构建复杂地球模型的系统和方法技术方案

描述了一种方法，包括对于地质介质访问：层位模型，其包括所述地质介质中的多个层位；断层模型，其包括所述地质介质中的多个断层；以及岩石性质模型，其包括在对应于所述地质介质的第一栅格上的多个空间位置处的一个或多个物理岩石性质。该方法还包括通过将所述层位模型与所述断层模型相关来确定地层与断层之间的交叉，以及根据层位与断层之间的交叉计算用于所述地质介质的断层结构模型。该方法还包括通过根据岩石性质模型将所述一个或多个物理岩石性质分配给所述断层结构模型来生成用于地震正演建模的地球模型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
所公开的实施例一般涉及用于使用地球物理数据(例如，地震数据和/或测井数据)来构建解释层位、断层和岩石性质的复杂地球模型的技术。
技术介绍
地震勘探涉及为了烃沉积物而对地下地质介质进行勘测。一些勘测被称为“海洋”勘测，因为它们是在海洋环境中进行的。然而，“海洋”勘测不仅可以在盐水环境中进行，而且还可以在淡水和微咸水中进行。在被称为“拖曳阵列”勘测的一种类型的海洋勘测中，包含地震传感器的拖缆和源的阵列被拖曳在勘测船后面。勘测通常涉及在预定位置处部署地震源(一个或多个)和地震传感器(一个或多个)。源产生地震波，该地震波传播到地质介质中，产生压力变化和振动。地质介质的物理性质的变化改变地震波的性质，诸如它们的传播方向和其它性质。地震波的部分到达地震传感器。一些地震传感器对压力变化敏感(水听器)，其它对质点运动敏感(例如，地震检波器)，并且工业勘测可以仅部署一种类型的传感器或两者。响应于检测到的地震波，传感器生成相应的电信号并将它们作为地震数据记录在存储介质中。测井数据还可以用于更好地理解地质介质。通过在已经或正在钻探的井中放置传感器(例如，电传感器、孔隙度传感器、伽马射线传感器、核磁共振(NMR)传感器和/或其它传感器)，以及使用传感器沿着井的路径测量各种性质来获得测井数据。地震勘探的一个目标是使用从该区域收集的地震数据和表示相同区域的地质力学状态的地球模型来创建地下地质结构的精确图像。但是，目前的地球模型缺乏现代烃勘探所需程度的细节、分辨率和复杂性。
技术实现思路
因此，需要包括关于更复杂的地质介质结构的信息的地球模型。这样的地球模型将给出地质介质的更详细描述，帮助产生更准确的地震图像，并且为勘探和烃采收提供更好的见解。根据一些实施例，在具有一个或多个处理器和存储器的计算机系统处执行方法。该方法包括对于地质介质访问：层位模型，其包括所述地质介质中的多个层位；断层模型，其包括所述地质介质中的多个断层；以及岩石性质模型，其包括在对应于所述地质介质的第一栅格上的多个空间位置处的一个或多个物理岩石性质。该方法还包括通过将层位模型与断层模型相关来确定所述层位模型的相应层位与所述断层模型的相应断层之间的一个或多个交叉。该方法还包括根据所述层位模型的相应层位与所述断层模型的相应断层之间的一个或多个确定的交叉来计算用于地质介质的断层结构模型。该方法还包括通过根据岩石性质模型将所述一个或多个物理岩石性质分配给所述断层结构模型来生成用于地震正演建模的地球模型。在本专利技术的另一方面中，为了解决上述问题，一些实施例提供了一种存储一个或多个程序的非暂时性计算机可读存储介质。一个或多个程序包括指令，该指令当由具有一个或多个处理器和存储器的计算机系统执行时，使得计算机系统执行本文提供的方法中的任一项。在本专利技术的另一方面中，为了解决上述问题，一些实施例提供一种计算机系统。该计算机系统包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序。一个或多个程序被存储在存储器中并且被配置为由一个或多个处理器执行。一个或多个程序包括操作系统和指令，该指令当由一个或多个处理器执行时，使得所述计算机系统执行本文提供的方法中的任一项。附图说明图1是根据一些实施例的海洋地质勘探环境的示意图。