本發(fā)明屬于石油化工產(chǎn)業(yè)地球物理勘探領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及基于多井地層變換因子建立初始模型的方法。

背景技術(shù)：

目前，國(guó)內(nèi)外建立初始地質(zhì)模型的方法主要是基于插值算法，比如反距離加權(quán)、克里金等。反演結(jié)果強(qiáng)烈依賴初始模型，如果初始模型不合適，不僅收斂速度慢，而且迭代次數(shù)多，同時(shí)收斂結(jié)果有可能與實(shí)際模型相差甚遠(yuǎn)。以插值算法為基礎(chǔ)建立初始地質(zhì)模型的方法有一個(gè)共同點(diǎn)，就是在井?dāng)?shù)據(jù)少的情況下，不可避免的會(huì)出現(xiàn)“牛眼”現(xiàn)象；而在單井條件下，所建立的初始地質(zhì)模型則是水平層狀結(jié)構(gòu)，對(duì)后續(xù)的反演并不起有效的約束作用。而地震數(shù)據(jù)本身則是包含空間變化關(guān)系的數(shù)據(jù)載體，這個(gè)關(guān)系可以是振幅以及其他地震本身特性的信息，它同時(shí)也反映地下儲(chǔ)層物性的空間變化。

因此，在已知地震數(shù)據(jù)的前提下，以地震信息為主體，以井信息為條件，可以得到地震數(shù)據(jù)的空間變化特征，進(jìn)而建立一個(gè)具有儲(chǔ)層空間變化特征的初始地質(zhì)模型。但目前該方法只建立起基于單井的模型，在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的工區(qū)，該方法的適用性不強(qiáng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

目前以地震信息為主體，以井信息為條件，建立的具有儲(chǔ)層空間變化特征的地質(zhì)模型，只能依賴單井進(jìn)行建立，在小工區(qū)并且地質(zhì)構(gòu)造變化不大的情況下，能夠建立較為準(zhǔn)確的模型，但是在工區(qū)較大、井?dāng)?shù)較多并且工區(qū)構(gòu)造變化較大的情況下，依賴單井建立的模型不但不精確而且不能夠滿足實(shí)際工區(qū)的需要。針對(duì)這種情況，本發(fā)明從多井和地震數(shù)據(jù)出發(fā)，推導(dǎo)出一種新的基于多井建立初始模型的方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種基于多井地層變換因子建立初始模型的方法，該方法包括以下步驟：

對(duì)每口井制作合成地震記錄，提取子波，并進(jìn)行層位標(biāo)定；

求取井旁地震道與測(cè)井縱波阻抗、橫波阻抗和密度之間的匹配因子；

求取地層變換因子；

計(jì)算所求地震記錄位置與各個(gè)井點(diǎn)位置的兩點(diǎn)間距離；

分配所求地震記錄位置與各個(gè)井點(diǎn)位置兩點(diǎn)間距離的權(quán)重；

將求取的匹配因子和地層變換因子與權(quán)重系數(shù)應(yīng)用到每個(gè)地震記錄中，建立該處地震記錄的初始模型。

進(jìn)一步地，利用公式1對(duì)每口井制作合成地震記錄：

s(t)i＝w(t)i*r(t)i(1)

其中i為第i口井，s(t)i為該井處的合成地震記錄，r(t)i為該井處的反射系數(shù)序列，w(t)i為該井處的地震子波。

進(jìn)一步地，界面的反射系數(shù)r(t)i是由上下兩層的波阻抗得到，其表達(dá)式為：

ri為反射系數(shù)，ρ1i、ρ2i為上、下兩層的密度，v1i、v2i為上下兩層的速度。

進(jìn)一步地，通過(guò)以下公式求取井旁地震道與測(cè)井縱波阻抗、橫波阻抗和密度之間的匹配因子：

ai(t)i＝aiw(t)i*s(t)i；(3)

si(t)i＝siw(t)i*s(t)i；(4)

den(t)i＝denw(t)i*s(t)i；(5)

