基於最優地震子波提取的快速匹配投影分解的地層反射拾取技術的製作方法
2023-05-19 14:10:56 4
專利名稱：基於最優地震子波提取的快速匹配投影分解的地層反射拾取技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及石油地震勘探數據處理與解釋領域，是一種通過最優地震子波提取的快速匹配投影分解去除地震資料中的子波信息，提取和突出地震反射層序結構，指示地層反射界面的位置、地層厚度及其橫向變化的技術。
背景技術：
利用地震資料提取地層的層序變化特徵、儲層各反射界面的準確位置及其厚度是油氣地球物理勘探的重要內容。地震信號可看成是震源子波通過大地濾波後形成的，它是時間和空間上同時變化的地震子波、地層反射係數和噪聲等信息的綜合反映，這為利用地震資料提取地層反射係數的位置及其橫向變化、儲層界面的位置及厚度、地層的層序變化等/[目息提供了可能。利用地震資料提取目標地層的反射界面的位置是地震解釋的重要工作，一類常規方法如人工層位追蹤生成地層位置信息，存在實現效率低和明顯的人為主觀性問題。目前，許多地震資料解釋軟體可利用計算機自動拾取層位，提高了工作效率，但它需要人工布設種子點作為初始化條件，受地震資料和人為主觀影響明顯，當地震同相軸連續性差時，計算機自動拾取層位將出現困難。另外，由於複雜的地下地質條件、地震調諧、地層橫向變化大等因素的影響，上述地層反射拾取方法都未能考慮地震子波在時間和空間上的變化性以及地震調諧導致地層反射同相軸的畸變，故拾取的精度難以保證。另一類方法一般通過提高地震資料解析度的技術實現，如利用反褶積增強解析度、對疊後地震資料進行帶通濾波提高地震資料主頻、補償地震高頻能量或拓寬地震信號頻帶等方法，但此類方法忽視了地震信號中地震子波本身存在的時變和空變特性，即地震子波的特徵參數存在可變性，且單純提高地震資料主頻或拓展地震頻帶的方法雖然增加了地震同相軸的數量，但會引入了過多的反射假象，難以可靠地用於地層反射界面和層序結構的準確拾取。匹配追蹤分解算法(MPD，Mallat和Zhang Zhifeng, 1993)可將地震信號分解為一組時頻原子基的線性組合，Castagna和Sun Shenjie (2003)利用該算法對地震數據進行瞬時譜分析，用於檢測油氣儲層的低頻陰影，Liu (2007)和Wang(2008)利用改進的MTO檢測河道和油氣層低頻異常。Puryear (2008)把地震反射係數看成是偶部與奇部的組合，利用MPD 實現了一種譜反演算法(Chopra, 2006 ；Portniaguine, 2007 ;Puryear, 2008),用於提取和指示層序界面特徵和薄層，然而，常規MPD的時頻原子集不一定適合地震信號，影響了層序界面提取的可靠性，另外，MPD方法利用貪婪算法反覆迭代，不斷搜索能匹配地震信號剩餘能量的時頻原子，運算效率極低，限制了它的實際應用。
發明內容
本發明是要提供一種基於最優地震子波提取的快速匹配投影分解的地層反射拾取技術，它能快速去除地震資料中的時空變地震子波，提取和突出與地層層序結構和反射界面位置有關的信息，為描述地層的層序變化特徵、儲層各反射界面的準確位置及其厚度等提供依據。本發明的最優地震子波提取的快速匹配投影分解的地層反射界面拾取技術，首先要對地震資料進行地層傾角導向濾波，以消除噪聲對地層反射和層序結構的影響，可突出和保留有效的地層層序趨勢和橫向變化，使提取的反射界面信息更加準確可靠。本發明的最優地震子波提取的快速匹配投影分解的地層反射拾取技術，採用一種最優地震子波提取的快速匹配投影分解方法，構建反映地震信號局部層次結構的子波集，以最優化方法快速提取最優匹配地震子波，從而去除地震資料中的時空變子波信息，獲得地層反射的準確信息。本發明的基於最優地震子波提取的快速匹配投影分解的地層反射拾取技術，具有如下優越性
