專利名稱：一種基于地震資料的薄層自動解釋及厚度預測方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及地球物理勘探方法，具體涉及一種基于地震資料的薄層自動解釋及厚度預測方法和裝置。
背景技術：
地震資料是在地表激發(fā)人工震源，由震源所引起的震動以地震波的形式向地下傳播，并在一定的條件下向上反射傳回地表，然后由地表的儀器(檢波器)記錄反射回來的地震波，從而得到地震記錄。地震勘探指對地震資料進行有針對性的采集、處理、解釋，進而實現(xiàn)對地下油氣資源等地質目標的勘探。隨著油氣勘探程度的不斷深入，易于識別的構造油氣藏越來越少，薄儲層、隱蔽性較強的圈閉已成為油氣勘探的主要領域。然而，地震采集、處理相關技術的發(fā)展還不能滿足薄層精細描述的地質需求，地震分辨率的提高與解釋對象的縮小是不相協(xié)調的，這為地震資料解釋人員提出了一個巨大的挑戰(zhàn)。薄層解釋及厚度預測一直是地震勘探領域中的一項重要研究課題，在薄層結構研究、儲層橫向預測以及開發(fā)地震等方面均起著重要作用。利用地震資料對地下薄層進行定量解釋最早可以追溯到上世紀70年代，這類研究的目的和難點在于如何突破地震資料的分辨率極限，進而對地下薄層做出正確的解釋和評價。Widess (1973)研究了薄層厚度與調諧振幅之間的關系，該成果首次超越了利用純幾何方法求取地層厚度的極限，至今仍對解釋人員進行薄層厚度估算具有重要的指導意義，然而，該方法假設地震子波為零相位，并且考慮了單薄層問題，很多情況下不能滿足實際的需求；Partyka (1999)等提出利用短時傅里葉變換譜分解方法預測薄層厚度，根據(jù)薄層調諧原理研究了薄層功率譜振幅與薄層厚度變化的關系，指出薄層時間厚度為其功率譜頻陷周期的倒數(shù)。然而，在實際應用中，功率譜受很多因素的制約，其頻陷周期難以直觀確定，由此得到的薄層厚度與實際厚度誤差較大；孫魯平(2010)等利用峰值頻率法預測了薄層厚度，該方法可以在薄層頂?shù)追瓷湎禂?shù)極性未知的情況下使用，然而，該法以理論的雷克子波為基礎進行推導，并且只考慮了單薄層問題。綜上所述，現(xiàn)有的薄層解釋方法多存在以下不足①地震子波過于理想化只考慮了單薄層問題只預測了薄層的厚度，而沒有解釋出薄層頂、底的具體位置。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是，提供了一種基于地震資料的薄層自動解釋及厚度預測方法和裝置，用于自動拾取單一薄層及多個疊合薄層的反射界面，進而更加準確地自動解釋薄層的頂?shù)?，并更加準確地預測薄層厚度。為達上述目的，一方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于地震資料的薄層自動解釋及厚度預測方法，所述方法包括獲取地震資料，對所述地震資料進行處理得到疊后地震數(shù)據(jù)，利用測井資料進行井震標定，確定與薄層對應的目的層段，以及提取地震子波；
對薄層的頂或底做初步解釋,并確定薄層自動追蹤時窗Iit-T1, t+T2],所述t為對薄層的頂或底做出的初步解釋時間，所述T1是以所述t為基礎向上開的時窗大小，所述T2是以所述t為基礎向下開的時窗大??；對于疊后地震數(shù)據(jù)的每一道地震數(shù)據(jù)，根據(jù)當前地震道的所述薄層自動追蹤時窗，對當前地震道數(shù)據(jù)進行截取，將截取的地震道數(shù)據(jù)記為f，所述f 為列向量；設定N種反射系數(shù)位置模式，每種反射系數(shù)位置模式由矩陣琿=[11;，屹…，
=1,2,…N唯一確定，其中，Mi為第i種反射系數(shù)位置模式中非零反射系數(shù)的個數(shù)，列向量h/C/= 1，2，…M,)為反射系數(shù)位置模式里的任意一個單位反射系數(shù)向量與地震子波褶積的輸出； 根據(jù)所述矩陣Hi和所述截取的地震道數(shù)據(jù)f，獲取每種反射系數(shù)位置模式對應的最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合屯；根據(jù)所述最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合Si和所述矩陣Hi,獲取每種反射系數(shù)位置模式對應的最優(yōu)合成地震記錄;根據(jù)所述最優(yōu)合成地震記錄f,和所述截取的地震道數(shù)據(jù)f，獲取最優(yōu)反射系數(shù)位置模式；根據(jù)所述自動追蹤時窗t+T2]和所述最優(yōu)反射系數(shù)位置模式，獲取薄層頂?shù)椎淖詣咏忉寱r間tup和td_ ；根據(jù)所述tup和所述td_,獲取薄層的時間厚度At。