相关技术的交叉引用
本申请要求享有2018年11月30日提交的名称为：“一种更新待钻地层地震速度的方法”的中国专利申请cn201811453357.x的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。
本发明涉及油气勘探开发技术领域，具体地说，涉及一种地球物理指导钻井技术方法，尤其涉及一种更新待钻地层地震速度的方法。
背景技术：
油气钻探面临着日趋复杂的地质环境，准确描述目标区域地质与力学特征，合理建立钻前地下模型可以大幅降低钻探风险。目前钻前地下模型的建立方法主要是以常规地震成像为基础，综合运用地球物理和岩石力学方法进行的。
地震成像过程中速度模型的建立往往存在多解性问题，这将导致预测的层位、构造、岩性以及力学特征在某些工区存在较大误差，会对钻井设计的科学性和准确性造成不良影响。
随钻修正地质力学模型需要在实钻过程中快速更新待钻地层的地震速度场信息。传统层析成像技术将整体地层进行网格化，这种方式增加了反演参数的数量，效率较低，不适用于随钻环境。目前公开的文章和专利鲜有提及适用于该环境的地震速度建模方法。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供了一种更新待钻地层地震速度的方法，所述方法包括：
步骤一、利用目标区域的初始地震速度模型进行叠前深度偏移，得到所述目标区域的共成像点道集，其中，所述目标区域包括已钻区域和未钻区域；
步骤二、基于所述共成像点道集，在未钻区域的井轨迹对应的道上选取不同深度的反射点；
步骤三、对于各个反射点，分别获取不同反射角度所对应的成像深度以及对应的反射射线在各个层位内的射线长度；
步骤四、根据所述成像深度以及对应的反射射线在各个层位内的射线长度确定地震速度更新模型中的更新系数；
步骤五、根据所述更新系数，利用所述地震更新模型对各个反射点所对应的地层的初始地震速度进行更新，得到更新后的地震速度。
根据本发明的一个实施例，所述已钻区域的初始地震速度模型为利用地震时间层位解释结果数据和实钻录井数据更新后的地震速度模型。
根据本发明的一个实施例，在所述步骤二中，根据一反射点的深度，以及该层位的下一层位的地震时间层位解释结果数据和初始地震速度数据，确定所述下一层位所对应的反射点。
根据本发明的一个实施例，根据如下表达式确定所述下一层位所对应的反射点：
其中，
根据本发明的一个实施例，在所述步骤三中，对于各个反射点，分别在共成像点道集中拾取rmo，并根据rmo来获取不同反射角度所对应的成像深度。
根据本发明的一个实施例，在所述步骤三中，所获取到的反射射线在各个层位内的长度为反射点到未钻区域与已钻区域分界面之间的射线长度。
根据本发明的一个实施例，在所述步骤四中，
根据所述成像深度以及对应的反射射线在各个层位内的射线长度确定各个反射点所对应的地震速度变形；
根据所述地震速度变形确定地震速度更新模型中的更新系数。
根据本发明的一个实施例，在所述步骤四中，根据如下表达式确定各个反射点所对应的地震速度变形：
其中，
根据本发明的一个实施例，在所述步骤四中，根据如下表示确定地震速度更新模型中的更新系数：
其中，
根据本发明的一个实施例，更新系数c0,i的取值为1。
根据本发明的一个实施例，在所述步骤五中，根据如下表达式对各个反射点所对应的地层的初始地震速度进行更新：
其中，
本发明所提供的更新待钻地层地震速度的方法能够大幅减少传统地震层析成像的参数数量，从而提高了速度建模效率(在实际使用中使得计算机软件可以快速地在24小时内完成对待钻地层的地震速度的更新以及重新建模)，为实时修正待钻地层地质力学模型打下基础。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：
图1是根据本发明一个实施例的更新待钻地层地震速度的方法的实现流程示意图；
图2是根据本发明一个实施例的目标区域的结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的初始叠前深度偏移成像深度示意图；
图4是根据本发明一个实施例的共成像点道集示意图；
图5是根据本发明一个实施例的反射射线的示意图；
图6是根据本发明一个实施例的确定更新系数的实现流程示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本发明实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本发明可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。
另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
