一種砂巖型鈾礦勘查中的砂體識別方法
2023-10-06 04:35:29
一種砂巖型鈾礦勘查中的砂體識別方法
【專利摘要】本發明屬於砂巖型鈾礦勘查【技術領域】，具體公開一種砂巖型鈾礦勘查中的砂體識別方法，該方法包括以下步驟：(1)採集一條地震處理剖面的純波數據；(2)採集該地震剖面附近的鑽井的測井數據，計算密度和聲波的異常襯度值；(3)對密度數據和聲波數據進行滑動平均處理；(4)利用步驟(3)中滑動平均處理後的密度和聲波測井數據，建立地震反演計算的初始模型；(5)使用基於模型反演法對該地震剖面的波阻抗數據進行反演計算，獲取該地震剖面的波阻抗數據；(6)根據上述步驟(5)中得到的波阻抗數據確定砂巖型鈾礦區的砂體。該方法能夠精確、快速、經濟地識別砂巖型鈾礦勘查中砂體的發育情況及展布特徵。
【專利說明】一種砂巖型鈾礦勘查中的砂體識別方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於砂巖型鈾礦勘查【技術領域】，具體涉及一種能夠在砂巖型鈾礦勘查中快速有效識別砂體的發育情況及展布特徵的方法。
【背景技術】
[0002]砂巖型鈾礦因砂體與圍巖物性差異小，其識別難度較大。常規的地球物理電(磁)勘探法識別精度較低，無法區分砂泥巖的互層情況；傳統地震勘探法中的地震相特徵識別法，受個人經驗影響較大，識別特徵不統一，且精準度不高。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種砂巖型鈾礦勘查中的砂體識別方法，該方法能夠精確、快速、經濟地識別砂巖型鈾礦勘查中砂體的發育情況及展布特徵。
[0004]實現本發明目的的技術方案:一種砂巖型鈾礦勘查中的砂體識別方法，該方法包括以下步驟:
[0005](I)採集一條地震處理剖面的純波數據；
[0006](2)採集該地震剖面附近的鑽井的測井數據，計算密度和聲波的異常襯度值；
[0007](3)對密度數據和聲波數據進行滑動平均處理；
[0008](4)利用步驟(3)中滑動平均處理後的密度和聲波測井數據，建立地震反演計算的初始模型；
[0009](5)使用基於模型反演法對該地震剖面的波阻抗數據進行反演計算，獲取該地震剖面的波阻抗數據；
[0010](6)根據上述步驟(5)中得到的波阻抗數據確定砂巖型鈾礦區。
[0011]所述的步驟(1)中通過地震儀採集地震野外實測數據，對地震野外實測數據進行處理得到地震純波數據。
[0012]所述的步驟(2)中的測井數據通過測井儀在井中採集，測井數據的採集過程是使用測井儀的參數探頭向井下滑動，每隔0.05m測定一個數據。
[0013]所述的步驟(2)中密度數據和聲波數據的異常襯度值C如以下公式所示:C = a/b0
[0014]所述的步驟(2)之後還進一步包括以下步驟:刪除異常襯度值大於3和小於0.2的採樣點的數據。
[0015]所述的步驟(3)中的密度數據的3點或5點滑動平均處理分別如以下公式所示:
[0016]①密度3點滑動平均公式:dden(i)(dden(i—I)+dden(i)+dden(1.l)) ^^ ;
[0017]②密度5點滑動平均公式:dden(i) 一 (dden(i_2)+Clden(^1)+(Iden(J)+dden(i+1)+dden(i+2)) /5 O
[0018]所述的步驟(3)中的聲波數據的3點或5點滑動平均處理分別如以下公式所示:
[0019]①聲波3點滑動平均公式: dson(i)(dSOn(i—I) +dS0I1(i) ~^^-son(i+l))/3；