為達上述目的，另一方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于地震資料的薄層自動解釋及厚度預測裝置，所述裝置包括預處理單元，用于獲取地震資料，對所述地震資料進行處理得到疊后地震數(shù)據(jù)，利用測井資料進行井震標定，確定與薄層對應的目的層段，以及提取地震子波；薄層解釋單元，用于對薄層的頂或底做初步解釋，并確定薄層自動追蹤時窗Lt-T1, t+T2]，所述t為對薄層的頂或底做出的初步解釋時間，所述T1是以所述t為基礎向上開的時窗大小，所述T2是以所述t為基礎向下開的時窗大??；地震道數(shù)據(jù)截取單元，用于對于疊后地震數(shù)據(jù)的每一道地震數(shù)據(jù)，根據(jù)當前地震道的所述薄層自動追蹤時窗，對當前地震道數(shù)據(jù)進行截取，將截取的地震道數(shù)據(jù)記為f，所述f為列向量；反射系數(shù)位置模式設定單元，用于設定N種反射系數(shù)位置模式，每種反射系數(shù)位置模式由矩陣H, =[h；,h；,--,hf<]5 i = 1，2，唯一確定，其中,Mi為第i種反射系數(shù)位置
模式中非零反射系數(shù)的個數(shù)，列向量W G = 1,2,…A/,)為反射系數(shù)位置模式里的任意一個單位反射系數(shù)向量與地震子波裙積的輸出；最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合獲取單元，用于根據(jù)所述矩陣Hi和所述截取的地震道數(shù)據(jù)f，獲取每種反射系數(shù)位置模式對應的最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合S,；最優(yōu)合成地震記錄獲取單元，用于根據(jù)所述最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合5,.和所述矩陣Hi,獲取每種反射系數(shù)位置模式對應的最優(yōu)合成地震記錄I1.;最優(yōu)反射系數(shù)位置模式獲取單元，用于根據(jù)所述最優(yōu)合成地震記錄f,和所述截取的地震道數(shù)據(jù)f，獲取最優(yōu)反射系數(shù)位置模式Hf ;
薄層頂?shù)椎淖詣咏忉寱r間獲取單元，用于根據(jù)所述自動追蹤時窗[t-Tpt+ig和所述最優(yōu)反射系數(shù)位置模式Hf，獲取薄層頂?shù)椎淖詣咏忉寱r間tup和td_ ；薄層的時間厚度獲取單元，用于根據(jù)所述tup和所述td_，獲取薄層的時間厚度A to本發(fā)明實施例的上述技術方案的有益效果在于，該方法采用從實際地震記錄中提取的子波，考慮了多薄層疊合的情況，不但可以預測薄層厚度，而且可以自動解釋出薄層的頂?shù)?，并具有解釋精度高，工作效率高等特點。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實施例的基于地震資料的薄層自動解釋及厚度預測方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實施例的基于地震資料的薄層自動解釋方法原理圖；圖3為本發(fā)明實施例的多薄層自動解釋方法理論模型測試圖；圖4為本發(fā)明實施例的井震標定及石炭系厚度統(tǒng)計圖；圖5為本發(fā)明實施例的薄層自動解釋結果剖面圖；圖6為本發(fā)明實施例圖4中5 口井的實測厚度與預測厚度統(tǒng)計表；圖7為本發(fā)明實施例的由薄層自動解釋結果計算的石炭系厚度圖；圖8為本發(fā)明實施例的基于地震資料的薄層自動解釋及厚度預測裝置的功能框圖。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖I為本發(fā)明實施例的基于地震資料的薄層自動解釋及厚度預測方法的流程圖。如圖I所示，該方法包括如下步驟110、獲取地震資料，對所述地震資料進行處理得到疊后地震數(shù)據(jù)，利用測井資料進行井震標定，確定與薄層對應的目的層段，以及提取地震子波。具體地，在步驟110中，設計地震記錄采集方式(也稱定義觀測系統(tǒng))，在地表激發(fā)人工震源，利用地表的儀器(如檢波器)獲取地震記錄(也稱地震資料)；對地震資料進行處理，得到疊后地震數(shù)據(jù)；利用測井資料進行井震標定，確定與薄層對應的目的層段，即確定薄層位置，以及提取地震子波。120、對薄層的頂或底做初步解釋，并確定薄層自動追蹤時窗[t-T” t+T2],所述t為對薄層的頂或底做出的初步解釋時間，所述T1是以所述t為基礎向上開的時窗大小，所述T2是以所述t為基礎向下開的時窗大小。