针对现有技术中所存在的问题，本发明提供了一种新的更新待钻地层地震速度的方法。其中，图1示出了本实施例中该方法的实现流程示意图。
如图1所示，本实施例中，该方法首先会在步骤s101中利用目标区域的初始地震速度模型进行叠前深度偏移，从而得到目标区域的共成像点道集。如图2所示，本实施例中，目标区域优选地包括已钻区域和待钻区域(即未钻区域)，而发明优选地主要是针对待钻区域的地震速度进行更新，以获取更为准确的地震速度数据。
本实施例中，该方法在步骤s101中所获取到的目标区域的初始地震数据优选地为中心点落入根据井底位移大小而确定的井周一定范围内(例如，一般为井底位移加3000m-5000m)的叠前地震数据及相应区域的初始地震速度模型。当然，在本发明的其他实施例中，上述目标区域的原始基准地震数据还可以为其他合理区域的地震数据。
当地下地层是水平的或接近水平时，水平叠加剖面上反映的地层位置和形态符合或基本符合地层在地下的实际情况。但当地层是倾斜的或产状起伏变化很大时，水平叠加剖面上反映的地层位置和形态与实际情况会有偏离，甚至还会有很大的偏离。为了纠正这种偏离，就需要进行偏移处理。
因此，本实施例中，该方法会在步骤s101中对目标区域的速度模型进行叠前深度偏移。需要指出的是，本实施例中，目标区域中的已钻区域的速度模型为利用地震时间层位解释结果数据和实钻录井数据更新后的速度模型。
具体地，本实施例中，该方法优选地可以利用诸如高斯束、克希霍夫等基于射线理论的偏移算法来利用目标区域的速度模型进行叠前深度偏移，从而得到成像剖面和共成像点道集。其中，图3示出了本实施例中初始叠前深度偏移成像深度示意图，图4示出了共成像点道集示意图。
当然，在本发明的其他实施例中，该方法还可以根据实际需要采用其他合理方式来对目标区域的速度模型进行叠前深度偏移，本发明不限于此。
再次如图1所示，本实施例中，在叠前深度偏移后，该方法会在步骤s102中基于上述共成像点道集，在未钻区域的井轨迹对应的道上选取不同深度的反射点。具体地，本实施例中，该方法在步骤s102中优选地在井轨迹对应的道上拾取不同深度的反射点的深度坐标，而该拾取操作并不需要特别精确。
当然，在本发明的其他实施例中，根据实际需要，该方法在步骤s102中还可以采用其他合理方式来选取反射点，本发明不限于此。
例如，在本发明的一个实施例中，该方法在步骤s102中还可以根据一层位所对应反射点的深度，以及该层位的下一层位的地震时间层位解释结果数据和初始地震速度数据，确定下一层位所对应的反射点。
具体地，该方法可以根据如下表达式确定下一层位所对应的反射点：
其中，
这样也就可以得到不同深度的反射点。
在未钻区域的井轨迹对应的道上选取不同深度的反射点后，如图1所示，本实施例中，该方法优选地会在步骤s103中对于各个反射点，分别获取不同反射角度所对应的成像深度以及对应的反射射线在各个层位内的射线长度，并在步骤s104中根据不同反射角度所对应的成像深度以及对应的反射射线在各个层位内的射线长度来确定地震速度更新模型中的更新系数。
具体地，本实施例中，针对于任一反射点，该方法在步骤s103中优选地通过在共成像点道集中拾取剩余时差rmo，并根据剩余时差rmo来获取不同反射角度所对应的成像深度。
例如，如图5所示，第i个反射点的两个不同的反射角度分别为θ1,i和θ2,i，这两个反射角度所对应的成像深度分别为
对于每个反射角度所对应的模拟出的反射射线，本实施例中，该方法优选地会从发射点以指定反射角来向地表方向追踪反射射线，并且，对于反射射线的追踪优选地追踪至已钻区域与未钻区域的分界面即可，而不需要完全追踪至地表。即，该方法所获取到的反射射线在各个层位内的总长度优选地为反射点到未钻区域与已钻区域分界面之间的射线长度。
当然，在本发明的其他实施例中，该方法还可以采用其他合理方式来确定不同反射角度所对应的成像深度以及对应的反射射线在各个层位内的射线长度。
如图1所示，本实施例中，该方法会在步骤s104中根据步骤s103所得到的成像深度以及对应的反射射线在各个层位内的射线长度确定地震速度更新模型中的更新系数。
如图6所示，本实施例中，该方法优选地会在步骤s601中根据步骤s103所得到的成像深度以及对应的反射射线在各个层位内的射线长度确定各个反射点所对应的地震速度变形，随后再在步骤s602中根据地震速度变形确定地震速度更新模型中的更新系数。
具体地，例如对于第i个反射点，本实施例中，该方法在步骤s601中优选地根据如下表达式确定该反射点所对应的地震速度变形：
其中，
根据表达式(2)，该方法可以确定给出第i个反射点所对应的地震速度变形δmi。而该方法在步骤s602中优选地基于第i个反射点所对应的地震速度变形δmi，利用如下表达式来确定地震速度更新模型中的更新系数：
其中，
本实施例中，更新系数c0的取值为1。当然，在本发明的其他实施例中，更新系数c0的取值的取值还可以为其他合理值。