图2是根据一些实施例的被建模以产生地球模型的地质介质的露头的示例图像。图3A-3D例示了根据一些实施例的构建复杂地球模型的方法的图形示例。图4A-4B例示了根据一些实施例的第一栅格或网格到第二栅格或网格上的翘曲。图5A-5B是根据一些实施例的构建复杂地球模型的方法的示意性流程图。图6是例示根据一些实施例的地震建模系统的框图。相同的附图标记贯穿附图指相应的部分。具体实施方式下面描述提供构建复杂地球模型的方式的方法、系统和计算机可读存储介质。在某些情况下，这些地球模型用于地震正演建模或地震成像。地球模型是用于地质介质的模型，其在地质介质内的数值栅格(有时称为“网格”)上的每个点处指定地质介质的一个或多个物理性质中的每一个的值，包括：密度、孔隙度、各种波传播速度(例如，s波和p波速度)和/或其它岩石性质。正演建模是地震波(例如，合成源数据)数值地传播通过地质介质并由接收器位置阵列捕获的过程(例如，模拟)。使用地球模型的正演建模由于多种原因是有用的。作为一个示例，合成源数据可以经由正演建模传播到接收器位置以产生合成地震数据。可以将合成地震数据与测量的地震数据进行比较，作为用于进一步细化地球模型的迭代过程的一部分，从而使地球模型更准确。作为另一个示例，一旦已经获得满意的地球模型，正演建模就可以用于通过被称为逆时偏移(RTM)的过程来增加地震剖面(例如，地质介质的“图像”)的分辨率。传统的地球模型通常具有解释地质介质中的断层的挑战。这意味着传统地球模型中的层位是无缝的。如本文所使用的，术语“层位”用于表示相邻石印(lithographic)地层(或者，可选择地，特定石印地层的相应表面)之间的边界，并且术语“断层”用于表示横跨其存在可观察到位移的岩体的断裂。因此，断层也将表示由断层横切(例如，交叉)的任何层位中的断裂或“接缝”。常规地球模型不能解释断层的一个原因是，虽然地震数据在空间上扩展，但地震数据的反演通常产生“平滑”地球模型，其中断层与褶皱相同。(地震数据的反演是从(例如，如在参考图1所描述的海洋地球物理勘探环境中获得的)测量的地震数据生成地球模型的过程。)与断层不同，褶皱是当岩石由于弯曲而不是断裂而变形时形成的波状地质结构(参见图2的描述)，因此褶皱的层位根据定义是无缝的。褶皱的类型包括背斜(弓形结构)、向斜(U形结构)或单斜(阶梯形结构)。测井数据通常也不能帮助生成三维断层模型，因为测井数据被定位到获得它的井中。然而，可以通过解释地球物理数据，特别是地震数据来生成地质介质的断层模型。在各种情况下，断层建模包括使地质学家从反演的地震数据中手动拾取断层平面或断层平面上的至少某些位置。在一些实施例中，计算机系统使用地质学家的拾取来生成(例如，插值)断层模型的其余部分。可选择地，可以使用完全计算机化的断层平面拾取方法，例如通过对反演的地震数据进行附加分析。通常，断层建模和层位建模(例如，创建地质介质内的岩层的模型的过程)的细节落在本公开的焦点之外，但是例如在Sheriff，RobertE.，Geldart，LloydP.，ExplorationSeismology，SecondEdition，Cambridge：CambridgeUniversityPress，1995中被更详细地描述，通过引用将其全部内容并入本文。由于许多原因，断层是重要的。断层可以构成烃圈闭机制，意味着某些断层结构为钻井位置提供了候选。作为它们的重要性的另一个示例，一些断层结构负责所谓的“高速”岩石和所谓的“低速”岩石之间的急剧转变。两种不同岩石类型之间的这种急剧转变可能是潜在的钻井危险。此外，当地球模型用于正演建模时，正演建模数据中的不希望的效应(例如，物理上不准确的效应)从被错误地表示为无缝的层位产生。在一些情况下，例如，这些效应是由于传播的地震数据从错误无缝层位折射而引起的。