一种深度域测井和地震数据的直接标定方法技术

本发明专利技术提供了一种深度域测井和地震数据的直接标定方法，该方法的特点是在深度域测井和地震数据标定过程中，采用了直接在深度域合成地震记录和提取地震子波的方法，能够在充分利用测井信息的同时，避免间接方法在时间域和深度域之间转换时，在测井和地震数据中引入误差积累及重采样所致的数据信息丢失。本发明专利技术方法在第一次测井和地震数据标定后，就能够在测井与地震数据之间建立起较为准确的测井深度与地震深度对应关系，快速实现精准的深度域测井与地震数据标定。井与地震数据标定。井与地震数据标定。

【技术实现步骤摘要】
一种深度域测井和地震数据的直接标定方法


[0001]本专利技术属于油气地震勘探领域，涉及一种深度域测井和地震数据的直接高效标定方法。

技术介绍

[0002]地球物理测井是把依据电、磁、声、热、核等物理原理制造的各种测井仪器放入钻井内，沿井连续记录随深度变化的各种物理参数，然后通过这些物理参数的变化曲线识别地下的岩性，以及油、气、水、煤、金属等矿藏。在测井点处，由于有测井时所取得的岩芯及测量的物理参数，人们对该点处地下地质情况有清晰的认识。若要在远离测井点处推测地下的地质情况，目前主要是用人工地震勘探所获得的地震数据来进行。根据地震数据的特征(如反射特征等)，赋予其明确的地质意义和概念模型以明确地下地质情况就是地震资料的解释工作。在地震资料解释中，测井和地震数据标定是将地下地质情况与观测到的地震数据关联起来的关键步骤，也是进行可靠地层解释和地震反演的基石。测井和地震数据标定的基本原理是，首先用测井所获得的速度和密度参数制作合成地震记录，然后将合成地震记录中明显的波形特征与测井处附近地震数据的波形特征进行对齐(对齐操作需要重复多次)，从而将测井物理参数曲线的特征与地震数据的特征关联起来，以实现测井点处地质认知的外推，即可以对远离测井点处的地下的地质情况进行推测。
[0003]由于以往用于地震资料解释的地震数据大多是时间域的地震数据，故测井和地震数据标定需要将随深度变化的测井物理参数根据测井速度信息数转换为随时间变换的测井物理参数，然后在时间域基于褶积模型合成时间域地震记录，进而与时间域地震数据进行标定。时间域的测井和地震数据标定技术已经很成熟。然而，随着对地下构造成像精度更高的深度域地震数据在油气地震勘探中的应用越来越普遍，地震资料解释也越来越多地基于深度域地震数据进行。目前，与深度域地震资料解释配套的深度域测井和地震数据标定技术还不成熟，主要做法是将深度域测井数据和深度域地震数据转换至时间域完成标定，然后再将标定结果转换回深度域；这样的标定流程复杂，存在多次域转换，会在测井数据和地震数据中引入转换误差，从而使得标定精度不高，甚至在错误的深度位置将测井数据与地震数据进行匹配。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种深度域测井和地震数据的直接标定方法，其特点是在标定过程中采用了直接在深度域合成地震记录和提取地震子波的方法，即地震记录合成和地震子波提取过程中不存在域转换操作。因此，本专利技术方法在充分利用测井信息的同时，能够避免间接方法在不同域之间转换时产生的误差积累及由于重采样造成的数据信息丢失。本专利技术方法在第一次测井和地震数据标定后就能够在测井数据与地震数据之间建立起较为准确的测井深度
‑
地震深度对应关系，从而可以减少后续在局部调整测井数据与地震数据之间的深度对应关系的次数。本专利技术方法包括以下主要步骤：
[0005](1)剔除测井速度数据和测井密度数据中的空值和异常值，得到有效测井速度数据和有效测井密度数据。
[0006](2)用有效测井速度数据和有效测井密度数据计算不同深度位置处的测井反射系数r＝[r(1),
…
,r(l),
…
,r(L)]，其中，L为有效测井速度数据和有效测井密度数据的采样点数量。
[0007](3)从目标深度段内且经过井位置的剖面地震数据S中提取零相位初始深度域地震子波，其过程按照以下步骤进行：
[0008]①
计算剖面地震数据S的平均谱y：
[0009][0010]其中，fft[
·
]表示向量的快速傅里叶变换，剖面地震数据S共包含N道地震记录，S(n)为剖面地震数据S中的第n道地震记录，且其包含M个采样点；
[0011]②
构建目标函数并使用最小二乘法对目标函数求解，获得拟合参数α和β；其中，||
·
||2表示向量的L2范数，exp[
·
]表示向量的指数，地震波数向量K＝[K(1),
…
,K(m),
…
,K(M)]，单位是千米分之一，ΔD为剖面地震数据S的深度采样间隔，单位是米，拟合参数α和β的单位均为千米分之一。
