[發明專利]一種基于地層因素的煤系地層聲波曲線重構方法及系統

在審

• 申請號: 202110052991.8
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112906465A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 陳強;楊曉成;王玉祿;張生;常鎖亮;景錦;史超群
• 申請（專利權）人: 陽泉煤業（集團）股份有限公司;太原理工大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 程華

本發明提供了一種基于地層因素的煤系地層聲波曲線重構方法及系統，所述方法包括：對工作區內除基準井外的所有井的自然伽瑪曲線、密度曲線和對數電阻率曲線依次進行曲線幅度校正和異常值校正；對于非煤層段，基于異常值校正后獲得的所有井的電阻率曲線和自然伽瑪曲線重構工作區內全井段的聲波曲線；對于煤層段，基于異常值校正后獲得的所有井的密度曲線重構工作區內全井段的聲波曲線。本發明公開的方法不僅能夠提高構建煤系地層聲波曲線的可靠性、效率和精度，還能夠反映巖性、孔隙度的變化，消除井徑對聲波速度的影響，突出淺埋藏煤系巖石巖的速度差異，提高地震反演的分辨率。

技術領域

本發明涉及煤田測井和地震勘探技術領域，特別是涉及一種基于地層因素的煤系地層聲波曲線重構方法及系統。

背景技術

煤田井網度密，勘探程度高，每個煤礦區均保存有大量的鉆探、地震和測井資料，但是由于普遍缺乏聲波速度信息，給煤田三維地震數據的高分辨和高保真處理、巖性的高精度解釋帶來很大的困難。

聲波測井在地震數據井控處理、地震巖性解釋等方面有著廣泛的應用。通過聲波速度制做的合成地震數據，不僅可以用來進行煤田的構造解釋，而且可以進行圍巖、孔隙度、彈性模量和流體性質等巖性和物性的預測。但是，由于歷史原因，多數煤田測井資料中缺少聲波信息。這一現狀已成為當前制約煤田地震資料精細解釋的關鍵因素之一。如何通過電阻率、自然伽瑪、伽瑪伽瑪或密度等曲線重構高品質聲波曲線是煤田地震勘探需要迫切解決的問題。

目前，聲波曲線的重構主要有曲線環境校正重構(陳鋼花等，2005)；常規曲線統計擬合、理論計算(付志方等，2006；熊冉等，2012)；多測井參數統計加權和融合(賀懿等，2008)；小波多尺度分解重構聲波(趙繼龍等，2013)以及機器學習(張致立等，2008)等。已有大量的研究表明，聲波曲線與自然電位、電阻率、自然伽馬等多條測井曲線之間存在明顯的非線性關系，這給聲波曲線的構建帶來較大的困難。因此，煤田以往通常利用統計關系或經驗公式重構速度曲線，最常用的經驗公式是Gadrner、Faust公式。但是，煤田密度測井曲線往往受井眼影響大，而且煤系砂泥巖孔隙度低、成巖作用強，導致密度差異小，Gadrner公式換算的聲波曲線不能滿足巖性解釋要求；Faust公式雖然可將電阻率轉換為聲波，而且重構的聲波曲線對巖性差異敏感，受井徑影響小，但是并不適用于所有的巖性，尤其是煤層。針對上述問題，張致立等(2008)、范騰騰等(2013)提出了利用自然電位、電阻率、自然伽馬等多個參數基于小波分析或神經網絡提高聲波測井曲線質量的方法，但是此類方法實現復雜，推廣性不強。

發明內容

基于此，本發明的目的是提供一種基于地層因素的煤系地層聲波曲線重構方法及系統，以提高聲波曲線重構的效率和精度。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于地層因素的煤系地層聲波曲線重構方法，所述方法包括：

步驟S1：獲取工作區內所有井的自然伽瑪曲線、對數電阻率曲線和密度曲線；

步驟S2：對工作區內除基準井外的所有井的自然伽瑪曲線、密度曲線和對數電阻率曲線依次進行曲線幅度校正；

步驟S3：對曲線幅度校正后的所有井的自然伽瑪曲線、密度曲線和對數電阻率曲線進行異常值校正；

步驟S4：對于非煤層段，基于異常值校正后獲得的所有井的電阻率曲線和自然伽瑪曲線重構工作區內全井段的聲波曲線；

步驟S5：對于煤層段，基于異常值校正后獲得的所有井的密度曲線重構工作區內全井段的聲波曲線。

可選的，對工作區內除基準井外的所有井的自然伽瑪曲線進行曲線幅度校正，具體包括：

步驟S211：基于基準井繪制全井段的自然伽瑪概率密度分布直方圖；

步驟S212：基于所述自然伽瑪概率密度分布直方圖采用箱形圖法確定所述自然伽瑪曲線的上四分位數、下四分位數、中位數和中位數對應最大頻數；