深度域层位的标定方法

技术领域

本发明属于煤矿勘探技术领域，特别涉及一种深度域层位的标定方法。

背景技术

随着煤矿向深部开采，对构造精度的需求越来越迫切，常规叠前时间三维地震、高密度时间三维地震在以往的工作中发挥了巨大的作用，但在实际的工作面采掘过程中也遇到了一些问题，小构造的丢失、断层的横向摆动误差等问题严重影响了煤矿的安全生产，也给生产带来了一定的隐患。煤田的叠前深度偏移是煤田地震资料处理中最近几年发展的一项技术，在理论上成像方法很好，为使叠前深度偏移尽快应用到煤矿工作面的开采，尤其是“透明工作面”技术的提出，更需要一种深度域精准的高密度三维地震资料数据。使之更好的为煤矿安全开采服务。实践证明，通过巷道实际验证，煤田开展高密度叠前深度域解释技术是可行的，改变了时间域转化产生的误差，为煤矿一线技术人员提供了直接地质成果。

层位标定是开展煤系地层地质异常解释和属性分析的关键环节，是连接物探、地质和测井资料的纽带，常规物探资料是时间域的，需要通过合成记录来建立时深关系，进而来进行层位标定。时间域的合成地震记录通过反射系数和子波褶积来实现。

时间域的合成记录原理只满足时间域的地震数据，在深度域中并不满足线性时不变系统的条件，不能直接用褶积的方法计算深度域合成地震记录，因此在深度域地震数据中，时间域的合成记录方法是不符合的。

发明内容

为解决现有技术的缺陷与不足，本发明的目的是提供一种深度域层位的标定方法，深度域地震资料纵向刻度为深度，与测井数据的纵向刻度一致，可以直接实现井震联合显示，便于在深度域进行井震标定。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种深度域层位的标定方法，包括以下步骤：

S1、获取研究区域内的三维地震数据体以及测井数据；

S2、根据测井数据中的声波测井中点位置和由测井数据生成的测井曲线中的波形进行分层，每一层内速度取均值为该层的层速度；

S3、对所述测井曲线中包含的或者由所述测井曲线计算出的声波测井曲线和密度测井曲线按深度采样间隔进行方波化处理，获得采样间隔内的声波和密度曲线，计算深度域纵波阻抗和反射系数；

S4、深度域地震子波提取后，进行褶积来获取到深度域的地震合成记录；

S5、根据波形相似原则，将主要目的层的各反射界面从上到下逐层与深度域地震数据体井旁道对齐，最终实现深度域地震数据的层位标定。

声波测井是指利用声波在不同岩石的中传播时，速度、幅度及频率的变化等声学特性不相同来研究钻井的地质剖面，判断固井质量的一种测井方法。纵波速度曲线仅是声波测井曲线的一种。

需要注意的是，深度域人工合成记录是直接在深度域地震数据剖面上提取地震子波，然后利用褶积方法完成人工合成，由于深度偏移是从零时刻和零深度起算，应选择从零深度开始的测井数据制作合成记录。

所述S3具体为：对计算得到的声波测井曲线和密度测井曲线利用一定的采样间隔进行方波化处理，采样间隔内取均值，获得一定深度内的VP曲线和ρ曲线；进行乘积(IP＝VP*ρ)，得到纵波阻抗值(Ip)，然后根据纵波阻抗值计算得到反射系数：RP＝(IPi-IP(i-1))/(IPi-IP(i+1))。

所述S4具体为：在深度域地震数据体上提取深度域地震子波，地震子波是指一段具有确定的起始时间、能量有限且有一定延续长度的信号，是地震记录中的基本单元，一个地震子波一般有2-3个相位的延续长度，大约90ms左右，然后以地震子波的形式在地下传播；利用深度域地震子波和计算得到的反射系数序列，进行褶积(S(t)＝R(t)×W(t)，其中R(t)是指反射系数序列，W(t) 是指地震子波)，得到深度域地震合成记录。

