[發(fā)明專利]一種基于平行網(wǎng)格控制模型的三維地震斷層數(shù)據(jù)處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011285981.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112505757B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何文淵;孫平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油集團(tuán)工程咨詢有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01V1/28
• 分類號(hào): G01V1/28;G01V1/30
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于平行網(wǎng)格控制模型的三維地震斷層數(shù)據(jù)處理方法,通過(guò)此方法可以完成任意復(fù)雜斷層面解釋的同時(shí)，提高地震斷層解釋時(shí)的數(shù)據(jù)處理效率，包括：使用斷層走向線與傾向線基于樣條方法建立斷層面的平行控制網(wǎng)格；通過(guò)更改平行控制網(wǎng)格與各種地震垂直剖面或水平切片交切而生成切割線的產(chǎn)狀來(lái)調(diào)整平行控制網(wǎng)格的局部產(chǎn)狀；統(tǒng)一主解釋方向解釋與閉合檢查解釋，自動(dòng)產(chǎn)生光滑閉合的斷層面。旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的三維地震斷層解釋工作中地震斷層數(shù)據(jù)處理效率低的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地震構(gòu)造解釋技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于平行網(wǎng)格控制模型的三維地震斷層數(shù)據(jù)處理方法。

背景技術(shù)

由于人類天然的視覺(jué)系統(tǒng)與當(dāng)前計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的限制，我們無(wú)法同時(shí)直觀地、清楚地以自然的方式看到一個(gè)三維物體的全貌，為了透徹地觀察或研究一個(gè)自然界的物體，人們總是不停地切換視角，盡可能多地在記憶中留下各種觀察所得到的印象，同時(shí)大腦不停地使用回憶、復(fù)原、比較等方式處理這些印象，最后才能得到一個(gè)對(duì)物體全貌的主觀認(rèn)識(shí)。由于大腦具有遺忘性與觀察具有偏差性，有可能導(dǎo)致前后結(jié)論的矛盾性，為了消除這種矛盾，人們通常需要進(jìn)行多次反復(fù)的觀察研究。三維地震斷層信號(hào)深深的隱藏在實(shí)心的三維地震數(shù)據(jù)體當(dāng)中，相比于自然界中的物體，我們更加無(wú)法同時(shí)直觀地、清楚地以自然的方式看到斷層面的全貌。

為了把斷層從三維地震數(shù)據(jù)體中解釋出來(lái)，需要對(duì)獲取的三維地震體數(shù)據(jù)及其對(duì)應(yīng)的相干屬性體進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，現(xiàn)在主流的做法是把三維地震體切成一系列剖面，解釋人員分別在從各個(gè)剖面產(chǎn)生的二維視角上依次解釋斷層棒。每個(gè)斷層棒代表了解釋人員從一個(gè)特定局部視角中對(duì)一個(gè)真實(shí)斷層界面的局部認(rèn)識(shí)，斷層棒相互之間除了在解釋人員的大腦中維持飄忽不定的某種模糊關(guān)系之外，沒(méi)有在電腦中留下明確表達(dá)特定關(guān)系的數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)前三維斷層的解釋方法依靠在縱測(cè)線連續(xù)追蹤對(duì)比、通過(guò)橫測(cè)線進(jìn)行斷層閉合、參考等時(shí)水平切片解釋共同確定斷層構(gòu)造方案，這種的數(shù)據(jù)處理方法存在明顯的不足：通過(guò)橫測(cè)線進(jìn)行斷層閉合無(wú)法通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，必須由解釋人員自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并手動(dòng)地切換到縱測(cè)線（inline）調(diào)整局部解決方案，之后又要回到橫測(cè)線（xline）進(jìn)行斷層閉合檢查，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題又要手動(dòng)地切換到縱測(cè)線調(diào)整局部解決方案，如此不斷反復(fù)，直至問(wèn)題全部解決。盡管在三維地震資料解釋中引進(jìn)了人機(jī)交互技術(shù)，但以系列垂直剖面和水平切片交替輪流解釋與閉合檢查為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)處理方法，只能在一定程度上減輕解釋人員的手工工作量，無(wú)法克服以上存在的不足，地震斷層數(shù)據(jù)處理效率低。

解釋人員在解釋一個(gè)地層斷裂之前，為了形成對(duì)目標(biāo)斷層的基本認(rèn)識(shí)，需要通過(guò)反復(fù)瀏覽地震數(shù)據(jù)調(diào)查地層斷裂的形態(tài)（地層斷裂的基本形態(tài)有三種：正斷層、逆斷層、平移斷層，如圖2所示，以及包括多種基本形態(tài)的復(fù)合斷層），以及地層斷裂的走向、傾角、斷距等斷層要素的基本性質(zhì)（如圖3所示），這些斷層要素通過(guò)地層斷裂界面（也稱為斷層面或斷面）聯(lián)系在一起，如圖4所示。斷面是斷層的關(guān)鍵組成部分，斷層解釋的核心工作就是從地震數(shù)據(jù)中挖掘斷面信息。從圖3與圖4可知不管是哪種形態(tài)的斷層，斷面是代表斷層水平走向的斷層線沿?cái)鄬觾A角上下延展而張成的空間曲面。

如果在進(jìn)行正式的斷層解釋之前預(yù)先知曉斷面在空間中的基本形態(tài)，斷層的解釋就會(huì)輕松簡(jiǎn)單很多，那么有沒(méi)有什么辦法可以提前確定斷面呢，要肯定地回答這個(gè)問(wèn)題需要做3個(gè)假設(shè)：首先要假設(shè)斷面在空間中的形狀不是任意的，可以用一個(gè)次數(shù)不太高的多項(xiàng)式描述，基于以往的經(jīng)驗(yàn)，斷面可以假設(shè)為一個(gè)2元3次多項(xiàng)式函數(shù)；其次要假設(shè)斷面在空間中延展的范圍是有限的，可以用有限的控制點(diǎn)描述，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，絕大部分?jǐn)嗝嫜財(cái)鄬泳€方向用10個(gè)控制點(diǎn)就能足夠精確描述，沿傾角方向用7個(gè)控制點(diǎn)就能足夠精確描述，也就是說(shuō)用7行10列的平行網(wǎng)格就足夠描述斷面，最后假設(shè)可以從地震數(shù)據(jù)以及地震的處理數(shù)據(jù)中直接觀察到斷層線信息與傾角信息，這個(gè)假設(shè)也完全成立，通過(guò)計(jì)算地震體數(shù)據(jù)的相干屬性，從水平切片上就可以直接觀察到斷層線信息，如圖5（b）中暗色條紋為斷層線信息，也能從圖5（a）中的地震垂直剖面數(shù)據(jù)中觀察到斷面在垂向上的形態(tài)——傾角。