[發(fā)明專利]基于多層次框架的三維全層位自動追蹤方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410440323.2
• 申請日: 2014-08-31
• 公開（公告）號: CN104199092A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢峰;蘇照杰;胡光岷
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51227
• 代理人: 周永宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種層位自動追蹤方法，特別涉及一種基于多層次框架的三維全層位自動追蹤方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，人們對石油和天然氣等礦產(chǎn)資源的需求日益增大，雖然新能源的出現(xiàn)減少了人們對傳統(tǒng)資源的依賴，但是石油和天然仍然是人們賴以生存的最重要的資源，石油資源深埋在地下幾千米處，尋找深藏在地下幾千米的油氣田并不是一件容易的事情，目前探測油氣田最主要的方法是地震勘探，地震勘探是在地面上人工激發(fā)地震波，地震波經(jīng)過不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)反射后返回地面，被地面上的接收傳感器接收，并把地震波記錄下來，地震勘探的第二階段是根據(jù)實際地震特性對接收傳感器記錄下來的地震信號加工處理，去除噪聲，形成三維地震圖像，地震勘探的最后一個階段是地震解釋，就是根據(jù)地震圖像分析和預(yù)測地質(zhì)結(jié)構(gòu)，判斷和識別油氣儲藏區(qū)。

地震解釋是關(guān)于地下結(jié)構(gòu)與屬性的建模和預(yù)測過程，地下沉積層根據(jù)不同的巖石特性和形成年代分成若干層次，這種層次結(jié)構(gòu)在地震數(shù)據(jù)中的直觀反應(yīng)是層位，層位解釋一直是地震解釋中非常重要的一部分，精準、有效的層位解釋對于地下儲層的分析有非常重要的支撐作用。傳統(tǒng)的層位解釋一直是靠人工解釋，人工解釋工作量大、耗費時間長，而且人工解釋受解釋人員主觀意識影響、可驗證性差。現(xiàn)存的自動追蹤技術(shù)只能在地層構(gòu)造比較簡單的情況下達到構(gòu)造解釋的要求，并不能解釋復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造。

層位識別和追蹤是地震解釋中很重要的一部分，層位追蹤主要是追蹤地震圖像中的同相軸，傳統(tǒng)的層位追蹤主要依靠地質(zhì)工作者人工解釋，人工解釋工作量大、耗時久，而且無法避免主觀性的影響，近年來出現(xiàn)了很多層位自動追蹤方法，這些方法主要有基于相關(guān)方法、基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、基于遺傳算法和基于有限混合高斯的層位追蹤技術(shù)等。基于相關(guān)方法的層位追蹤技術(shù)首先提取層位波形特征，通過波形特征的相關(guān)性來表示層位波形的相似程度，相關(guān)性方法認為相關(guān)系數(shù)大的波形屬于同一個層位，實驗表明相關(guān)性方法可以識別出一些明顯的層位，但是明顯的缺陷就是追蹤出來的層位不夠完整。基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層位追蹤技術(shù)把層位追蹤問題轉(zhuǎn)化為模式識別問題，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用大量的訓(xùn)練樣本來訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，然后用得到的訓(xùn)練模型對地震圖像進行特征分類，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法可以識別明顯的地質(zhì)特征，但是追蹤效果的好壞主要取決于訓(xùn)練樣本集的選擇，在訓(xùn)練過程中需要的大量的人工干預(yù)，而且耗費時間較長，可解釋性差。基于遺傳算法的層位追蹤技術(shù)主要是對地震圖像進行模型分析，把層位追蹤問題轉(zhuǎn)化為約束最優(yōu)化問題，然后用遺傳算法來求解，基于遺傳算法的層位追蹤技術(shù)主要問題是對復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)的逼近和求解的精度不夠。基于有限混合高斯的層位追蹤技術(shù)把層位追蹤問題轉(zhuǎn)化為特征集的聚類問題，認為波形特征聚在同一類的層位點屬于同一個層位，這種方法有很好的跨越斷層的能力，但是需要大量的人工干預(yù)。總之，現(xiàn)存的層位追蹤技術(shù)在效果和自動化程度上很難達到地震勘探的要求，本發(fā)明提出一種新的三維全層位自動追蹤技術(shù)，實際應(yīng)用表明本發(fā)明能夠滿足地震勘探的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種提出一種層位追蹤的新方法，實現(xiàn)了在復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)中精確地三維全層位追蹤，充分利用了地震數(shù)據(jù)的波形特性、層位位置分布特性和層位間相互關(guān)系，提高了地震解釋工作的效率和效果的基于多層次框架的三維全層位自動追蹤方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：基于多層次框架的三維全層位自動追蹤方法，包括以下步驟：

S1：輸入地震數(shù)據(jù)；

S2：對輸入的數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，得到需要追蹤區(qū)域的所有的層位極值點的位置；

S3：利用基于層位極值點連接的層位片段生成算法對極值點進行處理，把極值點連接成層位塊；

S4：使用基于層位片段合并的層位面融合算法對步驟S3產(chǎn)生的層位塊進行進一步的連接，生成大的層位；

S5：使用專家系統(tǒng)對層位進行修正，得到最終追蹤結(jié)果；

S6：輸出全層位追蹤得到的層位。