井控速度建模技術(shù)在地震資料處理中的應(yīng)用

李洪柱，張 高（中石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院，遼寧 盤錦124010）

井控速度建模技術(shù)在地震資料處理中的應(yīng)用

李洪柱，張 高（中石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院，遼寧 盤錦124010）

針對(duì)遼河油區(qū)TJL及LWT地區(qū)疊前時(shí)間偏移速度場難以控制的情況，首次開展了井控速度建模技術(shù)研究。采用克里金插值法對(duì)測井資料進(jìn)行插值，得到井速度模型，用該模型指導(dǎo)和約束疊前時(shí)間偏移速度建模，進(jìn)一步提高速度場的精確性。最終，得到了TJL及LWT地區(qū)準(zhǔn)確合理的疊前時(shí)間偏移速度模型，利用該速度模型進(jìn)行疊前偏移處理，均取得了很好的成像效果。該項(xiàng)研究的成功應(yīng)用不僅提高了遼河油田地震資料處理水平，對(duì)類似地區(qū)的地震資料處理也有一定的借鑒意義。

疊前時(shí)間偏移；速度建模；井控；合成記錄；地震資料處理

遼河油田地質(zhì)條件極其復(fù)雜，隨著勘探程度的不斷深入，解釋人員對(duì)地震資料精度的要求不斷提高。為了改善地震資料的成像效果，提高其成像精度，三維疊前偏移處理技術(shù)越來越被廣泛地應(yīng)用到地震資料處理中，逐漸成為地震資料處理的一種主導(dǎo)技術(shù)［1］。而精確的速度模型是疊前偏移的關(guān)鍵，速度模型的準(zhǔn)確與否直接影響地震資料的成像精度［2］，由此，在疊前時(shí)間偏移處理中，速度建模是至關(guān)重要的［3］。

以往疊前時(shí)間偏移速度建模方法是完全基于地震資料的，主要采用速度百分比掃描，結(jié)合目標(biāo)線偏移結(jié)果，進(jìn)行垂向分析來調(diào)整速度，通過多次迭代來逼近真實(shí)的速度場［4］。顯然，這種疊前時(shí)間偏移速度建模的方法存在明顯的不足：在低信噪比、構(gòu)造極其復(fù)雜地區(qū)，無法拾取準(zhǔn)確的速度點(diǎn)，垂向速度分析困難［5］；沒有考慮到井的因素，沒有應(yīng)用井的信息；缺乏一種快速判斷速度模型是否準(zhǔn)確的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)速度建模過程過長。

針對(duì)這些問題，開展了井控速度建模技術(shù)研究，進(jìn)一步完善了疊前時(shí)間偏移速度建模方法，提高了速度建模的效率和速度模型的精確度。

1 井控速度建模技術(shù)

井控速度建模的目的是通過地震資料與測井資料的結(jié)合，在速度建模過程中充分利用由聲波時(shí)差資料得到的井速度模型對(duì)工區(qū)速度進(jìn)行定性、定量分析，提高速度模型的準(zhǔn)確性和整個(gè)建模的效率。

井控速度建模的重點(diǎn)就是建立工區(qū)的井速度模型。利用測井系列中的聲波時(shí)差資料，轉(zhuǎn)換成縱波速度，在幾何模型的約束下，應(yīng)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)中的克里金插值法對(duì)速度進(jìn)行插值，得到整個(gè)工區(qū)的速度體，即井速度模型。

1.1 建立準(zhǔn)確的井震關(guān)系

如何把地震資料和測井資料很好地結(jié)合起來，其關(guān)鍵就是通過層位標(biāo)定建立準(zhǔn)確的井震關(guān)系。目前應(yīng)用的層位標(biāo)定方法有VSP、合成記錄、地震測井、平均速度精確標(biāo)定等方法［6］，筆者主要采用的是合成記錄層位標(biāo)定法。

合成記錄層位標(biāo)定法是通過合成記錄與井旁地震道的相關(guān)性來進(jìn)行標(biāo)定，而合成記錄的制作是一個(gè)正演的過程，合成記錄的計(jì)算公式為：

式中，S（t）為合成記錄；R（t）為反射系數(shù)序列；W（t）為地震子波。

可見，合成記錄的好壞與反射系數(shù)序列的求取和子波的選擇有著密切的關(guān)系。反射系數(shù)序列的準(zhǔn)確性和精確程度又與測井資料（聲波、密度）的采集、處理等過程密切相關(guān)；子波的選擇，則要考慮子波的類型、相位、頻率等諸多因素［7］。

在實(shí)際工作中，合成后的地震記錄與井旁地震道附近的地震剖面層位會(huì)出現(xiàn)不符合的情況，筆者從基礎(chǔ)資料、子波選取、誤差校正等方面入手，對(duì)合成記錄進(jìn)行了修正。

1）基礎(chǔ)資料的整理 對(duì)測井曲線進(jìn)行校正，同時(shí)剔除聲波與密度測井?dāng)?shù)據(jù)異常值。

2）子波的選取 選取了Ricker子波；通過對(duì)目的層段的井旁地震記錄作頻譜分析，確定其主頻以及頻寬；由于地震資料經(jīng)過了零相位化處理，所以Ricker子波的相位選用了零相位。