對(duì)(3)、(4)、(5)式進(jìn)行反褶積變換得到：

aiw(t)i＝ai(t)i*s(t)i^-1(6)

siw(t)i＝si(t)i*s(t)i^-1(7)

denw(t)i＝den(t)i*s(t)i^-1(8)

其中，在第i井處，ai(t)i為測(cè)井縱波阻抗，si(t)i為測(cè)井橫波阻抗，den(t)i為測(cè)井密度，aiw(t)i定義為縱波匹配因子，siw(t)i定義為橫波匹配因子，denw(t)i定義為密度匹配因子。

進(jìn)一步地，通過(guò)求取井旁地震道與地震記錄之間的關(guān)系，求取地層變換因子。通過(guò)以下公式求取地震記錄與井旁地震道之間的關(guān)系：

其中，在第i井處，seis(t)i為地震記錄，為地層變換因子。

進(jìn)一步地，求取地層變換因子的步驟包括：通過(guò)以下公式計(jì)算所求地震記錄位置與各個(gè)井點(diǎn)位置的兩點(diǎn)間距離：

其中，di為所求地震記錄位置與第i個(gè)井點(diǎn)位置的兩點(diǎn)間距離，x^*為地震記錄處的線坐標(biāo)，y^*為地震記錄處的道坐標(biāo)，xi為第i口井點(diǎn)處的線坐標(biāo)，yi為第i口井處的道坐標(biāo)。

進(jìn)一步地，通過(guò)以下公式分配所求地震記錄位置與各個(gè)井點(diǎn)位置兩點(diǎn)間距離的權(quán)重：

其中，εi為所求地震記錄位置與第i個(gè)井點(diǎn)位置兩點(diǎn)間距離的權(quán)重，∑di為所求地震記錄位置與所有井點(diǎn)位置兩點(diǎn)間距離之和。

進(jìn)一步地，通過(guò)以下公式求取地震記錄處合成的縱波阻抗、橫波阻抗和密度：

ai(t)^*＝aiw(t)*seis(t)；(13)

si(t)^*＝siw(t)*seis(t)；(14)

den(t)^*＝denw(t)*seis(t)；(15)

其中，ai(t)^*、si(t)^*和den(t)^*分別為地震記錄處seis(t)合成的縱波阻抗、橫波阻抗和密度。

進(jìn)一步地，通過(guò)以下公式求取合成縱波阻抗、合成橫波阻抗和合成密度：

本發(fā)明改進(jìn)目前以單井為基礎(chǔ)建立具有儲(chǔ)層空間變化特征地質(zhì)模型的方法，通過(guò)采用歸一化算法分配所求地震記錄位置與各個(gè)井點(diǎn)位置兩點(diǎn)間距離的權(quán)重的方式引入多井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，從而能夠在工區(qū)較大、井?dāng)?shù)較多并且工區(qū)構(gòu)造變化較大的情況下，建立既精確又能夠滿足實(shí)際工區(qū)需要的初始模型。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)本公開(kāi)示例性實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)的描述，本公開(kāi)的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加明顯，其中，在本公開(kāi)示例性實(shí)施方式中，相同的參考標(biāo)號(hào)通常代表相同部件。

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于多井地層變換因子建立初始模型的方法流程圖。

圖2顯示了本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)思路。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施方式，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了使本公開(kāi)更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈竟_(kāi)的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

目前以地震信息為主體，以井信息為條件，建立的具有儲(chǔ)層空間變化特征的地質(zhì)模型，只能依賴單井進(jìn)行建立。本發(fā)明改進(jìn)目前以單井為基礎(chǔ)建立具有儲(chǔ)層空間變化特征地質(zhì)模型的方法，通過(guò)采用歸一化算法分配所求地震記錄位置與各個(gè)井點(diǎn)位置兩點(diǎn)間距離的權(quán)重的方式引入多井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，從而能夠在工區(qū)較大、井?dāng)?shù)較多并且工區(qū)構(gòu)造變化較大的情況下，建立既精確又能夠滿足實(shí)際工區(qū)需要的初始模型。

