一种基于地层趋势的快速地震解释方法

技术领域

本发明属于海洋地震资料解释领域，具体涉及一种基于地层趋势的快速地震解释方法。

背景技术

地震解释一般指构造解释，构造解释主要是确定地质体的轮廓和构造特征。大型高分辨率海洋工程勘探项目，时间跨度往往会跨越5-10年的周期，由于年度勘探目的任务不同，所采用的勘探设备不同，不同年度采集的高分辨率地震数据类型有较大差别。这些不同类型的地震数据统一进行地震解释时相对于单一类型地震数据难度成倍增加。

传统的解释方法，例如先断层，再层位的解释方法很难适用于这种高分辨地震数据，主要原因在于高分辨率地震数据剖面探测深度浅，很难确定控制性断裂，同时浅部断层太多且难以准确分类，导致传统方法很难奏效。此外，这种项目的地震数据往往非常多，按照常规解释方法，一个项目往往需要半年甚至更长的时间，解释效率太过于低下。

发明内容

本发明为解决现有技术中，按照常规解释方法解释效率低下等缺陷，提出一种基于地层趋势的快速地震解释方法，以有效提高解释效率。

本发明是采用以下的技术方案实现的：一种基于地层趋势的快速地震解释方法，包括以下步骤：

步骤A、地震预解释：包括主测线和联络测线地层趋势的确定，控制性测线选择以及高风险测线划分，生成地震预解释成果图；

步骤B、分区解释确定，按照地震预解释成果图进一步明确高风险区域的分布范围，基于地层趋势对层位进行解释：

步骤B1、首先对高风险区域以外的低风险区域解释；

步骤B11、利用地层趋势法进行初步解释：对解释的层位做趋势性解释而不注重具体细节，仅在测线交点附近做精确解释，以测线闭合做最后的质量评价标准，完成主测线和联络测线的解释；

步骤B12、生成初步深度图：主测线和联络测线解释完成后生成初步深度图，并对交点不闭合、断层地区进行标注，为下一步交点闭合解释提供参考；

步骤B13、交点闭合解释：基于交点闭合原则不断调整层位以符合地质构造规律；

步骤B2、对高风险区域解释：按照步骤B1的思路，重复执行步骤B11-步骤B13，完成对高风险区域解释；

步骤C、解释地层的精确追踪：在完成层位解释后，进行解释层位的精确追踪；

步骤D、按照步骤A-步骤C的解释思路，完成关键层位解释，基底解释和其他次要层位解释。

进一步的，所述步骤A具体采用以下方式：

步骤A1、首先对比主测线，确定工区内主构造方向地层的趋势：通过对比主测线及其两侧地层的地层走向，若测线密度大，则选择控制性测线，通过控制性测线确定地层走向；

步骤A2、然后按照与步骤A1一致的思路确定联络测线的地层走向；

步骤A3、依据浅层气，成像模糊区等来划分高风险测线。

进一步的，所述步骤B中，在进行分区解释时：

如果高风险测线分布范围少，则不分区直接参与到解释工作中，但需要在解释中注意一下高风险测线；

如果高风险测线分布范围集中在某个区域，且成网格状分布，则应划分高风险区域，在解释时先将该区域排除，即等待其他地区解释完毕后再进行该高风险区域的解释。

进一步的，所述步骤B11中，在进行初步解释时，具体如下：

步骤(1)：先对主测线做趋势性解释：按照地层趋势进行解释，标明地层走向即可，对于测线交点附近，进行精确解释，即沿同相轴进行解释，按照同样的方案完成其余主测线的解释；

步骤(2)：主测线解释完成后，联络测线显示主测线的解释点，若解释方案正确，则连接各个解释点即完成对联络测线的解释。

进一步的，步骤(2)中连接各个解释点后，出现的情况包括以下几种：

1)解释点在多套地层之间来回切换，此时不需要精确解释，只需要按照线性回归原则寻找最中间的地层进行趋势性地层解释；

2)某解释点与其他解释点之间存在明显的偏差，排除地层结构发生剧烈变化的可能性，此时依靠其他点位进行插值解释，然后再返回主测线对相应的解释点位进行修正；

3)解释点集中在两套层位之间，此时需要先确定转换点附近是否存在断层：

如果存在断层，且地层走向符合客观规律，表明解释正确，在地震预解释成果图上标注断层及断层走向即可；

如果没有断层，且没有钻井控制或者其他指标控制，则应按照简单化原则处理，即哪种方案更加简单就采用哪种解释方案，并对选择的地层走向在解释方案中进行说明；此外需要注意的是，如果两套地层之间距离较远，也可以考虑增加一套解释层位。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

