[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于限制波爾茲曼機(jī)特征編碼的聚類(lèi)地震相分析方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010655682.5
• 申請(qǐng)日: 2020-07-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112764110A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋煒;范文震
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 五季數(shù)據(jù)科技（北京）有限公司;宋煒;范文震
• 主分類(lèi)號(hào): G01V1/50
• 分類(lèi)號(hào): G01V1/50
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于限制波爾茲曼機(jī)特征編碼的聚類(lèi)地震相分析方法，包括如下步驟：(1)對(duì)實(shí)際地震資料進(jìn)行處理，消除地震信號(hào)中的噪聲，提高信噪比；(2)基于地震沉積學(xué)原理，沿目標(biāo)層頂?shù)捉缇鶆蚍指畹男纬傻貙忧衅?3)基于地層切片，引入無(wú)監(jiān)督的限制玻爾茲曼機(jī)降維算法，在降維的同時(shí)提取潛在能夠表達(dá)真實(shí)目標(biāo)層儲(chǔ)層特征變化地震波形信息；(4)針對(duì)降維后的特征選取，完成地震波形數(shù)據(jù)的空間聚類(lèi)分析，并形成相應(yīng)的地震相圖。本發(fā)明基于深度學(xué)習(xí)并圍繞地震疊前波形的去噪、特征提取、無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)和半監(jiān)督學(xué)習(xí)等方面進(jìn)行研究，研究如何使用提取的低維特征更好地生成地震相圖，有效幫助地質(zhì)的解釋工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種地震相分析方法，尤其涉及一種基于限制波爾茲曼機(jī)特征編碼的聚類(lèi)地震相分析方法，屬于數(shù)據(jù)分析的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

石油的勘測(cè)、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著舉足輕重的意義，而油藏模型是其研究的理論基礎(chǔ)，合理的油藏模型能夠帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。研究油藏模型的關(guān)鍵技術(shù)就是地震相分析，該技術(shù)是利用不同的地震參數(shù)來(lái)獲取其他結(jié)構(gòu)信息，確保了油藏模型的可行性和有效性，因此地震相分析技術(shù)尤為重要。

疊前地震波是不同方位地表角檢波器接收到的原始反射信號(hào)，對(duì)于檢波點(diǎn)都可以利用多重維度的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行描述地下結(jié)構(gòu)信息。疊前地震信號(hào)和疊后信號(hào)是密切相關(guān)的，疊后信號(hào)是通過(guò)疊加已經(jīng)用速度模型“校正”或“遷移”的疊前信號(hào)獲得的。速度模型是從地震時(shí)差中獲得的，其中運(yùn)動(dòng)學(xué)可利用的疊前地震事件(通常是初級(jí)反射)的偏移。因此疊后數(shù)據(jù)量較小，數(shù)據(jù)維度也偏小，失去了原始的信息。如今，大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展為疊前信號(hào)的處理提供了充分的技術(shù)支持，從而彌補(bǔ)了以往波形分類(lèi)算法只能處理疊后信息的不足。

由于疊前地震信息的數(shù)據(jù)量大，因此也包含了較多的噪聲信息，這些噪聲信息對(duì)有序的分類(lèi)及處理會(huì)產(chǎn)生部分影響，所以我們需要將這些地震數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理，然后利用處理過(guò)的數(shù)據(jù)在進(jìn)行地震相的分類(lèi)。在信號(hào)降噪算法方面已經(jīng)形成了比較完善的體系結(jié)構(gòu)，各種類(lèi)型的降噪算法都被相應(yīng)的提出。由于疊后信號(hào)是通過(guò)疊前信號(hào)經(jīng)過(guò)一系列操作所獲得的，因此地震疊前信號(hào)數(shù)據(jù)的維度更高，數(shù)據(jù)維度高一方面會(huì)導(dǎo)致模型的計(jì)算復(fù)雜度變得更高，另一方面會(huì)使得數(shù)據(jù)樣本在原始數(shù)據(jù)集中顯得很稀疏。所以，當(dāng)對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)處理時(shí)，會(huì)由于沒(méi)有足夠的樣本數(shù)據(jù)而使得分類(lèi)結(jié)果變得不可靠；當(dāng)對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)操作時(shí)，也會(huì)由于樣本數(shù)據(jù)的問(wèn)題導(dǎo)致點(diǎn)之間的密度以及聚類(lèi)的定義變得不合理。所以傳統(tǒng)的疊后信息處理算法對(duì)這些冗余信息(即噪聲信息)也難以處理，因此本發(fā)明提出基于限制玻爾茲曼機(jī)的地震信號(hào)特征提取方法。

在石油勘探的初期，會(huì)產(chǎn)生大量的疊前地震數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以通過(guò)無(wú)監(jiān)督聚類(lèi)技術(shù)來(lái)完成地震相分析，從而映射地下結(jié)構(gòu)信息，進(jìn)而預(yù)測(cè)以及選擇測(cè)井的合理位置。而在獲得一定數(shù)量測(cè)井屬性后，可以結(jié)合測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、巖心等對(duì)地震相校準(zhǔn)。通常使用機(jī)器學(xué)習(xí)中的有監(jiān)督方法，自動(dòng)根據(jù)測(cè)井信息對(duì)儲(chǔ)層數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)。但是由于測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)相對(duì)地震數(shù)據(jù)是稀疏的，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)只能代表局部地質(zhì)信息，在傳統(tǒng)的有監(jiān)督分類(lèi)方法中，分類(lèi)結(jié)果往往較差。所以本文提出使用基于限制玻爾茲曼機(jī)生成深度置信網(wǎng)絡(luò)的無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)方法代替完全有監(jiān)督分類(lèi)，不但能很好的使用測(cè)井的局部?jī)?chǔ)層特性，而且能夠結(jié)合大面積地震數(shù)據(jù)所代表的整體儲(chǔ)層信息。