參照?qǐng)D1，描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于多井地層變換因子建立初始模型的方法。本發(fā)明從多井和地震數(shù)據(jù)出發(fā)針對(duì)初始地質(zhì)模型的建立提出一種新的計(jì)算方法，包括如下步驟：

(1)對(duì)工區(qū)內(nèi)的每口井制作合成地震記錄，提取子波，并進(jìn)行層位標(biāo)定：

s(t)i＝w(t)i*r(t)i(1)

其中，i為第i口井，s(t)i為該井處的合成地震記錄，r(t)i為該井處的反射系數(shù)序列，w(t)i為該井處的地震子波；

一個(gè)界面的反射系數(shù)r(t)i是由上下兩層的波阻抗得到，其表達(dá)式為：

式中，ri為反射系數(shù)，ρ1i、ρ2i為上、下兩層的密度，v1i、v2i為上下兩層的速度，這些數(shù)據(jù)可從測(cè)井資料中獲得。

這一步驟的目的是進(jìn)行層位標(biāo)定，使得測(cè)井和地震匹配，井旁地震道與制作的合成地震記錄相一致，一同記作s(t)i。

(2)求取井旁地震道與測(cè)井縱波阻抗、橫波阻抗和密度的關(guān)系式：

地震數(shù)據(jù)本身是包含空間變化關(guān)系的數(shù)據(jù)載體，因而井旁地震道與測(cè)井縱波阻抗、橫波阻抗和密度數(shù)據(jù)之間存在著關(guān)聯(lián)，通過(guò)褶積公式可以將這種關(guān)系表達(dá)出來(lái)：

ai(t)i＝aiw(t)i*s(t)i；(3)

si(t)i＝siw(t)i*s(t)i；(4)

den(t)i＝denw(t)i*s(t)i；(5)

其中，在第i井處，ai(t)i為測(cè)井縱波阻抗，si(t)i為測(cè)井橫波阻抗，den(t)i為測(cè)井密度，aiw(t)i定義為縱波匹配因子，siw(t)i定義為橫波匹配因子，denw(t)i定義為密度匹配因子。對(duì)(3)、(4)、(5)式進(jìn)行反褶積變換，可以得到：

aiw(t)i＝ai(t)i*s(t)i^-1(6)

siw(t)i＝si(t)i*s(t)i^-1(7)

denw(t)i＝den(t)i*s(t)i^-1(8)

(3)求取地震記錄與井旁地震道之間的關(guān)系，通過(guò)褶積模型給出：

其中，在第i井處，seis(t)i為地震記錄，定義為地層變換因子，式(9)給出了地震記錄與井旁地震道之間的關(guān)系，通過(guò)該式就可以求出它們之間的地層變換因子。

(4)計(jì)算所求地震記錄位置與各個(gè)井點(diǎn)位置的兩點(diǎn)間距離：

其中，di為所求地震記錄位置與第i個(gè)井點(diǎn)位置的兩點(diǎn)間距離，x^*為地震記錄處的線坐標(biāo)，y^*為地震記錄處的道坐標(biāo)，xi為第i口井點(diǎn)處的線坐標(biāo)，yi為第i口井處的道坐標(biāo)。

(5)采用歸一化算法分配所求地震記錄位置與各個(gè)井點(diǎn)位置兩點(diǎn)間距離的權(quán)重：

其中，εi為所求地震記錄位置與第i個(gè)井點(diǎn)位置兩點(diǎn)間距離的權(quán)重，∑di為所求地震記錄位置與所有井點(diǎn)位置兩點(diǎn)間距離之和。

