【技术实现步骤摘要】
基于缓变各向异性的井控速度反演方法
[0001]本专利技术涉及油气勘探地震资料处理
，特别涉及一种基于缓变各向异性的井控速度反演方法。
技术介绍
[0002]目前，生产中常用的速度建模方法是基于射线理论的剩余曲率速度分析，主要应用反射波的走时信息，反演的结果往往是以低波数段为主的背景速度场，难以满足高精度地震勘探的需求。如何提高速度模型的精度，实现复杂地区的精确成像是一个急需解决的关键性问题，也是地震成像领域乃至地震勘探领域的一大难点。基于波动方程理论的速度建模方法在理论上可以得到包含高频成分的速度场，分辨率高，能更好地适应速度变化剧烈的地区，但存在许多尚未解决的问题。波动方程偏移速度分析理论和实际应用尚未完善，初始模型问题和对速度模型的敏感度是该方法面临的一大问题，并且计算量庞大，处理分析不灵活。全波形反演虽然在理论上已基本完善，但其计算量太大，严重依赖低频信息和大偏移距地震数据。而对于陆上地震勘探，如何提取地震子波以及模拟复杂波场也是摆在全波形反演面前的难题。复杂地区的地震资料还存在信噪比低的问题，因此，应用全波形反演解决复杂地区的速度建模问题是短期内无法实现的。
[0003]除上述问题外，许多工区还存在各向异性现象。各向异性作用和速度相互耦合，显著影响深度成像的准确性。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是针对常规偏移速度分析结果分辨率低、各向异性和速度相互耦合的问题，提供一种基于缓变各向异性的井控速度反演方法，以反演精细的地下速度场，为深度域地震成像提供技术支持。>[0005]本专利技术提供一种基于缓变各向异性的井控速度反演方法，该方法包括：
[0006]步骤一，整理工区内的测井速度数据，去除其中的异常值，并做平滑处理；
[0007]步骤二，基于时深转换得到的先验速度模型，对预处理的叠前地震数据进行射线类三维叠前深度偏移，获取深度偏移剖面MIG(x,y,z)和偏移距共成像点道集CIP(x,y,z,h)，其中，x、y、z、h分别为成像点的主测线方向坐标、联络测线方向坐标、深度和偏移距；
[0008]步骤三，在所述偏移剖面MIG(x,y,z)中对所述成像点进行x/y方向局部倾斜叠加扫描，以最大相似谱对应的倾角作为该点倾角，逐点扫描得x方向倾角场和y方向倾角场
[0009]步骤四，对各所述成像点道集CIP(x,y,z,h)进行γ谱扫描，获得最大相似谱对应的γ场γ(x,y,z)；
[0010]步骤五，基于所述倾角场和γ场进行综合分析和质量监控，筛选出所述深度偏移剖面MIG(x,y,z)中的反射点；
[0011]步骤六，以各所述反射点作为出射点，进行射线追踪到地表，获得射线路径并基于
射线终点之间的偏移距计算剩余深度差；
[0012]步骤七，将预处理的测井速度沿所述倾角场和所述外推，加权求和得到井速度插值模型；
[0013]步骤八，基于射线路径及对应的深度差、平滑约束以及从所述井速度插值模型中提取的信息，构建反演方程组；
[0014]步骤九，求解所述反演方程组，获取所述速度模型更新量，更新所述速度模型。
[0015]进一步的，在步骤三中，x/y方向的相似谱的计算公式如下：
[0016][0017]其中，SEM
dipx
、SEM
dipy
分别为x、y方向的相似谱，z为深度，k为倾角的正切值，trace为地震道，x0、y0为中心道位置，x
j
、y
j
为倾斜叠加的地震道位置，L为扫描窗口道数。
[0018]进一步的，在步骤四中，γ谱扫描所采用的成像深度z
mig
与γ的关系
[0019]式为：
[0020][0021]γ相似谱的计算公式如下：
[0022][0023]其中，SEM
rmo
为γ相似谱，Δz为加权平均的窗口宽度。
[0024]进一步的，在步骤六中，从拾取的倾角场中获得反射点处的x/y方向倾角，计算反射点法线方向的射线以及在法线两侧以相同角度出射的射线，每次计算均以不同出射角和方位角进行射线追踪，并以到达地表边界作为该条射线的终止条件。
[0025]进一步的，在步骤六中，具体采用的三维射线追踪公式如下：
[0026][0027]其中，p
x
、p
y
、p
z
为慢度分量，v是模型速度，上述方程组进一步通过Runge
‑
Kutta法进行数值求解。
[0028]进一步的，在步骤六中，剩余深度差Δz的计算公式如下：
[0029][0030]其中，z0为反射点在偏移距成像点道集中的零偏移距深度。
[0031]进一步的，在步骤八中，基于射线路径及对应的深度差构建的方程如下：
[0032]L0Δs