本方案提出根据地层趋势对此类地震数据进行解释，按照先易后难的解释思路，通过地震预解释，分区解释，趋势性解释等一系列技术方法有效提高解释效率，在实践中取得良好的效果，同时大大压缩了解释时间，对于一些大型或跨度时间长的项目具有重要参考意义，具有广泛的参考和推广价值。

附图说明

图1为本发明实施例所述快速地震解释方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所述地震预解释成果图，其中，黑色线标注为高风险测线；

图3为本发明实施例不同设备采集的地震剖面的质量差异示意图；

图4为本发明实施例地震预解释典型测线示意图；

图5为本发明实施例地震解释高风险区域划分及非控制测线划分示意图；

图6为本发明实施例利用地层趋势进行初步解释示意图；

图7为本发明实施例生成的初步深度图示意图；

图8为本发明实施例工区典型测线解释结果示意图。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例。

本实施例提出一种基于地层趋势的快速地震解释方法，其基本思路如下：

步骤A、地震预解释：包括主测线和联络测线地层趋势的确定，控制性测线选择，以及高风险测线划分，生成地震预解释成果图；

步骤B、分区解释确定：明确难点区域的分布范围，基于地层趋势法对层位进行解释；

步骤B1，首先对高风险区域之外的低风险区域解释，高风险区域也称之为解释难点区域：

步骤B11、利用地层趋势法进行初步解释：对解释的层位做趋势性解释而不注重于具体细节，仅在测线交点附近做精细解释，以测线闭合点做最后的质量评价标准；

步骤B12、生成初步深度图：主测线和联络测线解释完成后生成初步深度图，并对交点不闭合、断层等地区进行标注，以为下一步交点闭合解释提供参考；

步骤B13、交点闭合解释：综合断层、地层趋势，构造等因素不断反复推论和修改，不断调整层位以符合地质构造的规律；

步骤B2、对高风险区域解释：按照步骤B1的解释思路，重复步骤B11-步骤B13完成对高风险多边形内的区域解释；；

步骤C、解释地层的精确追踪；

步骤D、重复执行步骤A-C，依次完成基底解释，关键层位解释，其他层位解释等工作。

如图1所示，下面结合具体操作方法对本发明进行详细的说明：

步骤1、地震预解释：

地震预解释是指并没有开始正式的解释工作，而是为正式解释做一些准备工作。主要工作包括主测线和联络测线地层趋势确定，控制性测线选择，以及高风险测线划分，其中依据浅层气，成像模糊区等划分高风险测线。

首先对比主测线，确定工区内主构造方向地层的趋势。主要通过对比主测线及其两侧地层的地层走向确定，如果测线密度较大，则可选择控制性测线，其标准是两条控制性测线里面的测线的地层走向与控制性测线地层走向基本一致，即控制性测线能够确定内部测线的地层走向。一般情况下，主测线地层结构更容易确定。

然后再确定联络测线的地层走向，其方法与主测线方法一致。联络测线地层走向一般更加复杂，地震解释的难度往往比主测线难度大，且联络测线往往数量更少，因此正常情况下一般不会设置控制性测线，但如果有必要也可以设置联络测线的控制性测线，其方法与主测线的控制测线设置方法一致。

需要强调的是，地震预解释工作非常有必要且非常重要，通过不断对比测线，初步建立空间地层结构模型(地层的空间趋势模型)有利于指导下一步的正式解释工作，控制性测线的选择可以在解释框架建立前减少大量不必要的解释工作量，提高解释效率，尤其是解释方案调整时更加高效。解释难点区域出现错误解释方案的概率更高，提前清楚工区难点区域，有助于下一步的解释工作。

地震预解释后需要形成地震预解释成果图，如图2所示，主要包括确定非控制性测线(控制性测线之外的为非控制性测线)，在正式解释时暂时不解释，后期地层框架方案确定后再对其进行解释，这样会提高解释效率；此外，通过建立地层的空间趋势模型，明确浅层气，构造成像复杂区等解释不确定区域，并在图中进行标注，基于此来划分高风险测线，正式解释时会先避开这种区域。

地震预解释工作在整个流程中非常重要，传统地震解释一般会直接解释，根本不存在预解释这一步，但实际上预解释相当重要，通过预解释能够避免后期正式解释时的一系列风险点，减少出错的机会，因此实际上其后期解释速度会更有条理性和针对性，实际上解释效率更高。一般而言，地震预解释至少要花费1天以上的时间，大型解释项目甚至会需要3天以上时间。

