[發明專利]一種基于PCA的地震長短旋回分析法

有效

• 申請號: 201610045783.4
• 申請日: 2016-01-23
• 公開（公告）號: CN105676285B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 劉力輝
• 申請（專利權）人: 北京諾克斯達石油科技有限公司
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司11335
• 代理人: 王秀麗

技術領域

本發明屬于地震勘探技術領域，具體而言，涉及一種基于PCA的地震長短旋回分析法。

背景技術

地震勘探技術的目的是發現地下可能的油氣儲集區，在了解油氣藏的儲集特征與地層發育情況之間的規律后，首要的任務是確定地層的沉積格架以及微小相位錯動所表征的薄互層位置。但是對于強屏蔽層下的下伏薄儲層，則很難解釋。一方面，由于蓋層含有的生物灰巖、油頁巖或煤層等特殊巖性，對地震響應更為敏感，這些上覆地層反射同相軸會呈現強振幅；另一方面，由于儲層緊挨著蓋層，加上儲層較薄，地震波復合、耦合作用后使得儲層反射信息被屏蔽起來，呈現出不易識別的弱反射特征。

地震切片中包含反應沉積背景信息的長旋回和反應隱蔽砂體信息的短旋回。長短旋回信息混疊在一起，PCA技術可以將長旋回提取出來，只保留短旋回信息，短旋回作為大套背景內部的局部巖性變化的地震響應，其切片可以精細刻畫沉積模式。

現階段，國內外主要是應用子波分解法來實現對強屏蔽層的剝離。地震勘探中常用的地震道模型是褶積模型，即一個地震道可以理解為或解釋為單一地震子波和地層反射系數系列的褶積。而一個普遍存在的事實是地震波的頻率會隨著深度的增加而降低，而且同一地震數據，在不同深度，所提取的地震子波都是不同的。子波分解是把一個地震道分解成不同能量的地震子波的集合。地震道分解后，可以對子波進行篩選，重構出新的地震道。該技術應用效果好壞的關鍵在于子波類型和子波分辨率的選擇，常用的數學理論子波，并無實際的物理意義，分離的子波并不一定符合強反射背景。另外，當強反射地震響應受周圍反射影響時，子波分解方法無法真實提取強反射，會出現過匹配或欠匹配現象。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種基于PCA的地震長短旋回分析法，用以解決目前子波分析可能出現的過匹配和欠匹配現象，使其分析更具可靠性，同時還能夠定性描述砂體厚度。

一種基于PCA的地震長短旋回分析法，包括如下步驟:

步驟1.獲取原始地震數據體，結合層位信息對其進行拉平處理，之后再進行去噪處理，得到拉平域去噪地震數據體；

步驟2.提取所述拉平域去噪地震數據體的振幅屬性，并對其進行PCA分析，得到拉平域稀疏長旋回體；

步驟3.對同一時刻所述拉平域稀疏長旋回體進行插值處理，得到當前時刻全部范圍的長旋回切片，遍歷所有時刻，得到所有時刻全部范圍的長旋回切片，所述長旋回切片按照所述原始地震數據體中的數據間隔組合在一起，得到與所述原始地震數據體大小相同的拉平域長旋回體，對所述拉平域長旋回體進行反拉平處理，得到原始域長旋回體，再結合所述原始地震數據體得到原始域短旋回體。

其中，步驟2具體包括：

步驟21.按照所述原始地震數據體的線道號選定目標層位，對所述目標層位內的所述拉平域去噪地震數據體按照線道號進行開窗，形成數據窗口；

步驟22.對每個所述數據窗口中的所述拉平域去噪地震數據體的振幅屬性進行PCA分析，得到當前所述數據窗口中的所述拉平域去噪地震數據體的主成分道；

步驟23.設定步長，按所述步長移動所述數據窗口，重復步驟22，直至所述數據窗口遍歷整個所述線道號范圍的所述拉平域去噪地震數據體；

步驟24.所述主成分道按照所述線道號排列生成所述拉平域稀疏長旋回體。

其中，步驟22中，進行PCA分析時，對所述拉平域去噪地震數據體做零均值化處理，再求取零均值化后的數據的協方差矩陣，求取所述協方差矩陣的主成分特征向量，用所述特征向量作為加權權重，對所述數據窗口中的拉平域去噪地震數據加權求和，最終求得所述主成分道。

其中，步驟3中的所述反拉平處理具體為：加載步驟1中拉平處理時的所述層位，將所述拉平域長旋回體變換為所述原始域長旋回體；所述原始地震數據體減去所述原始域長旋回體得到所述原始域短旋回體。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：以地震記錄主成分分析為核心，求取最大特征值對應的原始域長旋回體，結合原始地震記錄得到原始域短旋回體。結合強屏蔽下的下伏薄砂體這種特殊儲層，原始域長旋回體表征了上覆蓋層反射等反映等時沉積的年代信息，原始域短旋回體表征了反映儲層砂體的巖性地層信息。避免了子波分析可能出現的過匹配和欠匹配現象，具有更好的可靠性，同時可以定性描述砂體厚度。基于PCA的長短旋回分析技術得到的原始域短旋回體較好地反映了砂體的地震響應，有利于后續砂體解釋。同時，得到的原始域長旋回體還可以用于分析地層層序格架。

附圖說明