[發明專利]基于動態規劃的地震層位自動提取裝置及方法

在審

• 申請號: 202010023332.7
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111158046A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 伍新明;閆上升
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

一種基于動態規劃的地震層位自動提取方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1，在待求解的目標地震層位附近獲取一個初始層位；步驟2，以所述初始層位為中心，選擇合適大小的窗口，選取一個包含目標層位的小區域；步驟3，根據所述初始層位，將選取的所述小區域的圖像拉平；步驟4，在所述小區域內，利用動態規劃的方法尋找全局最優路徑；步驟5，將得到的最優路徑反變換到最初的坐標空間，即得到優化之后的需求解的目標地震層位。本方法能夠有效地拾取正確的地震層位，甚至在地震數據中復雜的不連續區域，依然能夠準確地自動追蹤相位一致的地震層位；能夠很好地揭示詳細的地質結構信息，而且能夠大大降低計算成本，節約時間。

技術領域

本發明涉及地震資料解釋中的地震數據分析，尤其涉及從地震圖像中提取地震層位。

背景技術

提取地震層位是地震解釋中的基礎步驟，地震層位被認為是與恒定地質年代相匹配的地層，代表地質上的同步曲面，對于識別構造和地層特征也很重要。此外，人們也利用層位來分析古代的沉積環境和地貌特點。

在最初的地震解釋中，人們主要依靠人工解釋，需要大量的勞動力和時間。面對龐大的地震數據和復雜的地質結構時，人工解釋的途徑就會導致效率很低，所以人們提出了不同的自動或半自動拾取地震層位的方法，但是這些方法也存在著不同的問題。

第一類方法是基于波形相似性，利用相鄰道之間的相干性或相關性來追蹤層位。但是這類方法適用于地質結構變化較小的情況，對于一些不連續點(例如，斷層和噪音)很敏感。

第二類常用的方法是基于斜率/傾角，或者從地震反射軸估計的法向量。這類方法對于含噪音情況有較好的魯棒性，但是對局部特征的平均化導致不能夠揭示詳細的地質構造信息。而且大多數基于斜率的方法在斷層區域不能夠拾取正確的層位，因為在經過斷層的時候斜率不能夠相關錯位的反射軸。

第三類方法是利用瞬時相位計算相對地質年代體，然后根據相對地質年代體的等值線去提取層位。這類方法具有全局最優化性能，但是經常會產生比較光滑的結果導致缺乏一些詳細的地質結構信息。

在深入研究的過程中，本發明人發現現有技術存在如下問題：

1、在地震數據中同相軸不連續的區域(例如，斷層、噪音等)，傳統的方法無法自動提取相位一致的精確的地震層位；

2、傳統的方法往往提取得到過度平滑的地震層位，因而不能夠揭示詳細的地質結構信息；

3、傳統的方法需要較高的計算成本，不能滿足目前油氣勘探開發對地震數據高效解釋的需求。

發明內容

鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種基于動態規劃的地震層位自動提取方法，以期至少部分地解決上述技術問題中的至少之一。

為了實現上述目的，作為本發明的一方面，提供了一種基于動態規劃的地震層位自動提取方法，包括以下步驟：

步驟1，在待求解的目標地震層位附近獲取一個初始層位；

步驟2，以所述初始層位為中心，選擇合適大小的窗口，選取一個包含目標層位的小區域；

步驟3，根據所述初始層位，將選取的所述小區域的圖像拉平；

步驟4，在所述小區域內，利用動態規劃的方法尋找全局最優路徑；

步驟5，將得到的最優路徑反變換到最初的坐標空間，即得到優化之后的需求解的目標地震層位。

其中，步驟1中所述的初始層位能夠利用已有的自動拾取方法、依據控制點插值的算法或人工拾取的方法來獲得。

其中，步驟4中所述的動態規劃方法具體包括以下步驟：非線性平滑，正向累積，和反向追蹤；其中，