專利名稱：復(fù)雜地質(zhì)條件下的層速度模型構(gòu)建方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地質(zhì)建模技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種復(fù)雜地質(zhì)條件下的層速度模型構(gòu)建方法。
背景技術(shù)：
在地質(zhì)勘探過程中，地震速度是進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換、巖性預(yù)測、構(gòu)造建模等構(gòu)造解釋工作的不可缺少參數(shù)，精確地建立地震速度模型是地質(zhì)勘探過程中的重要工作之一。想要建立地震速度模型，首先需要建立層位時(shí)間模型，然后再用適當(dāng)?shù)姆绞桨褜铀俣忍畛涞浇⒑玫膶游粫r(shí)間模型中?，F(xiàn)在簡單介紹一下這兩個(gè)步驟及其實(shí)現(xiàn)方法
I)建立精確的層位時(shí)間模型這一步需要對(duì)原始層位數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格化,并且生成層面。層位數(shù)據(jù)網(wǎng)格化，就是用原始的層位數(shù)據(jù)去預(yù)測設(shè)定好的層位網(wǎng)格中的每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的時(shí)間值，這一步一般采用三維空間插值算法來完成；然后，把生成的時(shí)間網(wǎng)格點(diǎn)按照一定的規(guī)則連成三角形曲面，這樣就得到了時(shí)間層面，生成三角形曲面的時(shí)候需要用到三角形構(gòu)網(wǎng)算法。2)把原始速度信息填充到擬合好的層位時(shí)間模型中這一步需要先把原始的速度數(shù)據(jù)投影到正確的位置，然后，用合適的方法來為每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)插值，從而達(dá)到合理的預(yù)測每個(gè)點(diǎn)的速度信息的作用。這一步，已知坐標(biāo)(x，y)、層位時(shí)間信息以及部分點(diǎn)上的速度信息，想要求得所有時(shí)間網(wǎng)格點(diǎn)上各個(gè)層位的速度信息，需要用到四維空間的插值算法。由上面的介紹可以知道，在建立層位速度模型之前，需要做好兩項(xiàng)重要的工作，一是用三維空間插值算法來為層位網(wǎng)格中的每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)插值，二是正確地獲取到原始速度種子點(diǎn)的數(shù)據(jù)。一、空間插值算法空間插值是利用已知的空間離散點(diǎn)數(shù)據(jù)，去預(yù)測一定區(qū)域內(nèi)的其它任意點(diǎn)的值的過程。它在地質(zhì)勘探、氣象預(yù)測、數(shù)字圖像處理等方面有重要的應(yīng)用?？偟膩碚f，空間插值方法是利用了距離越近的點(diǎn)特征越相似，距離越遠(yuǎn)的點(diǎn)關(guān)聯(lián)性越小的特點(diǎn)。常用的簡單插值方法有反距離加權(quán)法、樣條函數(shù)法、多項(xiàng)式趨面法等，還有運(yùn)用變量之間相關(guān)性和變異性特點(diǎn)的克里金插值方法。下面簡單地介紹一下克里金插值法?？死锝鸩逯捣椒ㄊ欠▏亟y(tǒng)計(jì)學(xué)家Matheron首先提出的，為紀(jì)念南非礦業(yè)工程師D. G. Krige在1951年首次將統(tǒng)計(jì)學(xué)技術(shù)運(yùn)用到地礦評(píng)估而得名?？死锝鸱椒ɡ米儺惡瘮?shù)來反應(yīng)空間離散種子點(diǎn)集中所含有的潛在的空間關(guān)系，再把這種關(guān)系和待插點(diǎn)附近的種子點(diǎn)的值相結(jié)合來對(duì)待插點(diǎn)的值進(jìn)行估計(jì)。克里金優(yōu)于其它方法的地方在于，它在為給定區(qū)域提供了一個(gè)最優(yōu)的估計(jì)值的同時(shí)，給出了這個(gè)估計(jì)值的估計(jì)誤差；而且克里金插值方法在考慮待插值點(diǎn)和周圍離散種子點(diǎn)關(guān)系的同時(shí)，也考慮了周圍離散種子點(diǎn)之間的相互關(guān)系。由于該方法利用到了離散種子點(diǎn)中所包含的空間結(jié)構(gòu)信息，因此，它能比其它的插值方法更加客觀地恢復(fù)曲面的原貌?？死锝鸩逯捣ǖ倪m用條件是區(qū)域化變量存在空間相關(guān)性。
克里金方法包括普通克里金、簡單克里金、泛克里金、指示克里金等等，本發(fā)明中采用的是普通克里金。二、層速度計(jì)算層速度指的是在均勻地層介質(zhì)中，地震波傳播的速度。也就是說，層速度是針對(duì)同一層位、相似巖性環(huán)境中的地層介質(zhì)而言的。假設(shè)某一層位的厚度h，聲波到達(dá)該層和該層上一層的時(shí)間分別為t2和，那么，該層的層速度就是
T/ h
權(quán)利要求