步骤2、分区解释确定

分区解释实际操作时是在解释成果图上根据地震预解释图划分高风险多边形，高风险多边形内的区域暂时不参与前期的解释工作，具体如下：

首先是按照预解释成果图进一步明确难点区域(高风险区域)的分布范围，如果分布范围较少，无法成网格状，可以不分区直接参与到解释工作中，只需要在解释中注意一下相关区域即可；

如果分布范围集中在某个区域，且成网格状分布，则在解释时需要先将该区域排除，即先不参与前期解释框架的构建，等待其他地区解释完毕后再集中攻关这种复杂区域。

分区解释的基本指导原则是先易后难，先解释确定性高的地区再解释确定性低的地区。这样的好处是可以化繁为简，提高解释的成功率，进一步减少后期解释时的方案修改，即使方案修改，也主要集中在复杂区域，对其他区域几乎无影响，这样可以进一步缩小修改范围，不会产生某一小部分区域修改影响到整个区域的情况出现。

步骤3、利用地层趋势法进行初步解释

在进行初步解释时，涉及到具体的解释工作的主要核心思想是不纠结于具体细节，对解释的层位做趋势性解释(所述趋势性解释是只按照地层走向的大致趋势解释即可，比如某地层的走向为先向上再向下再向上，按照上下上的趋势进行大致解释即可)，仅在测线交点附近做精细解释(精细解释可以理解为精确解释，解释时要求更加精准)，以测线闭合点做最后的质量评价标准。具体做法如下：

先对主测线做趋势性解释，在遇到断层、浅层气模糊区等地层追踪难以确定的情况时，由于此时很难判断地层走向，解释方案必然存在多解性，因此不需要在此太过于纠结，只需要按照地层趋势进行解释，对于测线交点附近，解释则需要细化，即需要沿同相轴进行解释，其余仅需要大致标明地层走向即可，按照同样的方案完成其余主测线的解释。

主测线解释完成后，联络测线会显示出主测线的解释点，如果解释方案正确，仅需要连接各个解释点即可。但实践证明这种情况比较少见，一般连接各个解释点后会出现以下几种情况：

1)解释点在多套地层之间来回切换，此时不需要精确解释，只需要按照线性回归原则寻找最中间的地层进行趋势性地层解释；

2)某解释点与其他解释点之间存在明显的偏差，排除地层结构发生剧烈变化的可能性，此时一般是解释时出现问题。由于这种解释点往往个数较少，一般需要依靠其他点位进行插值解释，然后再返回主测线对相应的解释点位进行修正；

3)解释点集中在两套层位之间，例如前半部分在上面的层位，后半部分在下面的层位，此时需要先确定转换点附近是否存在断层：

如果存在断层，且地层走向符合客观规律，表明解释正确，仅需要在解释平面图上标注断层及断层走向即可；

如果没有断层，且没有钻井控制或者其他指标控制，则应按照简单化原则处理，即哪种方案更加简单就采用哪种解释方案，并对选择的地层走向在解释方案中进行说明；此外，如果两套地层之间距离较远，也可以考虑增加一套解释层位。

联络测线解释完成后完成初步解释。

步骤4、初步深度图生成

主测线和联络测线初步解释完成后，虽然交点不是完全闭合，但是仍旧可以生成地层初步深度图，深度图上主要确定解释的地层趋势是否与预期相一致，即不会出现原则性的错误问题；

其次对于地层深度等值线出现交叉现象，对于解释时交点不闭合等地区等进行标注，此时一般不需要再划分高风险多边形，只需要简单标注即可。

在深度图上等值线密集区域一般跟断层相关，需要结合地震剖面综合判断，初步标识出断层在深度图上的延伸，为下一步交点闭合解释提供重要参考。

步骤5、交点闭合解释

交点闭合是解释的根本原则，也是地震解释最终的量化指标。交点闭合解释一般采用综合断层，地层趋势，构造等因素不断反复推论和修改，不断调整层位以符合地质构造的规律。这与传统解释方法基本上相同，在此不再累述。

步骤6、高风险多边形内的区域解释

低风险区解释完成后再进行高风险区域的解释，高风险区域解释方法与低风险区域解释方法基本一致，只是相对更为复杂，难度更大一些，基本上是重复步骤3-5。

步骤7、解释地层的精确追踪

在完成层位的解释后，即所有测线交点闭合，且解释结果符合地质规律后，再进行解释层位的精确追踪，这样做的好处是加快解释速度，避免了反复修改解释方案造成重复的工作量，其实就是对前面的解释再进行精细化操作，为比较成熟和常用的技术手段。