[0012]③
使用拟合参数β和测井波数向量k构建零相位初始深度域地震子波w0：
[0013][0014]其中，k＝[k(1),
…
,k(l),
…
,k(L)]，Δd为测井数据的深度采样间隔，单位是米。
[0015](4)用零相位初始深度域地震子波w0和测井反射系数r制作深度域合成地震记录Α：
[0016][0017]其中，real{
·
}表示取向量实部的运算，
⊙
表示向量的哈达玛积，矩阵P为一个L阶矩阵，矩阵为矩阵P的共轭矩阵，矩阵P中的元素P(l,l)具有如下表达式：
[0018][0019]其中，为虚数单位，v
max
为有效测井速度数据v中的最大值，单位是米/秒。此时，深度域合成地震记录Α对应的深度坐标为D
Α
＝[D
Α
(1),
…
,D
Α
(l),
…
,D
Α
(L)]，且D
Α
(1)为与测井对应的深度域井旁地震记录的起始深度。
[0020](5)将测井对应的深度域井旁地震记录按照测井数据的深度采样间隔采用三次样
条插值方法进行插值。
[0021](6)将深度域合成地震记录Α与插值后的深度域井旁地震记录进行互相关运算，并用互相关结果中最大值对应的深度位置D0将深度域合成地震记录Α对应的深度坐标更新为D
Α
＝D
Α
+[D0‑
D
Α
(1)]；同时，从D0起，从插值后的深度域井旁地震记录中截取L个采样点得到深度域井旁地震记录片段Β，对应的深度坐标为D
Β
＝[D
Β
(1),
…
,D
Β
(l),
…
,D
Β
(L)]。
[0022](7)基于深度域井旁地震记录片段Β和测井反射系数r，使用直接深度域地震子波提取方法提取深度域地震子波；基于提取的深度域地震子波和测井反射系数r，使用深度域地震记录的直接合成方法更新深度域合成地震记录Α；
[0023](8)选取深度域井旁地震记录片段Β中与深度域合成地震记录Α中波形特征相似且振幅绝对值较大的波峰或波谷位置，通过压缩或是拉伸深度域井旁地震记录片段Β，将所选取的波峰或波谷位置与深度域合成地震记录Α进行对齐，并产生相应的深度偏差点集合E：
[0024]E＝{E(1),
…
,E(j),
…
,E(J)},J＜L，
[0025]其中，E(j)＝D
Β
(j)
‑
D
Α
(j)表示深度域井旁地震记录本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深度域测井和地震数据的直接标定方法，其包括以下主要步骤：(1)剔除测井速度数据和测井密度数据中的空值和异常值，得到有效测井速度数据和有效测井密度数据；(2)用有效测井速度数据和有效测井密度数据计算不同深度位置处的测井反射系数r＝[r(1),
…
,r(l),
…
,r(L)]，其中，L为有效测井速度数据和有效测井密度数据的采样点数量；(3)从目标深度段内且经过井位置的剖面地震数据S中提取零相位初始深度域地震子波，其过程按照以下步骤进行：
①
计算剖面地震数据S的平均谱y：其中，fft[
·
]表示向量的快速傅里叶变换，剖面地震数据S共包含N道地震记录，S(n)为剖面地震数据S中的第n道地震记录，且其包含M个采样点；
②
构建目标函数并使用最小二乘法对目标函数求解，获得拟合参数α和β；其中，||
·
||2表示向量的L2范数，exp[
·
]表示向量的指数，地震波数向量K＝[K(1),
…
,K(m),
…
,K(M)]，ΔD为剖面地震数据S的深度采样间隔；
③
使用拟合参数β和测井波数向量k构建零相位初始深度域地震子波w0：其中，k＝[k(1),
…
,k(l),
…
,k(L)]，Δd为测井数据的深度采样间隔；(4)用零相位初始深度域地震子波w0和测井反射系数r制作深度域合成地震记录A：其中，real{
·
}表示取向量实部的运算，
⊙
表示向量的哈达玛积，矩阵P为一个L阶矩阵，矩阵为矩阵P的共轭矩阵，矩阵P中的元素P(l,l)具有如下表达式：其中，为虚数单位，v
max
为有效测井速度数据中的最大值；此时，深度域合成地震记录A对应的深度坐标为D
A
＝[D
A
(1),
…
,D
A
(l),
…
,D
A
(L)]，且D
A
(1)为与测井对应的深度域井旁地震记录的起始深度；(5)将测井对应的深度域井旁地震记录按照测井数据的深度采样间隔采用三次样条插值方法进行插值；(6)将深度域合成地震记...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，陈学华，蒋伟，吕丙南，刘俊杰，姜晓敏，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：