[0020]②屍波5 點滑動平均公式:dson⑴=(dson(i_2) +Cison(^1) +dson(i) +dson(i+1) +dson(i+2)) /50[0021]所述的步驟(4)中的採用低頻趨勢法建立反演的約束模型。
[0022]所述的步驟(5)中各層的波阻抗數據公式如下:
[0023]Rj = (P J+1VJ+1- P jVj) / ( P J+1VJ+1+ p jVj)
[0024]其中，Rj為第j個界面上的反射係數，P J+1VJ+1為第j+Ι層的波阻抗，P jVj為第j層的波阻抗。
[0025]所述的步驟(6)中將上述步驟(5)中得到的波阻抗數據減去門檻值，大於等於零的標記為砂巖型鈾礦區的砂體，小於零的標記為泥巖。
[0026]本發明的有益技術效果在於:本發明使用地震波阻抗反演法反演砂巖型鈾礦勘查的地震數據，依據地質體巖石的波阻抗特性，識別砂體信息。本發明充分利用測井資料具有較高的垂向解析度和地震剖面具有較好的橫向連續性的特點，將砂巖型鈾礦地震剖面轉換成巖性剖面，有效地評價了地震剖面的砂體的分布規律。結合地震波阻抗反演法的優勢，達到精確、快速、經濟地識別砂巖型鈾礦勘查中砂體的發育情況及展布特徵的目的。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0028]一種砂巖型鈾礦勘查中的砂體識別方法，該方法包括以下步驟:
[0029](I)採集一條地震處理剖面的純波數據
[0030]通過地震儀採集地震野外實測數據，對地震野外實測數據依次進行靜校正、去噪、振幅補償、反褶積、動校疊加、偏移處理，可以求得地震純波數據。
[0031]上述地震純波數據未經過濾波和動平衡處理。
[0032](2)採集該地震剖面附近的鑽井的測井數據，計算密度和聲波的異常襯度值
[0033]地震剖面附近的鑽井是指:如果研究區地質背景複雜，鑽井位置距剖面的垂直距離不大於500m，如果研究區地質背景較為簡單，鑽井位置距剖面的垂直距離不大於1500m。
[0034]測井數據是通過測井儀在井中採集的。採集過程是使用測井儀的參數探頭向井下滑動，每隔0.05m測定一個數據，最終可測得多個測井數據，比如IOOOm的井深，就可以採集20000個測井數據。
[0035]其中，每個相隔0.05m的點稱為一個採樣點，其對應的值就是採樣點的值，所有採樣點的值的集合叫做測井數據。
[0036]測井數據主要包括:密度、聲波、伽馬、電阻率、自然電位。
[0037]測井數據取決於測井儀使用哪種參數探頭進行測定，比如使用密度參數探頭、聲波參數探頭、伽馬參數探頭、電阻率參數探頭、自然電位參數探頭分別可以測定密度、聲波、伽馬、電阻率、自然電位數據。
[0038]選取測井數據中的密度數據和聲波數據，計算密度數據和聲波數據的異常襯度值C如以下公式所示:
[0039]C = a/b
[0040]其中，a為測井數據中各採樣點的密度或聲波值，b為測井數據中全部採樣點的密度或聲波的平均值。
[0041]刪除異常襯度值大於3和小於0.2的採樣點的數據。目的是清除採樣值跳變強烈的採樣點以及採樣值過大或過小的採樣點，確保異常的合理性和真實性。[0042](3)對密度數據和聲波數據進行滑動平均處理
[0043]對密度數據和聲波數據進行3點或5點滑動平均處理。
[0044]密度數據的3點或5點滑動平均處理分別如以下公式所示:
[0045]①密度3點滑動平均公式:
dden⑴ (dden(1-1)+dden(i)+dden(1.l) ) /3
[0046]其中，Cli代表某個採樣點的密度值，Cli^1為該採樣點的前一個採樣點的密度值，di+1為該採樣點的後一個採樣點的密度值。
[0047]②密度5點滑動平均公式:
dden(i) (dden(1-2)+dden(1-1)+dden(i)+dden(i+l)+dden(i+2) ) /5