在本發(fā)明一較佳實施例中，所述薄層自動追蹤時窗t+T2]包括解釋區(qū)域內的薄層發(fā)育范圍。也即，T1和T2的選取原則是使[t-it+ig能夠包括解釋區(qū)域內的薄層發(fā)育范圍，且T1和T2的取值要盡量小。在本發(fā)明實施例中，步驟110-120之后，對于疊后地震數(shù)據(jù)的每一道地震數(shù)據(jù)，重復以下步驟130-190，如圖2所示，并最終獲得薄層頂?shù)椎淖詣咏忉尳Y果，及薄層時間厚度。130、對于疊后地震數(shù)據(jù)的每一道地震數(shù)據(jù)，根據(jù)當前地震道的所述薄層自動追蹤時窗，對當前地震道數(shù)據(jù)進行截取，將 截取的地震道數(shù)據(jù)記為f，所述f 為列向量。140、設定N種反射系數(shù)位置模式，每種反射系數(shù)位置模式由矩陣
H1 =[h',h；,-,hf], i = 1，2，-N唯一確定，其中,Mi為第i種反射系數(shù)位置模式中非零反
射系數(shù)的個數(shù)，列向量h/(/ = 12,…M,)為反射系數(shù)位置模式里的任意一個單位反射系數(shù)向量與地震子波裙積的輸出。在本發(fā)明一較佳實施例中，根據(jù)地質、測井等先驗信息設定該N種反射系數(shù)位置模式。所述的N種反射系數(shù)位置模式，其不同之處在于薄層反射系數(shù)的位置各不相同，代表不同的薄層情況。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述列向量hf滿足hf = WSf，其中，Sf為第Pj個分量為I、其余分量為0的列向量，W為所述地震子波對應的子波矩陣，Pj為發(fā)生薄層反射的采樣點位置。150、根據(jù)所述矩陣Hi和所述截取的地震道數(shù)據(jù)f，獲取每種反射系數(shù)位置模式對應的最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合IO在本發(fā)明一較佳實施例中，所述最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合5;由以下公式給出a, = arg min ||f — H ,af = f H ； H ) H .; f, / = 1,2.---N其中，Rn代表N維歐氏空間，a代表任意的反射系數(shù)幅值組合。160、根據(jù)所述最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合5,和所述矩陣Hi,獲取每種反射系數(shù)位置模式對應的最優(yōu)合成地震記錄f,。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述最優(yōu)合成地震記錄f,由以下公式給出f, 二H丸。170、根據(jù)所述最優(yōu)合成地震記錄f,和所述截取的地震道數(shù)據(jù)f，獲取最優(yōu)反射系數(shù)位置模SHr。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述最優(yōu)的反射系數(shù)位置模式Hf的下指標『由以下公式給出/ = arg min [A,}
j—1,2,—A其中，Ai為每一種反射系數(shù)位置模式Hi的最優(yōu)合成地震記錄f與所述截取的地震道數(shù)據(jù)f的匹配誤差，Ai由下式給出Af=|f-f(|2o180、根據(jù)所述自動追蹤時窗t+T2]和所述最優(yōu)反射系數(shù)位置模式，獲取薄層頂?shù)椎淖詣咏忉寱r間tup和td_。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述薄層頂?shù)椎淖詣咏忉寱r間^和td_由以下公式給出tup = t-Ti+Pupdt
