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體曲率獲取方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于獲取體曲率的方法和設(shè)備，其中，所述方法包括：獲取三維地震數(shù)據(jù)的每個(gè)地震數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的線方向、道方向和時(shí)間/深度方向的梯度矢量；基于獲取的梯度矢量建立地震數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的梯度結(jié)構(gòu)張量；對(duì)梯度結(jié)構(gòu)張量的元素進(jìn)行平滑；基于平滑后的梯度結(jié)構(gòu)張量獲取P波屬性和Q波屬性，其中，P波屬性是一種反應(yīng)地下巖層沿線方向的變化率的屬性，Q波屬性是一種反應(yīng)地下巖層沿道方向的變化率的屬性；基于P波屬性和Q波屬性獲取體曲率。通過(guò)本方法可獲得較好的計(jì)算性能和對(duì)裂縫的較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。
【專利說(shuō)明】體曲率獲取方法和設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及地球物理勘探技術(shù)，更具體地講，涉及一種基于P波和Q波屬性獲取體曲率，最終實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)裂縫發(fā)育的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球石油天然氣產(chǎn)量有一半以上分布于裂縫性儲(chǔ)層中。在我國(guó)，裂縫性儲(chǔ)層也廣泛發(fā)育，如四川、華北、長(zhǎng)慶、塔里木、克拉瑪依、勝利、吉林、遼河、青海、玉門(mén)等許多油田都發(fā)現(xiàn)了裂縫性油氣田。裂縫性儲(chǔ)層又以碳酸鹽類為主，然而由于碳酸鹽巖儲(chǔ)層特有的低孔、非均質(zhì)性和各向異性，大大增加了油氣勘探的難度。裂縫是此類儲(chǔ)層主要油氣儲(chǔ)集和運(yùn)移的通道。因此，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)此類儲(chǔ)層中的裂縫，就等于直接在此類儲(chǔ)層中找到了油氣。
[0003]在常用的裂縫預(yù)測(cè)方法中，利用地震信息識(shí)別和預(yù)測(cè)裂縫的方法由于在橫向連續(xù)性上的優(yōu)勢(shì)，因此在裂縫描述和預(yù)測(cè)中具有不可替代的作用。其基礎(chǔ)是各向異性理論，具體而言，又可分為三大類:
[0004]一是基于成因分析的預(yù)測(cè)方法。它主要在從裂縫形成條件出發(fā)，如裂縫發(fā)育的有利構(gòu)造部位、有利沉積相帶、有利巖性、有利厚度等，間接預(yù)測(cè)裂縫發(fā)育帶。
[0005]二是地震橫波預(yù)測(cè)法。因?yàn)闄M波在裂隙介質(zhì)中分裂為快、慢橫波(橫波雙折射)，通過(guò)對(duì)地震資料的坐標(biāo)變換得到橫波的多個(gè)分量，這樣就可以得到我們所需的信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)裂縫檢測(cè)。
[0006]三是基于裂縫縱波地震響應(yīng)的預(yù)測(cè)方法。通過(guò)分析裂縫縱波的地震響應(yīng)特征，如相干體、振幅、波阻抗、吸收系數(shù)、地層曲率、分頻屬性、屬性體和屬性差異體，直接預(yù)測(cè)裂縫的展布特征。
[0007]基于成因分析的預(yù)測(cè)方法只能對(duì)裂縫進(jìn)行間接預(yù)測(cè)；地震橫波在裂縫檢測(cè)上具有相對(duì)的優(yōu)勢(shì)，但由于成本和處理技術(shù)等問(wèn)題，近期難以推廣應(yīng)用；而縱波地震預(yù)測(cè)方法則是一種既直接又現(xiàn)實(shí)的裂縫預(yù)測(cè)方法，并且在國(guó)內(nèi)外部分油氣田也有成功應(yīng)用的先例。綜合比較而言，基于裂縫縱波地震響應(yīng)的預(yù)測(cè)方法更為實(shí)際可行。
[0008]在基于裂縫縱波地震響應(yīng)的裂縫預(yù)測(cè)中，包括基于疊前地震資料的裂縫預(yù)測(cè)和基于疊后地震資料的裂縫預(yù)測(cè)方法兩大類，其中后者又主要包括相干、曲率等方法。
[0009]目前，曲率計(jì)算都是以傾角和方位角作為輸入，且主要采用復(fù)數(shù)道分析算法或離散傾角掃描算法。復(fù)數(shù)道分析算法由于只是用單點(diǎn)的傾角信息，沒(méi)有平滑掉背景噪聲，因此效果較差；而離散傾角掃描算法的效果雖好，但是計(jì)算速度太慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明目的在于提供體曲率獲取方法和設(shè)備。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種獲取體曲率的方法，包括:A)獲取三維地震數(shù)據(jù)的每個(gè)地震數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的線方向、道方向和時(shí)間/深度方向的梯度矢量；B)基于獲取的梯度矢量建立地震數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的梯度結(jié)構(gòu)張量；C)對(duì)梯度結(jié)構(gòu)張量的元素進(jìn)行平滑；D)基于平滑后的梯度結(jié)構(gòu)張量獲取P波屬性和Q波屬性，其中，P波屬性是一種反應(yīng)地下巖層沿線方向的變化率的屬性，Q波屬性是一種反應(yīng)地下巖層沿道方向的變化率的屬性；E)基于P波屬性和Q波屬性獲取體曲率。
[0012]可選地，步驟C)中可通過(guò)下面的高斯濾波器對(duì)梯度結(jié)構(gòu)張量的元素進(jìn)行平滑:
【權(quán)利要求】
