-y
i
)/(y
0-y
i
)＝z/z0；根据所述直线方程，确定所述中心体素和所述声波传播起始点体素之间的直线经过的所有体素对应的笛卡尔坐标；这些体素与所述中心体素和所述声波传播起始点体素一起组成一个集合；判断所述集合中的所有体素是否为同一种矿物组分或流体类型，即是否为同一相；如果是同一相，说明所述中心体素与所述声波传播起始点之间存在同一相中的直线路径；针对所述声波传播起始点为面源或线源，更换所述声波传播起始点体素，重复以上步骤，找出所述中心体素与所述声波传播起始点之间的其它同一相中的直线路径；从所有的同一相中直线路径，选出最短的直线路径作为所述中心体素与所述声波传播起始点之间的同一相中的直线路径。10.根据权利要求9所述的确定方法，其特征在于，所述进而确定三维数字岩心的纵波或横波速度的步骤包括：用三维数字岩心在z方向的长度，除以所述纵波或者横波传播的初至时间，得到三维数字岩心在z方向的纵波或横波速度。
技术总结
本发明公开了一种三维数字岩心纵横波速度的确定方法。该方法包括以下步骤：为三维数字岩心中的每一种矿物组分和流体赋予纵波速度和横波速度；设定三维数字岩心的底面为声波传播起始点；从声波传播起始点体素开始，设定数字岩心中与所述声波传播起始点体素相邻的一个体素为中心体素，找出与所述中心体素相邻的体素；确定声波由所述相邻的体素传播到所述中心体素的最短时间；确定所述中心体素的初至时间；接着确定与所述中心体素相邻的下一个体素的初至时间，直到遍历所有体素；取三维数字岩心顶面中初至时间的最小值作为纵波或者横波传播的初至时间，进而确定三维数字岩心的纵波或横波速度。波或横波速度。波或横波速度。
技术研发人员：闫国亮 杨午阳 周春雷 王恩利 赵万金 何润 谢春晖 杨庆
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：2021.05.31
技术公布日：2022/12/15