3）誤差校正 完成資料整理和子波選取后，制作合成記錄。首先對(duì)工區(qū)內(nèi)大的標(biāo)志層進(jìn)行標(biāo)定，分析井旁地震道的振幅、相位、波阻特征，找出反映某一特定界面的相位，將鉆井分層的深度與井旁地震記錄上的時(shí)間對(duì)應(yīng)，求得合成記錄的校正時(shí)間，從而確定準(zhǔn)確的時(shí)－深對(duì)應(yīng)關(guān)系［8］。

圖1是TJL地區(qū)沙河街組（Es）一口井的合成記錄，可以看到合成記錄與井旁地震道符合程度高，同時(shí)也說明井震關(guān)系是準(zhǔn)確的（如圖1）。

圖1 TJL地區(qū)某井合成記錄

1.2 井速度模型的建立

準(zhǔn)確的井震關(guān)系建立后，就可以建立時(shí)間域的井速度模型了。建立井速度模型的實(shí)質(zhì)就是測井資料的插值。插值的算法有很多，筆者采用的是地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)中的克里金插值法，它能很好地實(shí)現(xiàn)測井資料的內(nèi)插外推?？死锝鸱ㄊ且环N很有效的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)網(wǎng)格化方法，它首先考慮的是空間屬性在空間位置上的變異分布，確定對(duì)一個(gè)待插點(diǎn)值有影響的距離范圍，然后用該范圍內(nèi)的采樣點(diǎn)來估計(jì)待插點(diǎn)的屬性值［9］。特別是在數(shù)據(jù)點(diǎn)較多時(shí)，其得到的結(jié)果可信度較高［10］。

基于克里金插值法理論，筆者在TJL和LWT地區(qū)分別選取了2塊井密度較高的工區(qū)作為井控速度建模的目標(biāo)區(qū)，也是對(duì)處理要求很高的重點(diǎn)區(qū)域，然后利用解釋人員提供的地震層位數(shù)據(jù)，在空間上給予約束，以確保資料插值的準(zhǔn)確度更高。

在TJL地區(qū)，選取了2個(gè)層的層位數(shù)據(jù)；在LWT地區(qū)，選取了3個(gè)層的層位數(shù)據(jù)。利用層位數(shù)據(jù)，形成幾何模型；在幾何模型的約束下，利用克里金插值法對(duì)資料進(jìn)行插值，最終得到了這2個(gè)目標(biāo)區(qū)塊的井速度模型。

1.3 疊前時(shí)間偏移速度建模

井速度模型建立后，首先對(duì)目標(biāo)線進(jìn)行了試偏移，發(fā)現(xiàn)目的層段的地震資料成像非常清晰，偏移效果好，說明井速度模型是有效地。

由此，在建立疊前時(shí)間偏移速度模型時(shí)，筆者將井速度模型緊密結(jié)合，參考其中的速度值。整個(gè)速度建模過程采用速度迭代和百分比速度掃描的方法，具體手段是對(duì)速度譜進(jìn)行垂向速度分析，但是，在速度趨勢無法控制的時(shí)候，借鑒井速度模型；當(dāng)在速度譜上無法拾取準(zhǔn)確速度點(diǎn)時(shí)，參考井速度模型中的速度值。最終，完成了這2個(gè)地區(qū)的速度建模，得到了非常準(zhǔn)確的疊前時(shí)間偏移速度場。

2 井控速度建模技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用及效果

井控速度建模技術(shù)在TJL地區(qū)巖性地層油氣藏地震資料處理和LWT地區(qū)低信噪比地震資料處理中得到推廣應(yīng)用，效果明顯，在疊前時(shí)間偏移速度建模過程中起到了很好的指導(dǎo)和監(jiān)控作用。

2.1 井控速度建模技術(shù)在TJL地區(qū)巖性地層油氣藏地震資料處理中的應(yīng)用

TJL地區(qū)位于東部凹陷西部斜坡帶中段，構(gòu)造復(fù)雜，巖性變化快，速度變化劇烈。在解釋疊前時(shí)間偏移速度時(shí)，無法把握速度變化規(guī)律。由此，針對(duì)重點(diǎn)目標(biāo)區(qū)建立了井速度模型，用來指導(dǎo)速度建模。

選取目標(biāo)區(qū)中的14口井，分別制作合成記錄，進(jìn)行層位標(biāo)定，在井震關(guān)系正確的前提下，以幾何模型約束，建立了井速度模型。在建模中參考該模型，利用該速度模型對(duì)傳統(tǒng)的建模方法實(shí)現(xiàn)質(zhì)量監(jiān)控，最終，極大地縮短了復(fù)雜構(gòu)造目標(biāo)區(qū)的偏移速度的解釋周期，而且偏移成像多了一條依據(jù)、偏移成像精度得到進(jìn)一步提高（如圖2）。