[0048]其中，Cli代表某採樣點的密度值，屯_2為該採樣點的前兩個採樣點的密度值，dH為該採樣點的前一個採樣點的密度值，di+1為該採樣點的後一個採樣點的密度值，di+2為該採樣點的後兩個採樣點的密度值。
[0049]聲波數據的3點或5點滑動平均處理分別如以下公式所示:
[0050]①聲波3點滑動平均公式:
dson(i) (dSOn(i—I) +dS0I1(i) +dson(i+i) )/3
[0051]其中，Cli代表某個採樣點的聲波值，Cli^1為該採樣點的前一個採樣點的聲波值，di+1為該採樣點的後一個採樣點的聲波值。
[0052]②屍波5 點滑動平均公式:dson⑴=(dson(i_2) +Clson(^1) +dson(i) +dson(i+1) +dson(i+2))/5
[0053]其中，(Ii代表某米樣點的聲波值,屯_2為該米樣點的前兩個米樣點的聲波值,(Ip1為該採樣點的前一個採樣點的聲波值，di+1為該採樣點的後一個採樣點的聲波值，di+2為該採樣點的後兩個採樣點的聲波值。
[0054](4)利用步驟(3)中滑動平均處理後的密度和聲波測井數據，建立地震反演計算的初始模型
[0055]採用STRATA軟體，利用滑動平均處理後的密度和聲波測井數據測井數據，建立地震反演計算的初始模型。
[0056]採用低頻趨勢法建立反演的約束模型，模型頻率為15-20HZ。
[0057](5)使用基於模型反演法對該地震剖面的波阻抗數據進行反演計算，獲取該地震剖面的波阻抗數據
[0058]反演的公式如下:
[0059]S(t) = R(t)*W(t)+N(t)
[0060]式中，S(t)為未去噪的地震純波數據，R(t)為地下分界面的反射係數，ff(t)為地震子波，N(t)為噪音。S(t)是通過(I)步驟得到，R(t)是待求值，W(t)通過STRATA軟體統計地震純波數據中的子波得到，N(t)為地震數據中的噪音，可由現有技術中的CGG、griSyS或者focus軟體計算得到。反演的計算採用STRATA軟體，反演參數的設置是:疊代次數大於10次；採樣率為Ims~2ms ;最大阻抗變化範圍為25%~50% ;預白化率為1% ;運算塊大小為Ims~2ms,該運算塊大小與米樣率相同；比例因子為I。
[0061]地震反演(反褶積)的任務就是從地震記錄S (t)中設法將子波W(t)和噪音N(t)消除，得到僅反映地下界面變化的反射係數序列R(t)，進而求出各層的波阻抗數據，依此推斷地下介質分布情況。
[0062]密度P j和速度Vj的乘積P 即為波阻抗，各層的波阻抗數據公式如下:
[0063]Rj = (P J+1VJ+1- P jVj) / ( P J+1VJ+1+ p jVj)
[0064]其中，Rj為第j個界面上的反射係數，P J+1VJ+1為第j+Ι層的波阻抗，P jVj為第j層的波阻抗。
[0065]反射係數序列R(t)包含一系列反射係數值，Rj即為R(t)的第j個序列值。
[0066](6)根據上述步驟(5)中得到波阻抗數據確定砂巖型鈾礦區的砂體分布
[0067]將上述步驟(5)中得到的波阻抗數據減去門檻值，大於等於零的標記為砂巖型鈾礦區的砂體，小於零的標記為泥巖。
[0068]砂巖型鈾礦工區的波阻抗參數的門檻值為7500?7900 (m/s*g/cc)。
[0069]門檻值的確定必須基於工區巖石物性參數分析，才能獲得較為準確的門檻值。巖石物性參數分析可利用geoview軟體中的交會圖分析工具獲得。
[0070]上面結合實施例對本發明作了詳細說明，但是本發明並不限於上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。本發明中未作詳細描述的內容均可以採用現有技術。