tdown = t-Ti+p^dt其中，所述dt為地震記錄的采樣間隔，所述Pup和pd_分別為自動追蹤時窗Lt-T1, t+T2]內薄層頂和底的采樣點位置，所述Pup和pd_由所述最優(yōu)的反射系數(shù)位置模式H =[吣 ￥， ,hf]確定?？蛇x地，所述pUI^Ppd_由所述最優(yōu)的反射系數(shù)位置模式％=[h丨，h丨,…h(huán) ]確定，包括
cooes] 在》4，h丨,…，hf中，設h『=wsf*■與薄層頂?shù)姆瓷湎禂?shù)相對應，hf =WSf-與薄層底的反射系數(shù)相對應，則Pup和Pdwn分別為自動追蹤時窗t+T2]內薄層頂和底的采樣點位置。其中,Sf和S，分別為第Pui^p pd_個分量為I、其余分量為0的列向量。190、根據(jù)所述tup和所述td_，獲取薄層的時間厚度At。
具體地，步驟190中，所述的薄層的時間厚度At由以下公式給出At = td_-tup。本發(fā)明提供的一種基于地震資料的薄層自動解釋及厚度預測方法，可自動拾取單一薄層及多個疊合薄層的反射界面，進而預測薄層厚度。該方法采用從實際地震記錄中提取的子波，考慮了多薄層疊合的情況，不但可以預測薄層厚度，而且可以解釋出薄層的頂?shù)祝⒕哂薪忉尵雀?，工作效率高等特點。以下舉例并配合附圖進一步對上述方法進行說明。圖2給出了薄層自動解釋方法原理圖。圖2中首先給出了兩種(N=2)反射系數(shù)位置模式H1和H2，每種反射系數(shù)位置模式分別包含三個(M1 = 3、M2 = 3)非零反射系數(shù)，然后通過一些運算，可以得到它們各自的最優(yōu)合成地震記錄IjPf2，再將|和|分別與截取的地震道數(shù)據(jù)f進行匹配，求取匹配誤差 和A2，若A2最小，則可以判定射系數(shù)位置模式4最接近實際情況，它所對應的薄層反射系數(shù)位置就是最終薄層自動解釋結果。圖3為本發(fā)明實施例的多薄層自動解釋方法理論模型測試圖。圖3的左圖為薄層理論模型及正演地震道數(shù)據(jù)，該理論模型包含3個疊合薄層，圖中黑色實線標出了它們的頂?shù)孜恢茫總€薄層的厚度從0. 25波長(橫坐標右側)逐漸減薄的0. 15波長(橫坐標左側)。需要指出的是利用人工方法解釋層位時，通常將地震反射波形的波峰或者波谷解釋為薄層反射界面，所以理論上利用人工方法能夠識別的薄層厚度極限是0. 25波長(橫坐標右側)，可以看到，在0. 25波長處，地震反射波形的波峰或者波谷與薄層反射界面重合基本重合，但在0. 15波長處，地震反射波形的波峰或者波谷已經不再與薄層反射界面重合，這時利用人工方法解釋的薄層位置將產生誤差。圖3右圖為本發(fā)明的薄層自動解釋結果，可以看到，即使在0. 15波長處，自動解釋的薄層位置(實心圓點)仍然與薄層反射界(黑色實線)面重合，說明了本發(fā)明方法的有效性。再如，將本方法應用于某實際工區(qū)，該工區(qū)有二維地震測線200余條，有先驗探井八口 W1、W2、…、W8，其石炭系碳酸鹽巖目的層為重要的產氣層系。已有地質認識及測井資料表明，該區(qū)部分區(qū)域石炭系地層已經完全剝蝕，其余區(qū)域石炭系地層厚度不超過70米，這時，利用地震反射波形的波峰或者波谷已經無法準確識別薄層反射界面的位置，說明石炭系地層為地震意義上薄層。此外，該區(qū)石炭系上覆了一套全區(qū)發(fā)育穩(wěn)定的梁山組泥巖，其厚度不超過40米，同為地震意義上的薄層，兩套薄層的調諧作用相互影響，使得人工解釋石炭系頂?shù)纂y度非常大。
圖4給出了該實際工區(qū)5 口井的井點石炭系厚度統(tǒng)計結果，從圖中還可以看出，5口井的石炭系厚度均不超過40米，且石炭系地層上覆的梁山組泥巖厚度更薄，因此這是一個雙薄層疊合問題，利用人工方法精確拾取薄層頂?shù)纂y度很大。圖5為該實際工區(qū)過《2井的薄層自動解釋結果剖面圖，其中Plq為梁山組泥巖的頂，Pll為石炭系地層的頂，C為石炭系地層的底，可以看到，自動解釋結果(實線)與井點的實測結果(虛線)吻合較好。圖6為本實施例圖4中5 口井的實測厚度與預測厚度統(tǒng)計表，可以看出，預測厚度與實測厚度誤差較小。圖7為發(fā)明實施例的由薄層自動解釋結果計算的石炭系厚度圖，圖7中，W9井為該區(qū)的一口后續(xù)探井，其實測厚度為46. 7米，利用本發(fā)明方法的預測厚度為50米，也表明了本發(fā)明方法的正確性和實用性。