所述S5具体为：根据钻孔在地震数据体的位置，对比地震数据与深度域合成地震记录，根据波形相似原则，将主要目的层的各反射界面从上到下逐层对齐，根据分层、合成地震记录来对地震数据体进行层位标定，即完成深度域合成地震记录的标定。

相对于现有技术，本发明的优点在于：

1、时间域的合成记录是不符合深度域的合成记录的，因此时间域的合成记录无法满足深度域的地震资料，只能采用深度域的合成记录。

2、深度域的合成记录可以在深度域的地震资料标定岩性层位更直观、更方便。

附图说明

图1为实施例的钻孔2016-7合成记录在深度域地震剖面显示图。

具体实施方式

以钻孔2016-7为例：煤层在测井曲线上的异常总结起来主要有GGFR(表示人工伽玛)与AC(表示声波时差)，根据这些特征可以用于识别岩性。煤层的测井曲线表现出：AC属于高异常，GGFR属于低异常。根据GGFR值根据经验公式可推算得到ρ(密度值)，也可以得到VP(纵波速度值)。根据测井曲线数据直接或间接得到地质分层及密度和速度曲线。密度估计值由研究区域的测井数据得到，可以利用人工伽玛曲线使用经验公式计算得到密度曲线。同样的，速度曲线是指各岩层的深度与岩层对应的速度之间的关系，速度曲线纵坐标是深度，横坐标是岩层的速度。可以根据研究区域内的测井数据直接得到，钻孔 2016-7的速度曲线是根据声波时差曲线计算得到的。图1为钻孔2016-7合成记录在深度域地震剖面显示图。

利用孔曲线中不同岩层位置和波形对比分层，速度采用层速度。每一个地质分层都具有一定的厚度，而在这段岩层中，其地球物理参数并不是均一的，所以取平均值来代表这一段岩层的特征。测井变化对应着层位参数的变化，而同一岩层并不具有均一性，所以同一岩层对应的测井曲线也是变化的，但是测井曲线的变化是在一定范围内变化的，所以取同一岩层对应的测井曲线的中点位置和波形对地层进行分层，例如：某区煤层密度范围为1.4-1.5，围岩为泥岩，密度为2.3-2.4.那我们进行分层时，取1.4-1.5范围的中点位置作为煤层位置。

对计算得到的纵波速度曲线和密度曲线利用一定的采样间隔进行方波化处理(采样间隔内取均值)，获得一定深度内的VP曲线和ρ曲线。从理论上来说，测井曲线在深度上应该是连续的，但是测井设备并不能在深度上连续测量地球物理参数值，测井曲线也是在根据采样间隔进行测量，根据实际需要可以对测井曲线进行重采样。

根据纵波速度曲线和密度曲线，进行乘积(IP＝VP*ρ)，得到纵波阻抗值 (Ip)，然后根据纵波阻抗值计算得到反射系数(RP＝(IPi-IP(i-1))/(IPi- IP(i+1)))。

在深度域地震数据体上提取深度域地震子波，地震子波是指一段具有确定的起始时间、能量有限且有一定延续长度的信号，是地震记录中的基本单元，一般认为，地震震源激发是所产生的地震波仅是一个延续时间极短的尖脉冲，随着尖脉冲在粘弹性介质中传播，尖脉冲的高频成分很快衰减，波形随之增长，便形成了地震子波，一个地震子波一般有2-3个相位的延续长度，大约90ms左右，然后以地震子波的形式在地下传播。

利用深度域地震子波和计算得到的反射系数序列，进行褶积(S(t)＝R(t)× W(t)，其中R(t)是指反射系数序列，W(t)是指地震子波)，得到深度域地震合成记录。

根据钻孔在地震数据体的位置，对比地震数据与深度域合成地震记录，根据波形相似原则，将主要目的层的各反射界面从上到下逐层对齐，根据分层、合成地震记录来对地震数据体进行层位标定，即完成深度域合成地震记录的标定。