地下高速層頂界面位置確定方法和深度確定方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及地表勘探領(lǐng)域，具體而言，涉及地下高速層頂界面位置確定方法和地下高速層頂界面深度確定方法，其通過至少一個檢波器獲取多個設(shè)置在測井中的多個激發(fā)點所發(fā)出的地震波，以確定每個激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)檢波器的到達(dá)時間；再判斷指定的第一激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)檢波器的第一到達(dá)時間和指定的第二激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)檢波器的第二到達(dá)時間的差值是否小于預(yù)設(shè)的第一差值；如果判斷為是，則確定高速層頂界面在第一激發(fā)點和第二激發(fā)點之間，也就確定了設(shè)置有激發(fā)點的測井已經(jīng)打穿了高速層頂界面，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中不足。
【專利說明】地下高速層頂界面位置確定方法和深度確定方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及地表勘探領(lǐng)域，具體而言，涉及地下高速層頂界面位置確定方法和地 下高速層頂界面深度確定方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 利用鉆井求取地震波在淺表層地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的層速度和厚度的方法稱為地震微測 井，它在地震勘探資料處理中起著重要作用。地震微測井是記錄直接穿透巖層的縱波，其方 法有兩種：如圖1中所示的，①在地面上爆炸，檢波器放在鉆孔內(nèi)不同深度接收；和如圖2 中所示的②在鉆孔內(nèi)不同深度上爆炸，檢波器在地面上接收。（圖1和圖2反了，圖2是現(xiàn) 在①的文字描述，圖1是現(xiàn)在②的文字描述。請調(diào)整。）
[0003] 從現(xiàn)有常規(guī)地震微測井的實施過程中，往往會出現(xiàn)無法抗拒的精度誤差，進(jìn)而由 于精度誤差所帶來的其他方面的錯誤。
[0004] 在進(jìn)行地震微測井時，先由地面向地下鉆探一定深度的孔，在此孔中按照一定間 距和數(shù)量，再在預(yù)設(shè)的位置放入激發(fā)（雷管或炸藥），或在這些預(yù)設(shè)的位置放入用于接收激 發(fā)所產(chǎn)生信號的檢波器，并同樣在地面距孔口一定距離（水平距離lm-5m)內(nèi)擺放一定數(shù)量 檢波器接收，或激發(fā)（孔中放入激發(fā)，則地面放置檢波器，孔中放入檢波器，則地面放置激 發(fā)）。下面只以孔中放入激發(fā)，地面放置檢波器的方式進(jìn)行說明，通過由深到淺引爆各深度 的激發(fā)點，而獲取得到每個激發(fā)到每個檢波器（檢波器可以是多個，也可以是一個，為了提 高效率和準(zhǔn)確率，通常同時設(shè)置多個檢波器）的地震波初至信息。通過對所接收到的地震 波初至信息經(jīng)過垂直校正處理后，繪制出此地震微測井的垂直時深曲線，如圖3所示，利用 該時深曲線的擬合和解釋，獲取得到淺表層各低、降速帶層序厚度和速度的結(jié)構(gòu)變化量。該 技術(shù)方法是唯一一種通過垂直測量野外低、降速帶的方式，進(jìn)而也是精細(xì)描述各淺表層層 序結(jié)構(gòu)信息的探測方法。目前，該種方法所獲取的資料成果，普遍使用在地震勘探淺表層 低、降速帶建模及地震資料靜校正計算，迄今為止屬野外淺表層低、降速帶調(diào)查精準(zhǔn)度較高 的方法。其自身成果參數(shù)，是檢驗其它靜校正方法所獲取淺表層模型和靜校正量的唯一標(biāo) 準(zhǔn)。該方法的主要特點：一是適應(yīng)性強(qiáng)。外業(yè)鉆探基本不會受到地形起伏和淺表層層序介 質(zhì)變化的影響；二是能較清晰地分界出淺表層低、降速帶各層序結(jié)構(gòu)厚度與速度的變化規(guī) 律；三是可利用區(qū)域內(nèi)有效的控制點，指導(dǎo)宏觀面的淺表層地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型；四是利用其精 確的參數(shù)，完成對其它方法建模和靜校正量的質(zhì)控。但是，自地震勘探淺表層調(diào)查出現(xiàn)地 震微測井的方法以來，都在尋求一種能用于自身驗證的方法，即對所獲結(jié)果進(jìn)行正確性論 證的方法。而大部分對地震微測井的校正手段都集中在了野外，基本沒有能下定論的驗證 方法。在野外實施地震微測井時，往往會出現(xiàn)不確定的因素而導(dǎo)致誤差的發(fā)生，例如：電纜 入井投放受阻，重錘質(zhì)量不到位，重錘線與電纜線的固定不牢靠，埋井沉淀不規(guī)范等（以上 述幾種方式假設(shè)能在施工時進(jìn)行改進(jìn)或操作質(zhì)控，將能有效的提高地震微測井成果的正確 率）。但在后期成果數(shù)據(jù)的解釋中，仍然沒能給出從根本上解決地震微測井，是否真正打穿 高速層頂界面（也就是低速層和高速層交界的界面）的判斷方法和手段。所以，為保全它 的真實性，只有在鉆井時增加鉆探深度，改進(jìn)操作工序等，但這也只是從一個方面提高了確 認(rèn)出高速層的準(zhǔn)確性，卻依然不能保證測量出的高速層深度是正確的。
