[发明专利]一种深度域测井和地震数据的直接标定方法

权利要求书

1.一种深度域测井和地震数据的直接标定方法，其包括以下主要步骤：

(1)剔除测井速度数据和测井密度数据中的空值和异常值，得到有效测井速度数据和有效测井密度数据；

(2)用有效测井速度数据和有效测井密度数据计算不同深度位置处的测井反射系数r＝[r(1),…,r(l),…,r(L)]，其中，L为有效测井速度数据和有效测井密度数据的采样点数量；

(3)从目标深度段内且经过井位置的剖面地震数据S中提取零相位初始深度域地震子波，其过程按照以下步骤进行：

①计算剖面地震数据S的平均谱y：

其中，fft[·]表示向量的快速傅里叶变换，剖面地震数据S共包含N道地震记录，S(n)为剖面地震数据S中的第n道地震记录，且其包含M个采样点；

②构建目标函数并使用最小二乘法对目标函数求解，获得拟合参数α和β；其中，||·||₂表示向量的L2范数，exp[·]表示向量的指数，地震波数向量K＝[K(1),…,K(m),…,K(M)]，ΔD为剖面地震数据S的深度采样间隔；

③使用拟合参数β和测井波数向量k构建零相位初始深度域地震子波w₀：

其中，k＝[k(1),…,k(l),…,k(L)]，Δd为测井数据的深度采样间隔；

(4)用零相位初始深度域地震子波w₀和测井反射系数r制作深度域合成地震记录A：

其中，real{·}表示取向量实部的运算，⊙表示向量的哈达玛积，矩阵P为一个L阶矩阵，矩阵为矩阵P的共轭矩阵，矩阵P中的元素P(l,l)具有如下表达式：

其中，为虚数单位，v_max为有效测井速度数据中的最大值；此时，深度域合成地震记录A对应的深度坐标为D^A＝[D^A(1),…,D^A(l),…,D^A(L)]，且D^A(1)为与测井对应的深度域井旁地震记录的起始深度；

(5)将测井对应的深度域井旁地震记录按照测井数据的深度采样间隔采用三次样条插值方法进行插值；

(6)将深度域合成地震记录A与插值后的深度域井旁地震记录进行互相关运算，并用互相关结果中最大值对应的深度位置D₀将深度域合成地震记录A对应的深度坐标更新为D^A＝D^A+[D₀-D^A(1)]；同时，从D₀起，从插值后的深度域井旁地震记录中截取L个采样点得到深度域井旁地震记录片段B，对应的深度坐标为D^B＝[D^B(1),…,D^B(l),…,D^B(L)]；

(7)基于深度域井旁地震记录片段B和测井反射系数r，使用直接深度域地震子波提取方法提取深度域地震子波；基于提取的深度域地震子波和测井反射系数r，使用深度域地震记录的直接合成方法更新深度域合成地震记录A；

(8)选取深度域井旁地震记录片段B中与深度域合成地震记录A中波形特征相似且振幅绝对值较大的波峰或波谷位置，通过压缩或是拉伸深度域井旁地震记录片段B，将所选取的波峰或波谷位置与深度域合成地震记录A进行对齐，并产生相应的深度偏差点集合E：

E＝{E(1),…,E(j),…,E(J)},J＜L，

式中，E(j)＝D^B(j)-D^A(j)表示深度域井旁地震记录片段B与深度域合成地震记录A在所选取的第j点位置处的深度坐标之差；对深度偏差点集合中的元素使用三次样条插值方法进行插值，得到深度校正曲线C；

(9)将深度校正曲线C分别与当前深度域合成地震记录A和深度域井旁地震记录片段B对应的深度坐标D^A和D^B进行叠加，得到各自的新深度坐标，即D^A＝D^A+C和D^B＝D^B+C，并根据新的深度坐标从插值后的深度域井旁地震记录中截取对应的深度域井旁地震记录片段B，然后重复步骤(7)；

(10)如果深度域井旁地震记录片段B与深度域合成地震记录A在波形特征相似，振幅绝对值较大的波峰或波谷位置已经对齐，且二者的相关系数高于之前的标定过程，就结束标定操作，并生成测井深度-地震深度对应关系和深度域地震子波，否则重复步骤(8)至(9)。