步骤8、其他层位解释

按照步骤1-7的操作方法，依次完成关键层位解释，基底解释，其他次要层位解释等工作(某一工区一般就包括关键层位，基底和其他次要层位，其为专业术语)，一般情况下，关键层位和基底解释需要优先完成，其可以作为其他层位解释的约束层位，降低其他层位解释的难度。

为进一步理解本发明方案，下面以A海跨海通道解释项目为例阐明本发明的方法：

A海跨海通道项目主要是为建设跨越A海海峡的海底隧道做前期可行性分析，地震勘探是前期最重要的工作。该项目从1992年即开始立项，在近30年的前期研究过程中积累了超过1万公里的高分辨率地震数据，图3是几种典型的地震剖面，可以看到不同设备采集的地震剖面差异太大，其差异性主要与所采用的设备相关。但即使是2016和2017年采用气枪单道的方法采集获得的地震剖面，其信噪比也比较低，按照传统先断层后地层的解释方法根本无从下手。同时这些地震数据大约有400万个点，如果采用传统的解释方法，即使仅仅是追踪海底(同相轴清楚且无多解性)就差不多需要1个周的时间，整个项目大约花费5个多月时间，共解释5套层位，平均下来单套层位解释即需要近1个月时间，因此时间成本巨大。

此外，由于工区范围比较大，拥有大量交叉测线的解释难度很大，主要是交点闭合更加困难，如果解释方案不合理需要重新修改解释方案，则连带的交叉测线都需要重新解释，这又极其容易造成解释项目崩盘，这是因为修改后涉及的范围过大很容易造成整体解释方案的混乱，甚至记不住哪些地方需要修改。本发明正是针对该项目存在诸多难点，不断研究新技术方法，并在解释中不断修正所形成的。

经过对工区内地震剖面的分析，工区整体上呈现明显的三分构造单元，图4为工区典型主测线(图中黑色粗线)，从其基底特征可以看出，整个工区分为A海湾盆地大幅沉降区，B岛隆起区和C海盆地次沉降区。通过联络测线可以获得垂直构造方向的测线整体上呈现南厚北薄的沉积特征。整体上测线基底比较清楚，但方框内的A海湾盆地地区由于基底埋深较大，解释不确定性高，主要位于工区西北部，如图4细黑线所示。由于其所在区域呈现网格分布，因此将其所在区域定义为高风险地区，如图5所示，在后期解释时，暂时先不解释该部分区域。

图5还涉及到非控制测线的划分，其中较粗测线位置的地震剖面主要问题是信噪比太低，基底不清楚，因此将其划分为非控制测线，其他非控制性测线的划分主要是其附近存在地震面貌基本一致的地震剖面，因此在解释时可以先不解释这些非控制性测线。

利用地层趋势法进行初步解释结果如图6所示，可以看到解释时仅仅是将地层趋势大致追踪，并不是在意细节，因此实际解释时速度非常快，对于偏离较小的闭合点，如果对地层解释不会引起解释的歧义，则无需过度关注，对于偏离度较大的闭合点(如图6中圆圈中所示)，需要重新找其对应的测线再进行解释。

图7是初步生成的深度图，从图7中可以看出，其整体趋势与预解释中基本一致，表明整体上解释并没有大的问题，图幅右上部等值线密集地区跟断层相关，并通过周围测线获得证实。部分地区等值线变化较乱，这与初步解释仍旧可能存在问题有关系，也是交点闭合解释的关键地区。深度图可以进一步指导解释工作，让解释工作更有针对性。

交点闭合解释实际上是对趋势解释的一种逐步收敛和细化工作，由于地层趋势基本正确，因此确保整体解释不会有原则性的错误问题，不会导致大批量推倒重来的严重后果，这大大提高了解释的速度。随后再进行高风险区的解释工作，方法与上述方法一致，但由于该地区信噪比太低，大多数只能保证地层趋势性正确，其解释的可靠性与精确度与其他地区比仍旧有所欠缺。全部地区都解释完成后，且解释结果比较符合客观实际，整体上达到解释的要求后最后再进行地层的精确追踪。使用该方法后解释的速度大大提高，原来一个月的工作被压缩到1个周内完成，在实践中获得了较好的结果。

图8是该工区利用地层趋势法解释结果，在解释完基底后，其他地层趋势大致与基底地层趋势相一致，这样基底地层可以作为其他地层解释的一个很好的约束条件。其他地层的解释方法与前述方法一致，从结果看，该解释比较合理，基本达到了解释的要求和目的。该方法在跨海通道解释项目中获得了较好地验证，同时大大压缩了解释时间，反映了该方法的有效性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。