[0005] 目前地震微測井的采集方法除了前面所提及的兩種方式（第一種形式是井中接 收，地面激發(fā)；第二種形式是井中激發(fā)，地面接收），還有第三種方式：第三種形式是雙井， 即一口井中放置激發(fā)，另一 口井中放置檢波器。
[0006] 無論是地震單井微測井還是地震雙井微測井，在判斷地震微測井是否打穿高速層 頂界面時，所采用的方式均是在井中放置多個激發(fā)或檢波器，并根據(jù)相鄰的激發(fā)（或檢波 器）之間的深度差，即道間深度和與之相對應(yīng)的初至?xí)r差（不同激發(fā)所產(chǎn)生的波首次到達(dá) 同一檢波器的時間）比，也就是根據(jù)速度的結(jié)果來判斷高速層的深度，以線性擬合的方式 判斷出高速層頂界面（高速層和低速層交界的界面）在哪兩個激發(fā)之間，進(jìn)而根據(jù)激發(fā)的 位置來確定高速層頂界面的位置。
[0007] 但，此種判斷高速層頂界面在哪兩個激發(fā)之間的方法，無法準(zhǔn)確的判斷出高速層 頂界面是否在測井中的兩個激發(fā)點之間，也就是測井是否打穿了高速層頂界面。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供地下高速層頂界面位置確定方法和地下高速層頂界面深 度確定方法，以解決上述的問題。
[0009] 在本發(fā)明的實施例中，提供了地下高速層頂界面位置確定方法，包括：
[0010] 通過至少一個檢波器獲取多個設(shè)置在測井中的多個激發(fā)點所發(fā)出的地震波，以確 定每個激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)檢波器的到達(dá)時間；
[0011] 判斷指定的第一激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)檢波器的第一到達(dá)時間和指定的第 二激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)檢波器的第二到達(dá)時間的差值是否小于預(yù)設(shè)的第一差值；
[0012] 若是，則確定高速層頂界面在第一激發(fā)點和第二激發(fā)點之間。
[0013] 優(yōu)選的，
[0014] 指定的第一激發(fā)點和指定的第二激發(fā)點是相鄰的。
[0015] 優(yōu)選的，
[0016] 還包括：計算預(yù)定深度范圍內(nèi)，指定的相鄰兩個激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)檢波 器的到達(dá)時間的第二差值；
[0017] 若多個激發(fā)點均勻分布于測井中，則根據(jù)第二差值和第一激發(fā)點與第二激發(fā)點之 間激發(fā)點的個數(shù)確定第一差值；
[0018] 若多個激發(fā)點不均勻分布于測井中，則根據(jù)第二差值、第一激發(fā)點和第二激發(fā)點 之間的激發(fā)點數(shù)量和有效距離計算第一差值，有效距離是第一激發(fā)點和第二激發(fā)點之間的 距離。
[0019] 優(yōu)選的，
[0020] 判斷指定的第一激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)檢波器的第一到達(dá)時間和指定的第 二激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)檢波器的第二到達(dá)時間的差值是否小于預(yù)設(shè)的第一差值還 包括：
[0021] 若否，則增大位于地表的檢波器與設(shè)置有激發(fā)點的測井井口的距離；
[0022] 再次通過檢波器確定每個激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)檢波器的到達(dá)時間，并判斷 指定的第一激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)檢波器的第一到達(dá)時間和指定的第二激發(fā)點所發(fā) 出的地震波到達(dá)檢波器的第二到達(dá)時間的差值是否小于預(yù)設(shè)的第一差值。
[0023] 優(yōu)選的，
[0024] 還包括：根據(jù)公式

【權(quán)利要求】
1. 地下高速層頂界面位置確定方法，其特征在于，包括： 通過至少一個檢波器獲取多個設(shè)置在測井中的多個激發(fā)點所發(fā)出的地震波，以確定每 個激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)所述檢波器的到達(dá)時間； 判斷指定的第一激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)所述檢波器的第一到達(dá)時間和指定的第 二激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)所述檢波器的第二到達(dá)時間的差值是否小于預(yù)設(shè)的第一差 值； 若是，則確定高速層頂界面在所述第一激發(fā)點和所述第二激發(fā)點之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下高速層頂界面位置確定方法，其特征在于， 所述指定的第一激發(fā)點和所述指定的第二激發(fā)點是相鄰的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下高速層頂界面位置確定方法，其特征在于， 還包括：計算預(yù)定深度范圍內(nèi)，指定的相鄰兩個激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)所述檢波 器的到達(dá)時間的第二差值； 若多個所述激發(fā)點均勻分布于測井中，則根據(jù)所述第二差值和所述第一激發(fā)點與所述 第二激發(fā)點之間激發(fā)點的個數(shù)確定所述第一差值； 若多個所述激發(fā)點不均勻分布于測井中，則根據(jù)所述第二差值、所述第一激發(fā)點和所 述第二激發(fā)點之間的激發(fā)點數(shù)量和有效距離計算所述第一差值，所述有效距離是所述第一 激發(fā)點和所述第二激發(fā)點之間的距離。