本發(fā)明實施例的一種基于地震資料的薄層自動解釋及厚度預測方法，與前人的工作相比，該方法采用從實際地震記錄中提取的子波，考慮了多薄層疊合的情況，不但可以預測薄層厚度，而且可以解釋出薄層的頂?shù)?；與人工薄層解釋方法相比，該方法具有解釋精度高，工作效率高等特點。本發(fā)明實施例還提供了一種基于地震資料的薄層自動解釋及厚度預測裝置。圖8為本發(fā)明實施例的裝置的功能框圖，如圖8所示，該裝置200包括預處理單元210，用于獲取地震資料，對所述地震資料進行處理得到疊后地震數(shù)據(jù)，利用測井資料進行井震標定，確定與薄層對應的目的層段，以及提取地震子波；薄層解釋單元220，用于對薄層的頂或底做初步解釋，并確定薄層自動追蹤時窗Lt-T1, t+T2]，所述t為對薄層的頂或底做出的初步解釋時間，所述T1是以所述t為基礎向 上開的時窗大小，所述T2是以所述t為基礎向下開的時窗大??；地震道數(shù)據(jù)截取單元230，用于對于疊后地震數(shù)據(jù)的每一道地震數(shù)據(jù)，根據(jù)當前地震道的所述薄層自動追蹤時窗，對當前地震道數(shù)據(jù)進行截取，將截取的地震道數(shù)據(jù)記為f，所述f為列向量；反射系數(shù)位置模式設定單元240，用于設定N種反射系數(shù)位置模式，每種反射系數(shù)位置模式由矩陣H,i = 1，2，一N唯一確定，其中,Mi為第i種反射系數(shù)位置模式中非零反射系數(shù)的個數(shù)，列向量hf (j = I, 2,-Mi)為反射系數(shù)位置模式里的任意一個單位反射系數(shù)向量與地震子波褶積的輸出；最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合獲取單元250，用于根據(jù)所述矩陣Hi和所述截取的地震道數(shù)據(jù)f，獲取每種反射系數(shù)位置模式對應的最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合5,.；最優(yōu)合成地震記錄獲取單元260，用于根據(jù)所述最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合Sf和所述矩陣Hi,獲取每種反射系數(shù)位置模式對應的最優(yōu)合成地震記錄i;；最優(yōu)反射系數(shù)位置模式獲取單元270，用于根據(jù)所述最優(yōu)合成地震記錄ffP所述截取的地震道數(shù)據(jù)f，獲取最優(yōu)反射系數(shù)位置模式；薄層頂?shù)椎淖詣咏忉寱r間獲取單元280，用于根據(jù)所述自動追蹤時窗[t-L，t+T2]和所述最優(yōu)反射系數(shù)位置模式，獲取薄層頂?shù)椎淖詣咏忉寱r間tup和td_ ；薄層的時間厚度獲取單元290，用于根據(jù)所述tup和所述td_，獲取薄層的時間厚度At。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述薄層自動追蹤時窗t+T2]包括解釋區(qū)域內的薄層發(fā)育范圍。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述列向量hf滿足hf =Wf，其中，Sf為第&個分量為I、其余分量為0的列向量，W為所述地震子波對應的子波矩陣，Pj為發(fā)生薄層反射的采樣點位置。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合獲取單元，具體可以用于基于以下公式獲取所述的最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合5,:a,. = arg min Ilf — H.alh = (H H ) H f, i = 1,2,---N其中，Rn代表N維歐氏空間，a代表任意的反射系數(shù)幅值組合。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述最優(yōu)合成地震記錄獲取單元，具體可以用于基于以下公式獲取所述的最優(yōu)合成地震記錄f, f, = H a ,在本發(fā)明一較佳實施例中，所述最優(yōu)反射系數(shù)位置模式獲取單元，具體可以用于以下公式獲取所述最優(yōu)反射系數(shù)位置模式的下指標f :I = arg min [Aj其中，Ai為每一種反射系數(shù)位置模式Hi的最優(yōu)合成地震記錄與所述截取的地震道數(shù)據(jù)f的匹配誤差，Ai由下式給出為=||f-f,|2。