一種基於地震約束的聲波測井曲線校正方法與流程
2023-07-13 10:26:51 2
本發明涉及油氣田勘探開發的測井資料處理領域，確切第說涉及一種基於地震約束的聲波測井曲線校正方法。
背景技術：
在一個區域的測井資料中，不同井的同一參數曲線一般都存在非地質因素引起的差別，有些井間差別較大。造成這些差別的原因很多，如井眼垮塌及泥漿汙染、裸眼測井與套管測井方式不同、測井儀器類型不一以及設備精度誤差、測量時間變化等的不同，而且不同參數受到的影響因素不同。這樣造成測井解釋出現偏差，甚至錯誤。此外，還造成測井資料不能有效應用於地震資料。特別是，當反映時深關係的聲波測井曲線出現較大誤差時，與地震剖面就建不起正確對應關係，使得各條測井曲線都不能與地震資料正確對應，以致地震資料難以正確應用。為此，需要對測井曲線進行歸一化處理或進行校正，校正後的曲線應基本克服非地質因素引起的誤差。
測井資料歸一化或校正處理的方法很多，一般是採取多井統計、回歸方式，但這些方式受測井資料本身質量和井口數的影響，特別是在橫向上出現局部地質情況變化時，難以判斷測井曲線是否是正確的，可能造成統計失誤而得不到正確的校正結果。通常的校正還會採取減少條件或分類的方式來校正，如選擇同一種儀器所測量的、同為裸眼測量的、同一批次測量的等來提高校正精度。進一步，還可以在分類校正後再統一校正。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有測井資料的校正方法存在橫向上變化不易把握、校正結果可靠性受影響的技術問題，從全新的角度來進行聲波曲線的校正，在較大程度上克服該問題，得到反映橫向上相對變化的聲波曲線。
本發明是通過採用下述技術方案實現的：
一種基於地震約束的聲波測井曲線校正方法，其特徵在於：利用地震記錄校正測井曲線的思路或流程，將聲波（可含密度）測井資料轉換成高解析度的合成記錄，將此合成記錄與對應位置的地震記錄進行匹配，根據匹配情況優選匹配程度高（相關係數高）的井段，將聲波曲線段與地震記錄段建立關係，再將該關係作用於所有井的地震數據，獲得校正後的聲波數據。
具體步驟如下：
a、輸入聲波測井資料，將聲波數據轉換成速度數據；
b、將速度與密度相乘，若沒有密度曲線，則密度取值1，得到波阻抗，再計算反射係數；
c、給定子波及子波主頻；
d、將反射係數與子波進行褶積運算，即得到合成記錄；
e、將研究區域內的井的合成記錄與井旁地震數據進行相關運算；
f、選擇相關係數高，即合成記錄與地震數據匹配好的井；
g、再在相關係數高的井中，再進一步優選匹配最優的聲波曲線段；
h、將所選的聲波曲線段與對應的地震數據，依次輸入到第i步中；
i、建立聲波曲線與地震數據的數學關係，用函數表示為y=f(x)，其中，x為輸入參數-地震數據，y為輸出參數-聲波曲線；
j、將建立的關係應用於所有井的井旁地震數據，得到新的聲波曲線。
所述步驟a中，輸入聲波測井資料包含密度測井曲線。
所述步驟i中的函數包含各種可以實現本發明目的的數學物理函數。
合成記錄的子波形態可以用固定的，也可以用任意的，包括雷克子波、測井與地震聯合提取的子波、直接從地震數據上提取的子波、模擬的子波和假設子波。
子波主頻根據地震數據主頻給定。可以任意選擇算法，只要能建立聲波測井曲線與地震數據的關係都可以應用，如，統計法、擬合法、隨機反演法等。
與現有技術相比，本發明所達到的有益效果如下：
1、本發明可充分利用地震數據具有橫向連續性及反映地質橫向相對變化的特點，能夠對聲波測井資料橫向不連續、不穩定的缺陷進行有效彌補。
2、本發明為一種基於地震約束的聲波測井曲線校正方法，採用地震資料約束來校正聲波測井資料，與僅用測井資料校正的方式形成差異：
要應用聲波測井數據（可含密度測井數據），其中聲波數據是必須的，有密度曲線時應使用。先用聲波與密度測井資料製作合成記錄。至少2口井有聲波曲線，至少1口井的合成記錄與地震資料匹配較好（由應用研究人員確定匹配效果）。必須有地震數據，以地震剖面的形式呈現，地震剖面由地震記錄或地震道構成。建立關係時要根據合成記錄與地震記錄匹配情況來定位。定位後，要選擇最優的井段來建立地震記錄與聲波之間的關係。
附圖說明