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下高速層頂界面位置確定方法，其特征在于， 所述判斷指定的第一激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)所述檢波器的第一到達(dá)時間和指定 的第二激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)所述檢波器的第二到達(dá)時間的差值是否小于預(yù)設(shè)的第 一差值還包括： 若否，則增大位于地表的所述檢波器與設(shè)置有激發(fā)點的測井井口的距離； 再次通過檢波器確定每個激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)所述檢波器的到達(dá)時間，并判斷 指定的第一激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)所述檢波器的第一到達(dá)時間和指定的第二激發(fā)點 所發(fā)出的地震波到達(dá)所述檢波器的第二到達(dá)時間的差值是否小于預(yù)設(shè)的第一差值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的地下高速層頂界面位置確定方法，其特征在于， 還包括：根據(jù)公式。
或根據(jù)公式
計算所述檢波器的安放 位置，其中，h為預(yù)先獲取得到的第一激發(fā)點至地表的堅直距離，h2為預(yù)先獲取的第二激發(fā) 點至地表的堅直距離，Vp為預(yù)先獲取得到的低速層平均速度，Vg為預(yù)先獲取的高速層平均 速度，X為檢波器與測井井口的水平距離，h為預(yù)先獲取的第一時間，t 2為預(yù)先獲取的第二 時間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下高速層頂界面位置確定方法，其特征在于， 所述檢波器的數(shù)量為多個，且多個所述檢波器間隔預(yù)定的距離，依次設(shè)置于地表，或多 個所述檢波器沿深度方向依次置于測井內(nèi)部； 根據(jù)每個檢波器所接收到的多個激發(fā)點所發(fā)出的地震波的到達(dá)時間，利用檢波點域顯 示方式，繪制出檢波器所接收到不同井中各激發(fā)點的道集。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的地下高速層頂界面位置確定方法，其特征在于，還包括： 判斷除第一到達(dá)時間和第二到達(dá)時間的差值外，任意相鄰的兩個激發(fā)點所發(fā)出的地震 波到達(dá)所述檢波器的到達(dá)時間的差值的絕對值是否小于預(yù)設(shè)的第一差值； 若否，則確定高速層頂界面在所述第一激發(fā)點和所述第二激發(fā)點之間。
8. 地下高速層頂界面位置確定方法，其特征在于，包括： 通過多個設(shè)置在測井中的檢波器，獲取至少一個激發(fā)點所發(fā)出的地震波，以確定同一 個激發(fā)點所發(fā)出的地震波分別到達(dá)所述檢波器的到達(dá)初至?xí)r間； 判斷指定的一個所述激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)第一檢波器的第一到達(dá)時間和指定 的一個所述激發(fā)點所發(fā)出的地震波到達(dá)第二檢波器的第二到達(dá)時間的差值是否小于預(yù)設(shè) 的第一差值； 若是，則確定高速層頂界面在所述第一檢波器和所述第二檢波器之間。
9. 地下高速層頂界面深度確定方法，包括如根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的淺表層高速層頂 界面位置確定方法，其特征在于，還包括： 分別獲取所述第一激發(fā)點的第一深度值和所述第二激發(fā)點的第二深度值； 確定高速層頂界面在第一深度值和第二深度值之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的地下高速層頂界面深度確定方法，其特征在于，還包括： 根據(jù)預(yù)先獲取的計算距離和計算時間計算待確定速度，所述計算距離是檢波器和所述 第一激發(fā)點，或所述第二激發(fā)點之間的距離，所述計算時間是第一時間，或所述第二時間； 判斷所述待確定速度是否滿足預(yù)先獲取到的標(biāo)準(zhǔn)速度閾值； 若是，則確定高速層頂界面在第一深度值和第二深度值之間。
【文檔編號】G01V1/28GK104297799SQ201410609299
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】薛為平, 婁兵, 姚茂敏, 范旭, 潘龍 申請人:薛為平