利用表达式(3)，该方法也就可以确定出第i个反射点所对应的更新系数c0,i和c1,i。基于相同原理，该方法同样可以确定出第i个反射点所对应的更新系数。
在得到更新系数后，该方法则可以在步骤s105中来根据上述更新系数，利用地震更新模型对各个发射点所对应的地层的初始地震速度进行更新。
具体地，本实施例中，地震更新模型可以表示为：
其中，
基于上述原理，该方法也就可以实现对每个发射点所对应的地层的地震速度的更新，进而使得最终所得到的共成像点道集中的每个反射面得以拉平。
从上述描述中可以看出，本发明所提供的更新待钻地层地震速度的方法能够大幅减少传统地震层析成像的参数数量，从而提高了速度建模效率(在实际使用中使得计算机软件可以快速地在24小时内完成对待钻地层的地震速度的更新以及重新建模)，为实时修正待钻地层地质力学模型打下基础。
应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构或处理步骤，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。
说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。
虽然上述示例用于说明本发明在一个或多个应用中的原理，但对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的原理和思想的情况下，明显可以在形式上、用法及实施的细节上作各种修改而不用付出创造性劳动。因此，本发明由所附的权利要求书来限定。
1.一种更新待钻地层地震速度的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤一、利用目标区域的初始地震速度模型进行叠前深度偏移，得到所述目标区域的共成像点道集，其中，所述目标区域包括已钻区域和未钻区域；
步骤二、基于所述共成像点道集，在未钻区域的井轨迹对应的道上选取不同深度的反射点；
步骤三、对于各个反射点，分别获取不同反射角度所对应的成像深度以及对应的反射射线在各个层位内的射线长度；
步骤四、根据所述成像深度以及对应的反射射线在各个层位内的射线长度确定地震速度更新模型中的更新系数；
步骤五、根据所述更新系数，利用所述地震更新模型对各个反射点所对应的地层的初始地震速度进行更新，得到更新后的地震速度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述已钻区域的初始地震速度模型为利用地震时间层位解释结果数据和实钻录井数据更新后的地震速度模型。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中，根据一反射点的深度，以及该层位的下一层位的地震时间层位解释结果数据和初始地震速度数据，确定所述下一层位所对应的反射点。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据如下表达式确定所述下一层位所对应的反射点：
其中，
5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤三中，对于各个反射点，分别在共成像点道集中拾取rmo，并根据rmo来获取不同反射角度所对应的成像深度。
6.如权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤三中，所获取到的反射射线在各个层位内的长度为反射点到未钻区域与已钻区域分界面之间的射线长度。
7.如权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤四中，
根据所述成像深度以及对应的反射射线在各个层位内的射线长度确定各个反射点所对应的地震速度变形；
根据所述地震速度变形确定地震速度更新模型中的更新系数。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步骤四中，根据如下表达式确定各个反射点所对应的地震速度变形：
其中，
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述步骤四中，根据如下表示确定地震速度更新模型中的更新系数：
其中，
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，更新系数c0,i的取值为1。
11.如权利要求1～10中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤五中，根据如下表达式对各个反射点所对应的地层的初始地震速度进行更新：
其中，
