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页岩气地震勘探技术:常规速度建模

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3—65工区构造层位的解释成果3.基于沿层层析成像的深度域速度建模有了初始层速度模型,可以进行目标线的叠前深度偏移来达到层速度的优化。常规速度建模完成后,我们可得到比较准确的深度域速度模型和地震偏移成像数据体。

页岩气地震勘探技术:常规速度建模

在正式进入全(宽)方位的成像和反演之前,如果我们能拿到高质量的深度域速度模型和CMP道集是比较理想的,以此作为输入可以省去很多工作量。但全(宽)方位的成像和反演是前沿技术,在常规生产中,能拿到高质量的深度域速度模型和CMP道集是很少的情况。为此,我们必须进行常规的速度建模和深度偏移,并且与全(宽)方位的成像和反演一起,构成一套完整的成像和反演技术流程。

1.初始速度模型

我们从时间域初始速度模型的建立开始,利用经过预处理的CMP道集,从初始的均方根(RMS)速度来逐步开展速度建模工作。首先任务是获得初始的深度域初始速度模型(如图3—62所示),因为该工区地层比较平缓,但浅层速度大,目的层之上出现低速层,所以采用沿层速度建模的流程。

图3—62 时间域层速度建模向初始深度域速度模型转化流程

如图3—63所示,由于实际的地下介质为比较平坦的地层,我们由初始的叠加速度直接转化为RMS速度后,进行简单优化可得到均方根速度,再用过约束速度反演得到构造比较温和的CVI时间域层速度。

图3—63 时间域层速度建模前后速度对比

续图3—63

从图3—63中可以看出,在浅层约500 ms附近有一个低速层存在,且浅层速度很高。

图3—62的具体实现流程如下。

1)首先做目标线叠前时间偏移

叠前时间偏移采用Kirchhoff弯曲射线旅行时间计算的成像方法,该方法具有拉伸滤波和去假频的功能。影响偏移效果的参数主要有:偏移频率、孔径参数、弯曲射线、拉伸滤波、去假频等,需要通过多次参数实验和结合实际情况下的复杂情况综合考虑。

2)进行层速度模型优化与修改

利用初始速度模型进行目标线的叠前时间偏移之后,产生了两个数据体:偏移叠加数据体和时间偏移的CRP道集数据。速度模型修改就是根据偏移后CRP道集,通过沿层和垂向的剩余速度分析,利用剩余分析量来更新速度体,直到延迟量集中在零值附近为止。

具体效果如图3—63和图3—64所示。约束速度反演(CVI)的剩余速度值基本在零值附近且CRP道集拉平效果较好,信噪比提高。且时间域层速度与实际地下构造比较符合。

图3—64 约束速度反演拾取剩余速度(www.xing528.com)

3)由时间域层速度转化为初始深度域速度

在此次流程设计中,我们先利用构造层位在叠前时间偏移层速度体中通过抽取和转换,得到初始深度域层速度模型;利用时深转换技术将时间域构造层位变换到深度域,把深度层位与速度层位结合,从而建立了初始的三维层速度模型。

2.井数据加载与构造层位解释

在速度模型更新前,对初始层速度模型进行严格的质量控制。前期搜集相应的测井资料,声波测井资料反映了垂向速度变化,深度层速度应该与声波测井速度变化趋势基本一致。可以利用这一控制手段对深度初始层速度进一步控制。

叠前深度偏移速度建模需要建立一个准确的构造层位模型对速度—深度地质模型的建立进行约束。为此,首先要在时间偏移数据上进行构造层位解释,时间域构造层位是否正确将直接影响层速度求取的精度和成像效果。由于叠加剖面上绕射波、断面波等纵横交错,很难拾取时间层位,故应在时间偏移剖面上尽量选取强能量的速度界面,进行构造层位解释。当然这些构造层位模型建立要基于井资料标定后开展解释,且是一个具有地质含义的层位构造模型,如图3—65所示。

图3—65 工区构造层位的解释成果

3.基于沿层层析成像的深度域速度建模

有了初始层速度模型,可以进行目标线的叠前深度偏移来达到层速度的优化。

层析成像深度层速度修正的方法是利用CRP道集内同相轴是否拉平作为判别标准,道集同相轴上翘速度偏低,道集同相轴下拉速度偏高。拾取道集内同相轴的剩余曲率信息,利用层析成像技术修正深度层速度体(如图3—66所示)。速度模型修正的方法是一个多次迭代的过程,具体过程是:利用初始速度模型进行叠前深度偏移,对CRP道集内的同相轴进行自动剩余曲率拾取,利用剩余曲率反映的深度速度误差信息运用网格层析成像技术修正速度体,再进行下一轮的迭代,直到道集被拉平。与初始深度速度模型建立一样,速度修正过程中,井资料是一种质量控制手段。经过修正后的速度模型,垂向的变化与声波测井的变化趋势更加吻合。通过多次迭代修正及利用层析成像技术修正层速度模型,建立最终精确的深度—层速度模型,如图3—67所示。叠前深度偏移是以模型为出发点,目的是得到更清晰的地下模型,其成像过程实际上是一个不断迭代与优化的过程。经过模型优化后得到新的深度偏移结果,可帮助重新认识工区的地质情况,验证所采用的模型是否合理,通过进一步修改模型,使偏移成像结果更符合地下地质情况,确保取得较好的成像效果。

图3—66 沿层速度建模拾取剩余速度

图3—67 沿层速度建模结果

4.网格层析速度建模

我们用网格层析技术,在大套的层内拾取很多小层,在这些小层内再对速度进行进一步优化,使得速度再次得到校正与收敛,效果如图3—68所示。由图可知,网格层析在沿层层析的基础上在同一层内以及对整个速度体再次进行优化,能够改善沿层层析同一层内垂向速度变化太小的缺陷。

常规速度建模完成后,我们可得到比较准确的深度域速度模型和地震偏移成像数据体。

图3—68 网格层析前后过井点速度剖面图对比

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