当用于偏移(例如，如上所述的RTM)时，这种效应妨碍地震剖面的分辨率，并且阻碍用于进一步细化地球模型(也在上面讨论)的迭代算法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种构建地球模型的计算机实现的方法，包括：对于地质介质，访问：层位模型，包括所述地质介质中的多个层位；断层模型，包括所述地质介质中的多个断层；以及岩石性质模型，包括对应于所述地质介质的第一栅格上的多个第一空间位置处的一个或多个物理岩石性质；通过将所述层位模型与所述断层模型相关来确定所述层位模型的相应层位与所述断层模型的相应断层之间的一个或多个交叉；根据所述层位模型的相应层位与所述断层模型的相应断层之间的一个或多个确定的交叉来计算用于所述地质介质的断层结构模型；以及通过根据所述岩石性质模型将所述一个或多个物理岩石性质分配给所述断层结构模型来生成用于地震正演建模的地球模型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.05 US 14/296,5391.一种构建地球模型的计算机实现的方法，包括：对于地质介质，访问：层位模型，包括所述地质介质中的多个层位；断层模型，包括所述地质介质中的多个断层；以及岩石性质模型，包括对应于所述地质介质的第一栅格上的多个第一空间位置处的一个或多个物理岩石性质；通过将所述层位模型与所述断层模型相关来确定所述层位模型的相应层位与所述断层模型的相应断层之间的一个或多个交叉；根据所述层位模型的相应层位与所述断层模型的相应断层之间的一个或多个确定的交叉来计算用于所述地质介质的断层结构模型；以及通过根据所述岩石性质模型将所述一个或多个物理岩石性质分配给所述断层结构模型来生成用于地震正演建模的地球模型。2.根据权利要求1所述的方法，其中所访问的层位模型中的层位是无缝层位；以及计算所述断层结构模型包括修改所述多个层位中的相应层位以包括对应于断层与相应层位的相应交叉的接缝。3.根据权利要求1所述的方法，其中相对于所述第一栅格指定所述层位模型的相应层位；以及计算结构模型包括将所述相应层位重新映射到不同于所述第一栅格的第二栅格，所述第二栅格包括多个第二空间位置，所述第二空间位置中的一个或多个与和相应层位交叉的相应断层对准。4.根据权利要求3所述的方法，还包括将岩石模型重新映射到所述第二栅格上。5.根据权利要求1所述的方法，其中岩石模型包括：低频子模型，指示根据外推到所述第一栅格上的地震数据确定的所述一个或多个物理岩石性质的深度趋势；以及高频子模型，指示根据外推到所述第一栅格上的测井数据确定的所述一个或多个物理岩石性质的波动。6.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述地球模型与储层模型组合。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用所述地球模型来计算用于所述地质介质的速度模型；以及根据所述速度模型将一个或多个地震信号传播通过所述地质介质。8.根据权利要求7所述的方法，其中将所述一个或多个地震信号传播通过所述地质介质包括所述一个或多个地震信号的正演建模。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述正演建模包括逆时偏移(RTM)。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述地球模型是三维的(3D)。11.一种计算机系统，包括：一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由所述一个或多个处理器执行时使得所述设备：对于地质介质，访问：层位模型，包括所述地质介质中的多个层位；断层模型，包括所述地质介质中的多个断层；以及岩石性质模型，包括对应于所述地质介质的第一栅格上的多个空间位置处的一个或多个物理岩石性质；通过将所述层位模型与所述断层模型相关来确定所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓磊，J·P·斯特凡尼，
申请(专利权)人：雪佛龙美国公司，
类型：发明
国别省市：美国;US