[發明專利]一種基于增強型矩形網格的正逆斷層等值線自動生成方法

有效

• 申請號: 201310571741.0
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN104635262A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 于海生;文佳敏;白雪蓮;楚萬長;陳茂山;王立松;孫濤
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 劉天語;武尚修

技術領域

本發明為石油物探地震地質構造解釋成圖配套技術，目的在于解決目前構造解釋成圖中存在正逆掩斷層尤其是多次逆掩斷層時無法自動高效生成構造等值線圖以及三維構造建模的問題。

背景技術

在石油物探地震地質構造解釋中，復雜構造下的正逆斷層，尤其是多次逆掩斷裂的網格化等值線自動成圖歷來是地學成圖領域的一大難點。目前主流的地震解釋構造成圖系統大多數只能解決正斷層成圖問題，解釋人員對于逆斷層成圖問題主要采用手工分片再組合的技術，費工費時，只能針對貫穿工區的逆斷層進行處理。對大量的非通透逆斷層或者多次逆掩的復雜構造情況仍然無法解決。尤其是無法適應逆掩斷裂帶和山前帶復雜構造下的逆斷層構造成圖。

含正逆斷層的網格化成圖當只存在正斷層時比較簡單，但存在逆斷層時，由于斷裂區域在平面上同一位置存在多個高程值，如圖1所示，導致地震解釋中的層位表示、成圖中層面表示和等值線追蹤變得非常復雜。

目前對于存在逆斷層時的層位解釋主要支持分片解釋和分段解釋兩種。對于正逆斷層的成圖方式在數據結構上主要采取兩種方式：一種是基于矩形網格的表示；一種是基于三角網格的表示，兩種方法各有優缺點。

楚萬長在中國專利200510066109號中批露了一種繪制含正斷層地質體構造等值線圖的矩形網網格化方法，很好的解決了正斷層存在下的網格化和等值線繪制。這一方法在網格化插值時采取了通常采用的八象限局部數據搜索插值方式，對于分布均勻數據效率和效果較好，但對于分布極不均勻的數據，比如二維測線數據，數據搜索的效率低而且外推效果較差，此外這一方法無法處理逆斷層情況。

巫俊等在中國專利201010582907號中批露了一種基于空間網格化算法的含逆斷層等值線繪圖方法，這一方法采用空間斷面來區分逆斷層多邊形內部的上下盤多值數據，并采用分片三角剖分的方法實現重疊域的構網再與重疊域外的網格部分合并，然后采取常規的克里金局部數據搜索插值實現逆斷層層面構建實現等值線的追蹤。這一方法的缺點是通常準備成圖的正逆斷層多邊形是沒有高程值的，對此種情況無法區分上下盤數據，此外采取局部搜索數據插值方法無法處理。如圖2所示的多次逆掩網格化問題，即對于上盤待插值點A來講，由于斷層F2沒有完全與斷層F1相交，還存在連通區域，那么在插值時搜索上盤數據的時候可能會搜索到錯誤的下盤數據導致附近層面插值錯誤，此外也同樣具有局部搜索數據方法的缺陷。

中國環波解釋軟件中實現了一種逆斷層等值線繪圖技術，但存在的問題是對于多次逆掩的情況需要用戶交互確定輔斷層在主斷層的那一盤的，只能夠處理分段數據，對于數據需要在解釋時記錄上下盤信息，此外后期追蹤的等值線無法直接終止并嚴格交到斷層多邊形上下盤線上。

蔡強和楊欽在2004年提出了一種基于三角網格表示的正逆斷層等值線繪制。主要采取了如圖3所示加橋邊分片處理的方式(蔡強、楊欽、陳其明．地質結構重疊域的限定Delaunay三角剖分研究，計算機輔助設計與圖形學學報/16卷/6期/2004/766-771):對于沒有貫穿繪圖區域邊界的逆斷層多邊形，通過在其滅點P引一條橋邊線到繪圖邊界或者另一條內部斷層多邊形邊界上，將存在局部多值斷裂部分的區域分解成單值區域，然后再單獨三角剖分和插值，共享橋邊線的區域在剖分和插值時要確保在橋邊處幾何和拓撲一致。這一方式也采用了局部數據搜索插值方法，和上面的方法一樣存在同樣的缺點。此外，從三角網格計算的等值線形態要比矩形網格的差，尤其是加橋邊方式無法有效解決如圖2所示的多次逆掩問題。

發明內容

本發明目的是提供一種基于增強型矩形網格的正逆斷層等值線自動生成方法，以解決現有技術在包含大量逆斷層尤其是多次逆掩斷裂下構造成圖時需要大量手工交互或難以生成滿足精度的構造等值線圖，從而克服了現有技術中精度不高，效率較低，無法處理多次逆掩復雜情況或者結果不正確的問題。

本發明通過以下步驟實現：

1）根據已知地震層位和斷層多邊形數據建立斷層多邊形之間的交切拓撲關系；

步驟1）所述的地震層位數據是基于規則矩形網格數據結構保存的分片層位數據點集或是基于分段數據結構的層位數據。

所述的基于規則矩形網格數據結構保存的分片層位數據點集，在逆斷層時需要分成多片表示一個逆掩斷裂的層位，每一片數據之間沒有拓撲關系，片內的數據點之間也沒有拓撲信息；基于分段數據結構的層位數據是在每一地震測線上按照逆斷層線將層位分解為多段，用有序段集表示逆掩斷裂的多值情況，無需分片。