0 cosβ
h
‑
L
h
Δs
h
＝2s
c
·
cosβ
h
·
cosα
·
Δz，
[0033]其中，L0为零偏移距射线路径在各网格内的长度，Δs0为零偏移距射线路径上的慢度更新量，β
h
为偏移距h对应的出射角，L
h
为偏移距h的射线路径在各网格内的长度，Δs
h
为偏移距h的射线路径上的慢度更新量，s
c
为反射点慢度，α为地层倾角，Δz为剩余深度差。
[0034]进一步的，在步骤八中，从所述井速度插值模型中提取相邻速度的相对变化约束反演过程，具体方程如下：
[0035][0036]其中，s
i
、Δs
i
、分别为第i点慢度、慢度更新量和井慢度，s
i+1
、Δs
i+1
、分别为第i+1点慢度、慢度更新量和井慢度。
[0037]进一步的，在所述步骤八中，构建的反演方程组形式如下：
[0038][0039]其中，L、Δt为由权利要求7中的方程构成的系数矩阵和右端项，R为由三维拉普拉斯算子构成的平滑矩阵，W、e为由权利要求8中的方程构成的系数矩阵和右端项，Δs表示模型更新量，ε1、ε2为权重系数。
[0040]进一步的，在所述步骤九中，采用并行LSQR算法求解大型稀疏的反演方程组。
[0041]本专利技术有益技术效果如下：
[0042]本专利技术实施例提供一种基于缓变各向异性的井控速度反演方法，可以构建偏移速度场。与常规偏移速度分析相比，本专利技术实施例方法应用测井信息、构造信息，并考虑各向异性影响，所得的各向同性速度模型更符合实际情况，分辨率更高，为深度域的正确成像奠定基础，具有广阔的应用前景。
附图说明
[0043]图1为本专利技术实施例中基于缓变各向异性的井控速度反演方法的流程图；
[0044]图2为本专利技术实施例中工区内某口井预处理后本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于缓变各向异性的井控速度反演方法，其特征在于，该方法包括：步骤一，整理工区内的测井速度数据，去除其中的异常值，并做平滑处理；步骤二，基于时深转换得到的先验速度模型，对预处理的叠前地震数据进行射线类三维叠前深度偏移，获取深度偏移剖面MIG(x,y,z)和偏移距共成像点道集CIP(x,y,z,h)，其中，x、y、z、h分别为成像点的主测线方向坐标、联络测线方向坐标、深度和偏移距；步骤三，在所述偏移剖面MIG(x,y,z)中对所述成像点进行x/y方向局部倾斜叠加扫描，以最大相似谱对应的倾角作为该点倾角，逐点扫描得x方向倾角场和y方向倾角场步骤四，对各所述成像点道集CIP(x,y,z,h)进行γ谱扫描，获得最大相似谱对应的γ场γ(x,y,z)；步骤五，基于所述倾角场和γ场进行综合分析和质量监控，筛选出所述深度偏移剖面MIG(x,y,z)中的反射点；步骤六，以各所述反射点作为出射点，进行射线追踪到地表，获得射线路径并基于射线终点之间的偏移距计算剩余深度差；步骤七，将预处理的测井速度沿所述倾角场和所述外推，加权求和得到井速度插值模型；步骤八，基于射线路径及对应的深度差、平滑约束以及从所述井速度插值模型中提取的信息，构建反演方程组；步骤九，求解所述反演方程组，获取所述速度模型更新量，更新所述速度模型。2.根据权利要求1所述的基于缓变各向异性的井控速度反演方法，其特征在于，在步骤三中，x/y方向的相似谱的计算公式如下：其中，SEM
dipx
、SEM
dipy
分别为x、y方向的相似谱，z为深度，k为倾角的正切值，trace为地震道，x0、y0为中心道位置，x
j
、y
j
为倾斜叠加的地震道位置，L为扫描窗口道数。3.根据权利要求1所述的基于缓变各向异性的井控速度反演方法，其特征在于，在步骤四中，γ谱扫描所采用的成像深度z
mig
与γ的关系式为：γ相似谱的计算公式如下：其中。SEM
rmo
为γ相似谱，Δz为加权平均的窗口宽度。4.根据权利要求1所述的基于缓变各向异性的井控速度反演方法，其特征在于，在步骤六中，从拾取的倾角场中获得反射点处的x/y方向倾角，计算反射点法线方向的射线以及在法线两侧以相同角度出射的射线，每次计算均以不同出射角和方位角进行射线追踪，并以到达地表边界作为该条射线的终止条件。5.根据权利要求4所述的基于...
【专利技术属性】
技术研发人员：金昌昆，王延光，尚新民，王荣伟，陈云峰，关键，李美梅，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院，
类型：发明
国别省市：
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