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述薄層頂?shù)椎淖詣咏忉寱r間獲取單元，具體可以用于基于以下公式獲取所述薄層頂?shù)椎淖詣咏忉寱r間tup和td_ tup = t-Ti+Pupdt[_7] tdown = t-Ti+p^dt其中，所述dt為地震記錄的采樣間隔，所述Pup和pd_分別為自動追蹤時窗Lt-T1, t+T2]內薄層頂和底的采樣點位置，所述Pup和pd_由所述最優(yōu)的反射系數(shù)位置模式
=[h 丨，h^‘.，hf]確定。在hK…，hf 中，設=WSf 與薄層頂?shù)姆瓷湎禂?shù)相對應，=WSf-與薄層底的反射系數(shù)相對應，則Pup和Pdwn分別為自動追蹤時窗t+T2]內薄層頂和底的采樣點位置，分別為第Pup和Pd_個分量為I、其余分量為0的列向量。本發(fā)明實施例的裝置的工作方法已在前面的方法實施例中詳述，故不再贅述。本發(fā)明的一種基于地震資料的薄層自動解釋及厚度預測裝置的優(yōu)點在于，可自動拾取單一薄層及多個疊合薄層的反射界面，進而預測薄層厚度。該方法采用從實際地震記錄中提取的子波，考慮了多薄層疊合的情況，不但可以預測薄層厚度，而且可以解釋出薄層的頂?shù)?，并具有解釋精度高，工作效率高等特點。本領域內的技術人員應明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的計算機程序產品的形式。、
本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設備(系統(tǒng))、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器執(zhí)行的指令產生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備上，使得在計 算機或其他可編程設備上執(zhí)行一系列操作步驟以產生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種基于地震資料的薄層自動解釋及厚度預測方法，其特征在于，所述方法包括 獲取地震資料，對所述地震資料進行處理得到疊后地震數(shù)據(jù)，利用測井資料進行井震標定，確定與薄層對應的目的層段，以及提取地震子波； 對薄層的頂或底做初步解釋，并確定薄層自動追蹤時窗[t-Ti，t+T2]，所述t為對薄層的頂或底做出的初步解釋時間，所述T1是以所述t為基礎向上開的時窗大小，所述T2是以所述t為基礎向下開的時窗大??； 對于疊后地震數(shù)據(jù)的每一道地震數(shù)據(jù)，根據(jù)當前地震道的所述薄層自動追蹤時窗，對當前地震道數(shù)據(jù)進行截取，將截取的地震道數(shù)據(jù)記為f，所述f為列向量； 設定N種反射系數(shù)位置模式，每種反射系數(shù)位置模式由矩陣H,=[h丨,h,2, ，hf]，i =1，2，一N唯一確定，其中，Mi為第i種反射系數(shù)位置模式中非零反射系數(shù)的個數(shù)，列向量h/(J'= 1,2，…M,.)為反射系數(shù)位置模式里的任意一個單位反射系數(shù)向量與地震子波褶積的輸出； 根據(jù)所述矩陣Hi和所述截取的地震道數(shù)據(jù)f，獲取每種反射系數(shù)位置模式對應的最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合5,:; 根據(jù)所述最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合Si和所述矩陣Hi,獲取每種反射系數(shù)位置模式對應的最優(yōu)合成地震記錄^ ； 根據(jù)所述最優(yōu)合成地震記錄f,.和所述截取的地震道數(shù)據(jù)f，獲取最優(yōu)反射系數(shù)位置模式Hn 根據(jù)所述自動追蹤時窗[t-Tpt+ig和所述最優(yōu)反射系數(shù)位置模式H獲取薄層頂?shù)椎淖詣咏忉寱r間tup和td_ ； 根據(jù)所述tup和所述td_，獲取薄層的時間厚度At。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述薄層自動追蹤時窗t+T2]包括解釋區(qū)域內的薄層發(fā)育范圍。
