[发明专利]随钻测井与地层格架约束的井周地震成像探测方法及装置

权利要求书

1.一种随钻测井与地层格架约束的井周地震成像探测方法，其特征在于，包括：

步骤S1：施加模拟地面地震，在地表布设的传感器采集反射的三维地震波振动信号，并对采集的三维地震波振动信号进行预处理，形成后续偏移成像使用的叠前地震数据，实施深度域叠前偏移获得三维偏移速度模型和深度域成像体；

步骤S2：在深度域成像体上进行反射层位追踪，计算地层构造倾角和结构张量信息，在层拉平处理基础上得到地层的相对地质年代，

步骤S3：根据钻探位置和初始的钻进轨迹确定井周局部成像范围，

步骤S4：根据局部成像范围从预处理后的叠前地震数据中筛选满足井周成像需要的地面反射地震数据，基于地面反射地震数据估计震源子波，利用快速傅里叶变换将震源子波数据和反射地震数据均转换到频率域，作为地面的震源端、检波器端的地震波场边值条件，

步骤S5：从三维偏移速度模型的数据中筛选出完全覆盖井周局部成像范围的速度数据，

步骤S6：利用钻探过程中分阶段采集输出的与地层深度对应的声波时差数据，然后由声波时差换算层速度，施加Backus平均后用于更新井周偏移速度模型，结合波动方程基准面校正，实施与钻探过程多阶段测井匹配的井周局部叠前深度偏移，快速更新钻头前方构造图像，重新定位钻探靶点，优化下一阶段钻井轨迹；

所述步骤S2中的层位追踪过程具体包括：

步骤S21：将三维地震偏移图像中具有一致性的波形作为地震层位拾取出来，

步骤S22：采用基于方向结构张量的约束优化方法，从inline-crossline-vertical三维空间转换到的深度域成像体追踪地震层位，并且计算地层相对地质年代信息；

所述步骤S22具体包括：

步骤S221：把成像体转换到一个可以使高陡反射结构变得相对平缓的(u,p,q)空间，

步骤S222：计算成像数据沿着u、p和q坐标方向的局部空间导数，构建在这个空间地震反射图像的方向结构张量，并将它对应的特征向量反变换回到inline-crossline-vertical三维空间，得到地震反射结构的方向属性，

步骤S223：在反射层位方向属性约束下，采用迭代优化方法从成像体完成地震层位的自动追踪，进一步估算地层的相对地质年代信息；

所述步骤S6中每一阶段内的更新过程具体包括：

步骤S61：利用本阶段钻探范围内随钻测井采集得到的声波时差数据，转换生成层速度数据，对其进行光滑处理，获得满足地震偏移成像需要的井眼层速度，

步骤S62：求取本阶段测井层段在井眼位置的偏移速度同得到的井眼层速度之间的偏差，作为本阶段井周偏移速度更新的基准量，

步骤S63：在相对地质年代信息约束下，根据井眼附近地质构造复杂程度，将井眼速度偏差量沿层外推到指定半径的柱形范围，其中，范围边缘速度的更新量采用高斯衰减至零，

步骤S64：将井周局部成像范围的速度更新量施加到原先的井周偏移速度模型，实现随钻测井引导的井周偏移速度模型更新，

步骤S65：利用本阶段基准面上的共炮集反射地震信号和更新后的井周偏移速度模型，从基准面开始进行波动方程叠前深度偏移处理，生成延伸到钻头前方指定深度范围内井周柱形空间的构造图像，与此同时，还把波动方程偏移过程中延拓到下一个阶段基准面的共炮集叠前地震数据保存下来，用它更新替换原反射地震炮集信号，

步骤S66：利用本阶段井周局部叠前深度偏移结果揭示的最新构造图像，确定钻探目标最新位置和空间形态，修正下一阶段的钻井轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种随钻测井与地层格架约束的井周地震成像探测方法，其特征在于，所述步骤S61中光滑处理的过程具体为：以半个地震波长为半径利用Backus平均方法进行光滑处理。

3.根据权利要求1所述的一种随钻测井与地层格架约束的井周地震成像探测方法，其特征在于，所述步骤S1中的预处理包括叠前去噪、静校正、地表一致性振幅校正，以及从时间域经快速傅里叶变换到频率域。

4.根据权利要求1所述的一种随钻测井与地层格架约束的井周地震成像探测方法，其特征在于，所述步骤S65中采用面向共炮集数据的单程波方程叠前深度偏移方法。

5.一种随钻测井与地层格架约束的井周地震成像探测装置，其特征在于，包括处理器、存储器，以及存储于存储器中并由所述处理器执行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-4中任一所述的方法。