(6)由于地震數(shù)據(jù)的空間變化關(guān)系在同一工區(qū)中是一定的，因此地震道與井旁地震道具有相同的空間變化關(guān)系，可通過(guò)公式進(jìn)行表達(dá)：

ai(t)^*＝aiw(t)*seis(t)；(13)

si(t)^*＝siw(t)*seis(t)；(14)

den(t)^*＝denw(t)*seis(t)；(15)

其中，ai(t)^*、si(t)^*和den(t)^*為所要求取的地震記錄處seis(t)合成的縱波阻抗、橫波阻抗和密度。

(7)綜合公式(1)～(15)，可以得出合成縱波阻抗、合成橫波阻抗和合成密度的最終表達(dá)式：

通過(guò)公式(16)可以得出，所要求取的地震道處的合成縱波阻抗，是測(cè)井阻抗與地層變換因子的褶積，而地層變換因子則由地震道與井旁地震道進(jìn)行反褶積獲得，同樣可以獲得合成橫波阻抗和合成密度，如公式(17)、(18)所示：

為便于理解本發(fā)明實(shí)施例的方案及其效果，以下給出一個(gè)具體應(yīng)用示例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，該示例僅為了便于理解本發(fā)明，其任何具體細(xì)節(jié)并非意在以任何方式限制本發(fā)明。

圖2示出本發(fā)明針對(duì)疊后地震數(shù)據(jù)進(jìn)行模型建立的實(shí)現(xiàn)思路。下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

首先根據(jù)步驟①制作合成地震記錄，對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)與地震數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定后的數(shù)據(jù)在時(shí)間和深度上達(dá)到了匹配，然后求取井旁地震記錄與測(cè)井縱波阻抗之間的匹配因子aiw(t)，如圖2所示；然后依次求取每個(gè)地震道的記錄與井旁地震道之間的地層變換因子如圖2所示；接著計(jì)算地震記錄位置與各個(gè)井點(diǎn)位置的兩點(diǎn)間距離，并采用歸一算法，分配所求地震記錄位置與各個(gè)井點(diǎn)位置兩點(diǎn)間距離的權(quán)重；最后將求取的匹配因子aiw(t)和地層變換因子與權(quán)重系數(shù)ε應(yīng)用到每個(gè)地震記錄中，就獲得了該處地震記錄的縱波阻抗模型。

對(duì)橫波阻抗和密度數(shù)據(jù)采用同樣的流程可以建立相應(yīng)的橫波阻抗模型和密度模型。通過(guò)公式(16)(17)(18)我們可以采用簡(jiǎn)化的方式來(lái)獲得各個(gè)模型。通過(guò)求取地層變換因子并分配權(quán)重系數(shù)ε，由于本身已經(jīng)是通過(guò)地震記錄和井旁地震記錄求取的，在得到地層變換因子后將其與測(cè)井縱波阻抗進(jìn)行計(jì)算，同樣可以獲得相應(yīng)的各個(gè)模型。

本發(fā)明改進(jìn)目前以單井為基礎(chǔ)建立具有儲(chǔ)層空間變化特征地質(zhì)模型的方法，通過(guò)采用歸一化算法分配所求地震記錄位置與各個(gè)井點(diǎn)位置兩點(diǎn)間距離的權(quán)重的方式引入多井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，從而能夠在工區(qū)較大、井?dāng)?shù)較多并且工區(qū)構(gòu)造變化較大的情況下，建立既精確又能夠滿足實(shí)際工區(qū)需要的初始模型。

以上已經(jīng)描述了本公開(kāi)的各實(shí)施例，上述說(shuō)明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實(shí)施例。在不偏離所說(shuō)明的各實(shí)施例的范圍和精神的情況下，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)許多修改和變更都是顯而易見(jiàn)的。本文中所用術(shù)語(yǔ)的選擇，旨在最好地解釋各實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用或?qū)κ袌?chǎng)中的技術(shù)的技術(shù)改進(jìn)，或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各實(shí)施例。