3.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述列向量hf滿足h;=WSf，其中，為第Pj個分量為I、其余分量為O的列向量，W為所述地震子波對應的子波矩陣，Pj為發(fā)生薄層反射的采樣點位置。
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合3,'由以下公式給出
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述最優(yōu)合成地震記錄f,由以下公式給出-A = H a O
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述最優(yōu)的反射系數(shù)位置模式*^的下指標I由以下公式給出i = arg min j [ 其中，△ i為每一種反射系數(shù)位置模式Hi的最優(yōu)合成地震記錄f,與所述截取的地震道數(shù)據(jù)f 的匹配誤差，Ai由下式給出A =||f-f| 。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法,其特征在于,所述薄層頂?shù)椎淖詣咏忉寱r間tup和td_由以下公式給出 tUP = t "Ti+Pupdt ^down — t T^PdownClt 其中，所述dt為地震記錄的采樣間隔，所述Pup和Pd_分別為自動追蹤時窗Lt-T1, t+T2]內薄層頂和底的采樣點位置，所述Pup和pd_由所述最優(yōu)的反射系數(shù)位置模式巧=叫，1+.-，!^]確定。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述Pup和Pdtwn由所述最優(yōu)的反射系數(shù)位置模式=[h丨確定，包括: 在中，設P =WSp與薄層頂?shù)姆瓷湎禂?shù)相對應，=WSf-與薄層底的反射系數(shù)相對應，則Pur^P Pdtwn分別為自動追蹤時窗[t-Tpt+ig內薄層頂和底的采樣點位置，SfiPd 分別為第Pui^p pd_個分量為I、其余分量為0的列向量。
9.一種基于地震資料的薄層自動解釋及厚度預測裝置，其特征在于，所述裝置包括 預處理單元，用于獲取地震資料，對所述地震資料進行處理得到疊后地震數(shù)據(jù)，利用測井資料進行井震標定，確定與薄層對應的目的層段，以及提取地震子波； 薄層解釋單元，用于對薄層的頂或底做初步解釋，并確定薄層自動追蹤時窗Lt-T1, t+T2]，所述t為對薄層的頂或底做出的初步解釋時間，所述T1是以所述t為基礎向上開的時窗大小，所述T2是以所述t為基礎向下開的時窗大小； 地震道數(shù)據(jù)截取單元，用于對于疊后地震數(shù)據(jù)的每一道地震數(shù)據(jù)，根據(jù)當前地震道的所述薄層自動追蹤時窗，對當前地震道數(shù)據(jù)進行截取，將截取的地震道數(shù)據(jù)記為f，所述f為列向量； 反射系數(shù)位置模式設定單元，用于設定N種反射系數(shù)位置模式，每種反射系數(shù)位置模式由矩陣i = 1，2，唯一確定，其中,Mi為第i種反射系數(shù)位置模式中非零反射系數(shù)的個數(shù)，列向量》1丨0 = 1，2^ M )為反射系數(shù)位置模式里的任意一個單位反射系數(shù)向量與地震子波裙積的輸出； 最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合獲取單元，用于根據(jù)所述矩陣Hi和所述截取的地震道數(shù)據(jù)f，獲取每種反射系數(shù)位置模式對應的最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合S,; 最優(yōu)合成地震記錄獲取單元，用于根據(jù)所述最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合5,和所述矩陣Hi，獲取每種反射系數(shù)位置模式對應的最優(yōu)合成地震記錄 最優(yōu)反射系數(shù)位置模式獲取單元，用于根據(jù)所述最優(yōu)合成地震記錄|和所述截取的地震道數(shù)據(jù)f，獲取最優(yōu)反射系數(shù)位置模式Hf; 薄層頂?shù)椎淖詣咏忉寱r間獲取單元，用于根據(jù)所述自動追蹤時窗[t-Tpt+ig和所述最優(yōu)反射系數(shù)位置模式，獲取薄層頂?shù)椎淖詣咏忉寱r間tup和td_ ； 薄層的時間厚度獲取單元，用于根據(jù)所述tup和所述td_，獲取薄層的時間厚度At。