下面將結合說明書附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明，其中：
圖1為本發明流程示意圖；
圖2為合成記錄與地震剖面匹配對比與優選示意圖；
圖3為聲波測井曲線校正前後合成記錄與地震剖面匹配對比示意圖
(圖中，上部為校正前，下部為校正後，各自中間部分的短圖為合成記錄，兩側為地震剖面。合成記錄與地震剖面的一致性上差下好，相關係數分別為0.265和0.914)；
圖4為原始聲波曲線（左）和校正後的聲波曲線（右）對比示意圖（最大變化在中部和上部）。
具體實施方式
本發明利用地震資料作約束，以一種新方式進行測井曲線的校正。
地震資料與測井資料的顯著不同在於，前者記錄地層空間（三維）信息，後者記錄井筒（線）信息。一般情況下，對於一個區域而言，地震資料的採集、處理參數在橫向上一般是保持不變的，得到的地震資料在橫向上就會保持其相對關係的一致和穩定，將其與測井結合，可校正測井資料非地質原因引起的橫向變化，即在地震資料控制下，對測井資料進行校正。
因測井聲波與地震縱波形成機制相近，可以將聲波曲線轉換成合成記錄，與地震資料進行匹配。優選匹配較好的井段，建立聲波測井曲線與地震數據的數學、物理關係，將該關係作用於匹配不好的井段的地震資料，得到校正後的聲波曲線。
本發明可以用於不同參數類型曲線的校正，其中聲波曲線可以轉換為合成記錄與地震資料對比，確定該曲線是否正確，然後確定是否用本發明方法進行校正，但其它曲線因事先不能與地震資料直觀對比做出判斷，故本發明不涉及除聲波以外的曲線。
實施例1
根據圖1，可以完成聲波測井曲線校正。
輸入聲波測井資料（也可以包含密度測井曲線），將聲波數據轉換成速度數據；
將速度與密度相乘（若沒有密度曲線，則密度取值1），得到波阻抗，再計算反射係數；
給定子波及子波主頻；
將反射係數與子波進行褶積運算，即得到合成記錄；
將研究區域內的井的合成記錄與井旁地震數據進行相關運算；
選擇相關係數高，即合成記錄與地震數據匹配好的井；
再在相關係數高的井中，再進一步優選匹配最優的聲波曲線段；
將所選的聲波曲線段與對應的地震數據，依次輸入到第9步中；
建立聲波曲線與地震數據的數學關係，用函數表示為y=f(x)。其中，x為輸入參數（地震數據），y為輸出參數（聲波曲線）。這裡的函數包含各種可以實現本發明目的的數學物理函數。
將建立的關係應用於所有井的井旁地震數據，得到新的聲波曲線。
實施例2
具體實施過程如下：
資料前提：在一個勘探開發的地區，或一個地質構造，已經有2口以上的鑽井，這些鑽井已經做過測井，測井資料中必須有聲波、密度（最好有密度，沒有也可以）。在此地區（或地質構造），已經做過地震勘探採集，採集的地震資料經過處理形成了地震剖面數據。鑽井與地震資料在空間上位置關係是明確的。
提取每口井的聲波、密度曲線，該曲線從上到下對應不同深度地層，即一個聲波、密度數據點對應一個深度。每個點的聲波是聲波在地層中傳播時間的倒數，可轉換為速度，各點的速度與密度相乘為對應地層的波阻抗，求上一個地層與下一個地層的波阻抗差與波阻抗和之比，得到反射係數。
給定一個類似于震源的子波，子波可以用很多方法計算，最常用的是雷克子波，具有一個單峰和弱小的旁瓣，其譜為白化譜，分辨能力最強。
將反射係數序列與子波進行褶積運算，即得到合成記錄，褶積運算方法與現有方法相同。
將合成記錄與井旁地震記錄匹配，確定位置，同時選出最優段。圖2中，井名13-48：702，其合成記錄（中部短圖）與地震記錄相關係數為0.528，上部、下部匹配較差，優選中間段（方框中），相關係數達到0.675。其它井類似。
將優選井段的聲波曲線與對應位置的地震記錄建立數學關係。再將關係應用於其它井（包括本井），即得到各井校正後的聲波曲線。
圖3中，井名13-21：732，其校正前後的聲波曲線製作的合成記錄與地震剖面對比。可見校正後匹配效果明顯變好，相關係數從0.265達到0.914。校正後，合成記錄波形（含振幅、相位）與地震記錄基本一致。
圖4中，井名13-21：732，為校正前後的聲波曲線對比，聲波曲線轉換為了速度曲線，橫軸為速度，單位m/s，縱軸為深度，單位m。曲線的總體面貌變化不大，但細節變化多，主要在上部和中部變化明顯。與圖3是對應的。