1.一種獲取體曲率的方法，包括: A)獲取三維地震數(shù)據(jù)的每個(gè)地震數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的線方向、道方向和時(shí)間/深度方向的梯度矢量； B)基于獲取的梯度矢量建立地震數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的梯度結(jié)構(gòu)張量； C)對(duì)梯度結(jié)構(gòu)張量的元素進(jìn)行平滑； D)基于平滑后的梯度結(jié)構(gòu)張量獲取P波屬性和Q波屬性，其中，P波屬性是一種反應(yīng)地下巖層沿線方向的變化率的屬性，Q波屬性是一種反應(yīng)地下巖層沿道方向的變化率的屬性； E)基于P波屬性和Q波屬性獲取體曲率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟C)中通過(guò)下面的高斯濾波器對(duì)梯度結(jié)構(gòu)張量的元素進(jìn)行平滑:
G(Xi’ Vj,z;;σ) = cxp[(.v； + \? +?)/(2σ~)] 其中，Xp Yj和Zj表示沿著X，y和ζ軸的待平滑的梯度結(jié)構(gòu)張量的元素為中心的第j道，σ是平滑時(shí)窗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于平滑后的梯度結(jié)構(gòu)張量獲取P波屬性和Q波屬性是對(duì)平滑后的梯度結(jié)構(gòu)張量進(jìn)行特征值分解得到P波屬性和Q波屬性， 其中，P波屬性是進(jìn)行特征值分解后的最大特征值所對(duì)應(yīng)的特征向量的第一個(gè)元素和第二個(gè)元素、第三個(gè)元素的差的比值；Q波屬性是進(jìn)行特征值分解后的最大特征值所對(duì)應(yīng)的特征向量的第二個(gè)元素和第二個(gè)元素、第三個(gè)元素的差的比值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟E)包括: 基于P波屬性和Q波屬性獲取下面的反射面的二次曲面表達(dá)式的系數(shù): ζ (X，y) =ax2+by2+cxy+dx+ey+f 其中，a的值是P波屬性沿X方向的偏導(dǎo)數(shù)值的一半，b的值是Q波屬性沿y方向的偏導(dǎo)數(shù)值的一半，c是P波屬性沿X方向的偏導(dǎo)數(shù)值和Q波屬性沿y方向的偏導(dǎo)數(shù)值的和的一半，d的值等于P波屬性的值，e的值等于Q波屬性的值，f是常數(shù)； 基于獲取的二次曲面表達(dá)式的系數(shù)獲取體曲率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括:讀取三維地震數(shù)據(jù)，其中，三維地震數(shù)據(jù)是疊后地震數(shù)據(jù)。
6.一種獲取體曲率的設(shè)備，包括: 梯度矢量獲取模塊，用于獲取三維地震數(shù)據(jù)的每個(gè)地震數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的線方向、道方向和時(shí)間/深度方向的梯度矢量； 梯度結(jié)構(gòu)張量獲取模塊，用于基于獲取的梯度矢量建立地震數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的梯度結(jié)構(gòu)張量; 平滑模塊，用于對(duì)梯度結(jié)構(gòu)張量的元素進(jìn)行平滑； P波屬性和Q波屬性獲取模塊，用于基于平滑后的梯度結(jié)構(gòu)張量獲取P波屬性和Q波屬性，其中，P波屬性是一種反應(yīng)地下巖層沿線方向的變化率的屬性，Q波屬性是一種反應(yīng)地下巖層沿道方向的變化率的屬性； 體曲率獲取模塊，用于基于P波屬性和Q波屬性獲取體曲率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，平滑模塊通過(guò)下面的高斯濾波器對(duì)梯度結(jié)構(gòu)張量的元素進(jìn)行平滑:
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，基于平滑后的梯度結(jié)構(gòu)張量獲取P波屬性和Q波屬性是對(duì)平滑后的梯度結(jié)構(gòu)張量進(jìn)行特征值分解得到P波屬性和Q波屬性， 其中，P波屬性是進(jìn)行特征值分解后的最大特征值所對(duì)應(yīng)的特征向量的第一個(gè)元素和第二個(gè)元素、第三個(gè)元素的差的比值；Q波屬性是進(jìn)行特征值分解后的最大特征值所對(duì)應(yīng)的特征向量的第二個(gè)元素和第二個(gè)元素、第三個(gè)元素的差的比值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，體曲率獲取模塊包括: 系數(shù)獲取單元，用于基于P波屬性和Q波屬性獲取下面的反射面的二次曲面表達(dá)式的系數(shù):
ζ (X，y) =ax2+by2+cxy+dx+ey+f 其中，a的值是P波屬性沿X方向的偏導(dǎo)數(shù)值的一半，b的值是Q波屬性沿y方向的偏導(dǎo)數(shù)值的一半，c是P波屬性沿X方向的偏導(dǎo)數(shù)值和Q波屬性沿y方向的偏導(dǎo)數(shù)值的和的一半，d的值等于P波屬性的值，e的值等于Q波屬性的值，f是常數(shù)； 體曲率計(jì)算單元，用于基于獲取的二次曲面表達(dá)式的系數(shù)獲取體曲率。`
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括:地震數(shù)據(jù)讀取模塊，用于讀取三維地震數(shù)據(jù)，其中，三維地震數(shù)據(jù)是疊后地震數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G01V1/28GK103869362SQ201410085540
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】張洞君, 鄒文, 陶正喜, 錢(qián)楓, 劉璞, 洪余剛, 周晶晶, 張?jiān)? 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司