10.根據(jù)權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述薄層自動追蹤時窗[t-Tpt+ig包括解釋區(qū)域內的薄層發(fā)育范圍。
11.根據(jù)權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述列向量hf滿足=WSf，其中，為第Pj個分量為I、其余分量為O的列向量，W為所述地震子波對應的子波矩陣，Pj為發(fā)生薄層反射的采樣點位置。
12.根據(jù)權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合獲取單元，具體用于基于以下公式獲取所述的最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合S,: a, = arg min Ilf — H;af = (H7 H ) H f, / : 1’ 2,…,V 其中，Rn代表N維歐氏空間，a代表任意的反射系數(shù)幅值組合。
13.根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述最優(yōu)合成地震記錄獲取單元，具體用于基于以下公式獲取所述的最優(yōu)合成地震記錄f, = H a。
14.根據(jù)權利要求13所述的裝置，其特征在于，所述最優(yōu)反射系數(shù)位置模式獲取單元，具體用于以下公式獲取所述最優(yōu)反射系數(shù)位置模式H的下指標f ；i - arg min 丨 其中，△ i為每一種反射系數(shù)位置模式Hi的最優(yōu)合成地震記錄f,與所述截取的地震道數(shù)據(jù)f的匹配誤差，Ai由下式給出A =||MIf。
15.根據(jù)權利要求14所述的裝置，其特征在于，所述薄層頂?shù)椎淖詣咏忉寱r間獲取單元，具體用于基于以下公式獲取所述薄層頂?shù)椎淖詣咏忉寱r間tup和td_ tUP = t_Ti+Pupdt^down — t T^PdownClt 其中，所述dt為地震記錄的采樣間隔，所述Pup和Pd_分別為自動追蹤時窗Lt-T1, t+T2]內薄層頂和底的采樣點位置，所述Pup和pd_由所述最優(yōu)的反射系數(shù)位置模式=[h 丨…，Iif]確定。
16.根據(jù)權利要求15所述的裝置，其特征在于，在中，設hf=WSf與薄層頂?shù)姆瓷湎禂?shù)相對應，Jifww =WSf-與薄層底的反射系數(shù)相對應，則Pup和Pd_分別為自動追蹤時窗t+T2]內薄層頂和底的采樣點位置，Sf"和Sf-分別為第Pup和Pd_個分量為I、其余分量為0的列向量。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供了一種基于地震資料的薄層自動解釋及厚度預測方法和裝置，該方法包括獲取地震資料，對地震資料進行處理得到疊后地震數(shù)據(jù)，確定與薄層對應的目的層段，提取地震子波；對薄層的頂或底做初步解釋，并確定薄層自動追蹤時窗[t-T1,t+T2]；對于疊后地震數(shù)據(jù)的每一道地震數(shù)據(jù)，根據(jù)當前地震道的薄層自動追蹤時窗，對當前地震道數(shù)據(jù)進行截取，將截取的地震道數(shù)據(jù)記為f；設定N種反射系數(shù)位置模式，每種反射系數(shù)位置模式由矩陣i＝1,2,…N唯一確定；獲取每種反射系數(shù)位置模式對應的最優(yōu)反射系數(shù)幅值組合和最優(yōu)合成地震記錄獲取最優(yōu)反射系數(shù)位置模式獲取薄層頂?shù)椎淖詣咏忉寱r間tup和tdown；根據(jù)tup和tdown，獲取薄層的時間厚度Δt。該方法可以解釋出薄層的頂?shù)?，解釋精度高?br> 文檔編號G01V1/28GK102721979SQ20121021706
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權日2012年6月27日
發(fā)明者張研, 楊昊, 鄭曉東 申請人:中國石油天然氣股份有限公司