111使用了地層傾角導向濾波對地震資料進行預處理，減少了噪聲對地層反射和層序結構信息的破壞，使提取的地層反射更加準確可靠；
[2]利用能刻畫地震信息局部層次結構的地震子波集，減少了地震信號分解的多解性，提高了分解的準確性， 131利用最優化方法搜索並提取地震資料中的時空變子波，可以快速獲得高解析度的地震反射層序結構和地震反射界面信息，指示地層反射界面的位置、地層厚度及其橫向變化。本發明的具體實現原理如下
首先利用地層傾角導向濾波技術對三維疊後地震數據進行預處理，在保留地層反射中實際存在的不連續性如斷層、沉積間斷等特徵的同時，改善地層反射的橫向連續性，去除地震資料噪聲，提高後續地層反射界面拾取的可靠性。地層傾角導向濾波是利用基於擴散張量的非線性各向異性擴散方程的濾波方法，首先輸入三維疊後地震勘探數據《(U,4 ,定義如下如下結構張量S
權利要求
1.ー種基於最優地震子波提取的快速匹配投影分解的地層反射拾取技術，其特徵在於採用以下具體步驟⑴輸入三維疊後地震數據付利用地層傾角導向濾波，選取合適的計算參數對三維疊後地震數據體進行濾波處理，從而得到去除了噪聲、增強了反射同相軸橫向連續性和實際不連續性信息的三維地震數據體； 利用最優地震子波提取的快速匹配投影分解對三維地震數據體逐道進行分解，將地震道分解為最優地震子波的線性組合，獲得相應的投影係數和最優地震子波隼4!提取各地震道的投影係數，構成三維地層反射界面拾取數據體；(5!輸入地下目的層段的地震時間或深度信息，結合其它可資利用的地質資料，從上述三維地層反射界面拾取數據體中抽取一系列垂直剖面、水平或等時切片、沿層切片或地層切片利用地震數據解釋軟體將處理後的數據轉化成剖面圖像或進行三維可視化顯示，用於解釋地震反射層序結構，地層反射界面的位置、地層厚度及其橫向變化等。
2.根據權利要求1所述的基於最優地震子波提取的快速匹配投影分解的地層反射拾取技術，其特徵在幹利用地層傾角導向濾波對三維疊後地震數據體進行預處理，使後續的最優地震子波提取的快速匹配投影分解提取的地層反射界面數據更可靠，質量更高。
3.根據權利要求1或2所述的基於最優地震子波提取的快速匹配投影分解的地層反射拾取技術，其特徵在幹利用最優地震子波提取的快速匹配投影分解將地震信號分解為最優地震子波和投影係數的線性組合。
4.根據權利要求1或3所述的基於最優地震子波提取的快速匹配投影分解的地層反射拾取技術，其特徵在幹利用了地震信號中地震子波存在的時變性和空變性。
5.根據權利要求1或3所述的基於最優地震子波提取的快速匹配投影分解的地層反射拾取技術，其特徵在幹利用最優化方法去除地震信號中的最優地震子波，得到了三維地層反射界面拾取數據體的計算方法。
全文摘要
基於最優地震子波提取的快速匹配投影分解的地層反射拾取技術是一種石油地震勘探數據處理與解釋技術，它實現了一種利用地震資料準確提取地層反射界面的方法。首先利用地層傾角導向濾波對原始三維地震數據進行預處理，以消除噪聲對地層反射和層序結構的影響，在保留地層反射中實際存在的不連續性如斷層、沉積間斷等特徵的同時，突出和改善有效的地層層序趨勢和地震同相軸的橫向連續性。然後，利用最優地震子波提取的快速匹配投影分解對預處理後的三維地震數據進行分解，提取地層反射界面信息，獲得高分辨地層反射界面數據體，用於解釋地震反射層序結構，地層反射界面的位置、地層厚度及其橫向變化等。
文檔編號G01V1/28GK103048690SQ20121053107
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月11日 優先權日2012年12月11日
發明者陳學華, 鍾文麗, 賀振華, 楊威, 蔡涵鵬, 裴小剛 申請人:成都理工大學