【權利要求】
1.一種砂巖型鈾礦勘查中的砂體識別方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟: (1)採集一條地震處理剖面的純波數據； (2)採集該地震剖面附近的鑽井的測井數據，計算密度和聲波的異常襯度值； (3)對密度數據和聲波數據進行滑動平均處理； (4)利用步驟(3)中滑動平均處理後的密度和聲波測井數據，建立地震反演計算的初始豐吳型； (5)使用基於模型反演法對該地震剖面的波阻抗數據進行反演計算，獲取該地震剖面的波阻抗數據； (6)根據上述步驟(5)中得到的波阻抗數據確定砂巖型鈾礦區的砂體分布。
2.根據權利要求1所述的一種砂巖型鈾礦勘查中的砂體識別方法，其特徵在於:所述的步驟(1)中通過地震儀採集地震野外實測數據，對地震野外實測數據進行處理得到地震純波數據。
3.根據權利要求2所述的一種砂巖型鈾礦勘查中的砂體識別方法，其特徵在於:所述的步驟(2)中的測井數據通過測井儀在井中採集，測井數據的採集過程是使用測井儀的參數探頭向井下滑動，每隔0.05m測定一個數據。
4.根據權利要求3所述的一種砂巖型鈾礦勘查中的砂體識別方法，其特徵在於:所述的步驟(2)中密度數據和聲波數據的異常襯度值C如以下公式所示:C = a/b。
5.根據權利要求4所述的一種砂巖型鈾礦勘查中的砂體識別方法，其特徵在於:所述的步驟(2)之後還進一步包括以下步驟:刪除異常襯度值大於3和小於0.2的採樣點的數據。
6.根據權利要求5所述的一種砂巖型鈾礦勘查中的砂體識別方法，其特徵在於:所述的步驟(3)中的密度數據的3點或5點滑動平均處理分別如以下公式所示: ①密度3點滑動平均公式:
dden(i)(dden(i—I)+dden(i)+dden(1.l) ) ^^ ; ②密度5點滑動平均公式:
dden(i)(dden(1-2)+dden(1-1)+dden(i)+dden(1.l)+dden(i+2) ) /5。
7.根據權利要求6所述的一種砂巖型鈾礦勘查中的砂體識別方法，其特徵在於:所述的步驟(3)中的聲波數據的3點或5點滑動平均處理分別如以下公式所示: ①聲波3點滑動平均公式:dson(i)(dSOn(i—I) +dS0I1(i) ~^^-son(i+l)
)/3； ②聲波5點滑動平均公式:dsm(i)=
(dson(1-2) +dSQn(1-1) +dSQn⑴ +dSQn(1.1) +dSQnQ+2)) /5 o
8.根據權利要求7所述的一種砂巖型鈾礦勘查中的砂體識別方法，其特徵在於:所述的步驟(4)中的採用低頻趨勢法建立反演的約束模型。
9.根據權利要求8所述的一種砂巖型鈾礦勘查中的砂體識別方法，其特徵在於:所述的步驟(5)中各層的波阻抗數據公式如下: Rj= (Ρ^+1-ΡΛ)/(Ρ,.+Ιν,.+1+Ρ^.) 其中，Rj為第j個界面上的反射係數，P J+1VJ+1為第j+Ι層的波阻抗，P jVj為第j層的波阻抗。
10.根據權利要求9所述的一種砂巖型鈾礦勘查中的砂體識別方法，其特徵在於:所述的步驟(6)中將上述步驟(5)中得到的波阻抗數據減去門檻值，大於等於零的標記為砂巖型鈾礦區的砂體，小於零的標記為泥巖。
【文檔編號】G01V1/28GK103954995SQ201410162695
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月22日 優先權日:2014年4月22日
【發明者】吳曲波, 李子偉, 潘自強, 徐貴來, 柯丹, 馬嬌 申請人:核工業北京地質研究院