圖2 TJL地區(qū)井速度模型應(yīng)用前（左）、后（右）偏移效果對(duì)比圖

2.2 井控速度建模技術(shù)在LWT地區(qū)低信噪比地震資料處理中的應(yīng)用

LWT地區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)哲里木盟科爾沁左翼后旗境內(nèi)，由于復(fù)雜的深層地震地質(zhì)條件，地層沒有很好的反射界面，資料品質(zhì)差、信噪比低。在解釋疊前時(shí)間偏移速度時(shí)，速度譜能量不集中，無法準(zhǔn)確地拾取速度點(diǎn)?；谶@種情況，在重點(diǎn)目標(biāo)區(qū)建立了井速度模型，為速度點(diǎn)的拾取提供參考。

在目標(biāo)區(qū)中選取了13口井，分別制作合成記錄，進(jìn)行層位標(biāo)定，建立準(zhǔn)確的井震關(guān)系。選取了3個(gè)層位形成幾何模型，以此為約束，建立了井速度模型。通過借鑒該速度模型，完成了整個(gè)工區(qū)的速度建模，得到了準(zhǔn)確的疊前時(shí)間偏移速度模型，最終偏移效果很好（如圖3）。

3 結(jié) 論

1）井控速度建模技術(shù)是能夠提高速度建模精度的一項(xiàng)新技術(shù)，利用該項(xiàng)技術(shù)不僅能提高速度模型的精度，也能提高疊前時(shí)間偏移速度建模的效率。

2）井控速度建模技術(shù)的關(guān)鍵是建立準(zhǔn)確的井震關(guān)系，重點(diǎn)是井速度模型的建立。

3）通過實(shí)際資料的實(shí)踐和應(yīng)用，驗(yàn)證了井控速度建模技術(shù)的實(shí)用性，進(jìn)一步完善了傳統(tǒng)速度建模方法。

圖3 LWT地區(qū)井速度模型應(yīng)用前（左）、后（右）偏移效果對(duì)比圖

4）疊前時(shí)間偏移速度建模是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工程，井控速度建模技術(shù)無疑是對(duì)偏移速度建模技術(shù)的一個(gè)促進(jìn)，但也存在一定的局限性，尤其是井資料比較有限時(shí)，往往會(huì)影響到井速度模型的精度。建議僅針對(duì)目標(biāo)區(qū)、井資料比較豐富的區(qū)域采用該項(xiàng)技術(shù)。

［1］張文坡，郭平，高艷，等.疊前時(shí)間偏移技術(shù)在遼河油田的應(yīng)用［J］.特種油氣藏，2007，14（2）：10～13.

［2］［美］渥·伊爾馬滋.地震資料分析［M］.劉懷山 譯.北京：石油工業(yè)出版社，2006.359～732.

［3］張文坡.遼河油田地震資料精細(xì)處理［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2007.186～187.

［4］張文坡，郭平.遼河油田疊前偏移技術(shù)研究及推廣應(yīng)用［A］.趙正璋，杜金虎.地震資料疊前偏移處理技術(shù)研討會(huì)文集［C］.北京：石油工業(yè)出版社，2005.39～64.

［5］趙正璋.地震資料疊前偏移處理技術(shù)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2006.102～103.

［6］張永華，陳萍，趙雨晴，等.基于合成記錄的綜合層位標(biāo)定技術(shù)［J］.石油地球物理勘探，2004，38（1）：92～96.

［7］韓行吉，楊文采，吳永剛.地震與聲波測井資料的匹配［J］.石油地球物理勘探，1995，30（增2）：27～33.

［8］王永剛，朱兆林，曹丹平.井間地震資料深度域合成記錄的制作方法［J］.石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，29（3）：27～30.

［9］李黎，王永剛.地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用綜述［J］.勘探地球物理進(jìn)展，2006，29（3）：163～169.

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Application of Well－control Velocity Modeling Technology in Seismic Data Processing

LI Hong－zhu，ZHANG Gao（Author's Address：Research Institute of Petroleum Exploration and Development，Liaohe Oilfield Company，PetroChina，Panjin124010，Liaoning，China）

The prestack time migration velocity field of TJL＆LWT area in Liaohe Oilfield was difficult to be controlled.Firstly the well－control velocity modeling technology was researched.Kriging interpolation method was used for interpolating the logging data and establishing velocity model.The model was deployed to guide and constrain the prestack time migration velocity modeling，improve the accuracy of the velocity field.Eventually the exact and reasonable prestack time migration velocity model of TJL＆LWT area was obtained，by using this model for prestack time migration processing，it achieves good image result.The success of this study improves seismic data processing in Liaohe Oilfield and it provides reference for seismic data process for the similar areas.

pre－stack time migration；velocity modeling；well－control；composite recording；seismic data process

P631.44

A

1000－9752（2011）08－0073－04

2011－03－02

李洪柱（1966－），男，1989年大學(xué)畢業(yè)，高級(jí)工程師，現(xiàn)主要從事地震資料處理工作。

［編輯］ 龍 舟