[發明專利]一種基于全局視角的地震全層位追蹤方法

在審

• 申請號: 202211023472.X
• 申請日: 2022-08-25
• 公開（公告）號: CN115373021A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 宗晶晶;何鑫;周成;何宇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30;G06F16/901;G06F16/903
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發明公開一種基于全局視角的地震全層位追蹤方法，應用于油氣勘探領域，針對現有的自動追蹤方法缺乏地震數據的全局視角，易于陷入局部最優，導致追蹤結果有違實際的地質構造，難以滿足實際應用需求的問題，本發明使用復雜網絡表征層位的整體分布，其中節點表示層位片段的中心道集，節點屬性涵蓋層位片段的所在位置和碎片內部連接情況等信息，邊屬性給出層位片段之間可能存在的連接關系；針對節點表示的每一個層位片段中心道集，本發明基于點集拓撲的方法進行層位片段融合，在符合地震地層學的基礎上獲得完整層位面，避免了串層的出現；經實驗表明，本發明的方法能夠有效進行層位提取，保證層位面的完整性，對地層情況復雜的區域也有較好的效果。

技術領域

本發明屬于油氣勘探領域，特別涉及一種層位追蹤技術。

背景技術

層位追蹤是地震解釋中的一個關鍵步驟，在地震數據資料分析中發揮著重要作用。從地震數據中充分挖掘和提取地震層位，可為地下構造、儲層建模以及油氣開發提供可靠依據。傳統的層位追蹤方法主要是使用人工解釋的方式實現，但這種方式依賴于地震解釋人員的專業能力，并且需要耗費大量的時間。近年來，在地震勘探的數據采集過程中，隨著三維地震勘探工作量快速增長，以人工解釋為主的地震解釋模式已無法滿足顯著增加的地震數據量。隨著計算機技術的不斷發展，其在大數據處理方面的效率優勢使得地球物理學家看到了它代替人工進行層位提取和追蹤的潛力。

自20世紀80年代初，自動追蹤技術出現以后，解釋人員開始嘗試利用計算機來模擬人的解釋過程，從而大幅提升地震層位提取和追蹤的效率。同時，計算機可以更多地利用數據的空間信息，減小了追蹤結果陷入局部最優的風險。近年來，地震層位的自動提取與追蹤技術受到了國內外理論界和工業界的高度重視，許多自動從地震數據中提取層位的計算機算法已經被提出。Borgos等人通過利用地震反射器的橫向相似性，對地震道上的極值進行分類，將廣泛應用于三維和四維油藏表征的分類方法應用到地震層位的自動解釋。Monsen等人通過考慮波形屬性和層位片段之間的拓撲關系對層位片段進行合并。Wu等人使用人工控制的種子點(通常位于斷層的相對兩側)作為約束來提取地震層位。Pauget等人提出了一種基于地震道集間鏈接的全局建模新方法。這種方法允許高度的靈活性，而不受斷層和不整合的限制，最后利用局部成本函數的全局優化過程，得到了顯式優化模型。

在地震勘探中，層位解釋是地震解釋的基礎工作，而層位的識別和追蹤是地震層位解釋的一個很重要的環節。近年來，研究人員已經提出許多從地震數據中提取層位的自動追蹤算法。但是，現有的自動追蹤方法缺乏對整個地震數據地層沉積情況的全局視角，易于陷入局部最優，導致追蹤結果出現串層等不吻合實際地質構造的情況。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出一種基于全局視角的地震全層位追蹤方法，通過使用圖神經網絡來將地震數據的層位片段轉化為圖數據，并利用邏輯推理和點集拓撲的方式對層位片段融合，在符合地震地層學的基礎上獲得完整層位面，避免了串層的出現。

本發明采用的技術方案為：基于全局視角的地震全層位追蹤方法，包括：

S1、對采集的地震圖像進行預處理，得到去噪地震圖像；

S2、對于去噪地震圖像，采用動態時間規劃算法來生成層位片段；

S3、將每個層位片段看作一個網絡節點，將層位片段數據構建成有向圖數據，從而得到有向圖數據網絡；

S4、去除有向圖數據網絡中的無向邊；

S5、對經步驟S4處理后的有向圖數據網絡中的節點進行擬合，得到各層位片段的平面，然后進行屬性判斷，找到相鄰層位片段；

S6、根據相鄰層位片段進行融合。