1.ー種復(fù)雜地質(zhì)條件下的層速度模型構(gòu)建方法，其特征在于包括如下步驟 步驟一、原始層位時(shí)間數(shù)據(jù)預(yù)處理 1)初始化時(shí)間層位數(shù)據(jù)； 2)層位封閉； 3)斷層上下盤關(guān)聯(lián)； 4)初始化網(wǎng)格和網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)； 步驟ニ、層位時(shí)間數(shù)據(jù)插值并且擬合成面 1)對(duì)斷層面的待插值點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)格化插值； 2)對(duì)層位進(jìn)行插值； 3)層面擬合； 步驟三、層位速度填充 1)初始化原始速度信息； 2)網(wǎng)格化尋點(diǎn)和速度插值； 3)繪制速度平面圖與剖面圖； 步驟四、結(jié)果校驗(yàn)和修正。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)雜地質(zhì)條件下的層速度模型構(gòu)建方法，其特征在于所述斷層上下盤關(guān)聯(lián)的方法是求每個(gè)斷層與當(dāng)前層位的兩個(gè)交點(diǎn)，將時(shí)間值較小的點(diǎn)所在的段作為和當(dāng)前斷層上盤關(guān)聯(lián)的段，將時(shí)間值較大的點(diǎn)所在的段作為和當(dāng)前斷層下盤關(guān)聯(lián)的段。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)雜地質(zhì)條件下的層速度模型構(gòu)建方法，其特征在于所述對(duì)斷層面的待插值點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)格化插值的方法是 (1)斷層數(shù)據(jù)初始化獲取與當(dāng)前待插值層位相關(guān)聯(lián)的所有斷層，把這些斷層的斷層多邊形投影到設(shè)定好的數(shù)據(jù)網(wǎng)格中，將位于斷層多邊形內(nèi)部的網(wǎng)格點(diǎn)及經(jīng)過各網(wǎng)格點(diǎn)的斷層的名字記錄下來； (2)斷層插值用經(jīng)過各網(wǎng)格點(diǎn)的斷層的值分別為各網(wǎng)格點(diǎn)插值，且選取種子點(diǎn)的方法是對(duì)位于哪ー斷層的點(diǎn)插值時(shí)就選取該斷層的段數(shù)據(jù)所包含的種子點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)雜地質(zhì)條件下的層速度模型構(gòu)建方法，其特征在于所述對(duì)層位進(jìn)行插值的流程是 (1)初始化斷層群； (2)層位待插網(wǎng)格點(diǎn)初始化； (3)網(wǎng)格化尋點(diǎn)及插值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)雜地質(zhì)條件下的層速度模型構(gòu)建方法，其特征在于所述網(wǎng)格化尋點(diǎn)及插值分兩種情況進(jìn)行 ①如果該網(wǎng)格點(diǎn)不在斷層群內(nèi)，則尋找它周圍的16個(gè)同樣不在斷層網(wǎng)格的種子點(diǎn)為它插值，在尋點(diǎn)過程中，如果在該方向遇到了斷層，則停止在該方向上的尋點(diǎn)； ②如果該網(wǎng)格點(diǎn)在斷層群內(nèi)，獲取由上一步獲得的該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的各個(gè)斷層的上下盤的標(biāo)記，根據(jù)標(biāo)記讀取該待插點(diǎn)周圍網(wǎng)格中屬性相同的種子點(diǎn)數(shù)據(jù)，為其插值即可。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)雜地質(zhì)條件下的層速度模型構(gòu)建方法，其特征在于所述對(duì)網(wǎng)格化尋點(diǎn)和速度插值的方法是(1)對(duì)于不存在斷層的區(qū)域，每個(gè)網(wǎng)格上面的點(diǎn)，只插值一次； (2)對(duì)于存在斷層的區(qū)域，先要判斷當(dāng)前層位在這個(gè)網(wǎng)格區(qū)域存在多少重逆斷層，然后 依次為斷開的各個(gè)層位區(qū)域進(jìn)行速度插值，需要插值的點(diǎn)數(shù)是逆斷層重?cái)?shù)加一。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)雜地質(zhì)條件下的層速度模型構(gòu)建方法，先解決了復(fù)雜地形條件下的時(shí)間層面擬合問題，在此基礎(chǔ)上又解決了層速度填充以及速度建模的問題。本發(fā)明的積極效果是成面的過程中，運(yùn)用了網(wǎng)格以及斷層上下盤的概念對(duì)數(shù)據(jù)做了預(yù)處理，并且引入了斷層群的概念，從而能夠比較高效的建立層面時(shí)間模型；利用一定數(shù)量的原始層速度數(shù)據(jù)，較精確地?cái)M合了逆斷層上下盤的速度，從而得到了更加精確的速度模型。
文檔編號(hào)G01V1/28GK102819039SQ20121029904
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者姚興苗, 賈進(jìn)文, 胡光岷 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)