[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

说明书

本发明涉及一种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，利用钻探过程中分阶段测井采集的声波速度数据，在地层格架约束下对井孔周围偏移速度场进行更新，结合波动方程基准面延拓实现井周叠前深度偏移快速成像，重新定位钻研目标，及时优化钻井轨迹。与现有技术相比，本发明可以使测井资料提供的地层速度能从井眼向井周拓展时具有地质上的合理性，提高钻探成功率。

技术领域

本发明涉及一种地质探测领域，尤其是涉及一种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。

背景技术

在石油天然气地震勘探中，首先通过地震数据采集、处理和解释，在地震、地质和测井资料综合指导下，确定油气藏圈闭类型和特征，然后对优选的储层目标实施钻探。复杂非均匀地下介质中的复杂构造成像，通常都是以叠前偏移尤其是叠前深度偏移为主要技术手段的。然而，叠前深度偏移的成像精度很大程度上取决于深度域偏移速度模型的可靠性。在常规地震数据处理中，通常以叠前时间偏移分析的均方根速度转换的深度域层速度作为初始的深度域偏移速度模型，然后利用叠前深度偏移输出的共成像点道集，根据同相轴剩余曲率信息采用反射走时层析，反演构建比较准确的偏移速度模型。由于地面地震观测系统局限性、速度-深度耦合性以及反射波反演问题的非线性等因素，偏移速度反演存在很强的多解性，即使得到的偏移速度模型能够使偏移图像聚焦，共成像点道集拉平，也无法保证成像剖面中地震同相轴深度和实际地层深度的吻合，经常导致钻井过程中的井-震不闭合问题，给钻探带了很大风险。为了提高地震成像精度，需要构建与地下实际地层速度更加吻合的偏移速度模型。目前主要有以下一些技术手段：一是在钻探过程中采集checkshot测井资料，带回地震数据处理中心重新进行checkshot一维速度-深度数据约束的反射走时层析反演，改善井孔附近偏移速度模型，重新进行叠前深度偏移，然后再重新进行地震解释。这种技术流程的不足之处在于实时性不强，速度修正缺少地层格架信息约束。二是采用所谓的地质导向技术，利用随钻测量数据和随钻地层评价测井数据，以人机对话方式控制井眼轨迹(王理斌等，2012)。在井轨迹控制时要利用前期地质模型与前期测井、录井资料做出综合分析，以确定下一步钻进井斜与方位。若使用具有方向性的随钻测井仪器，可以利用测井曲线反演当前轨迹与地层界面的距离、方向关系，再反过来对地质模型进行调整；若使用无方位的随钻测井仪器，就只能完全依赖于前期模型的准确性。因此，在实施地质导向之前，首先要建立地质导向钻前速度和地层模型。当地质构造较简单时，所建立的模型接近实际情况；当地质构造较复杂时，所建立的前导模型与真实情况有较大的偏差。此外，地质导向并没有利用随钻测井提供的有用信息及时更新偏移速度模型，进而更新导向模型所依赖的地震成像数据。三是采用随钻地震技术，利用钻头钻进过程中产生的振动信号传输到钻头后方钻杆上的地震信号采集器，将相对比较高频的随钻地震数据传输到地面，进行处理分析后及时更新钻前地层结构图像，优化井轨迹。该技术缺点是随钻地震信号较弱，尤其是钻遇软岩层等情况下震源信号不佳,信噪比低，探测范围小。总之，尽管这些技术(尤其是第一种)已经在油气勘探行业得到推广有用，但是它们的局限性很明显，尤其不适应我国许多探区深层、超深层油气资源的勘探开发形势。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种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。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种随钻测井与地层格架约束的井周地震成像探测方法，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；