地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法及裝置，其中，該方法包括：將至少包括三個(gè)方位的地震屬性數(shù)據(jù)按照測(cè)線方位進(jìn)行中心對(duì)稱處理，生成具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)；對(duì)生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合；將橢圓扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度。本發(fā)明實(shí)施例確保了橢圓的中心點(diǎn)位于極坐標(biāo)的原點(diǎn)，將縱波預(yù)測(cè)裂縫所需要反演的參數(shù)從五個(gè)降低到了三個(gè)，從而降低了噪音對(duì)裂縫特征反演的干擾；同時(shí)，將橢圓扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度，比現(xiàn)有技術(shù)中用長(zhǎng)短軸之比描述裂縫發(fā)育強(qiáng)度更加合理。
【專利說明】地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油勘探【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]裂縫是巖石受力發(fā)生破裂、沿破裂面兩側(cè)的巖石沒有發(fā)生明顯位移的一種斷裂構(gòu)造現(xiàn)象。裂縫既是油、氣、水等地下流體的運(yùn)移通道，也是流體的儲(chǔ)集空間，裂縫能極大地提升儲(chǔ)層的滲透率。有效裂縫是指開啟并充填流體的裂縫，有效裂縫的探測(cè)對(duì)于識(shí)別油氣運(yùn)移通道，尋找有效儲(chǔ)集空間具有重要的指導(dǎo)意義。
[0003]目前比較成熟的裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)是利用相干和曲率等疊后不連續(xù)屬性、巖心和成像測(cè)井來預(yù)測(cè)裂縫，這些方法存在較多不足。相干反演能夠反映小斷裂或斷裂發(fā)育帶，巖性突變帶，但主要是用于斷層邊緣的檢測(cè)，并且檢測(cè)所有的斷裂體系。當(dāng)?shù)叵陆橘|(zhì)受多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)或成巖作用時(shí)，早期的裂縫可能被泥質(zhì)或者方解石等所充填而成為無效裂縫，而這種無效裂縫在相干切片上仍能顯示，相干反演技術(shù)很難預(yù)測(cè)出有效裂縫的發(fā)育特征。采集巖心和成像測(cè)井成本高昂，導(dǎo)致資料數(shù)量少，只能在井點(diǎn)特定井段處檢測(cè)裂縫，無法在橫向大面積和縱向全深度預(yù)測(cè)裂縫。而地震縱波寬方位屬性能夠檢測(cè)有效裂縫引起的各向異性特征，可大規(guī)模 檢測(cè)裂縫，其中，縱橫比大于0.5為寬方位。
[0004]各向異性介質(zhì)的物理性質(zhì)(如地震波的速度，振幅等)隨測(cè)線方位改變而變化，因此，利用方位角信息，采用地震縱波寬方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫方法比疊后方法更加精確。裂縫型儲(chǔ)層是一種典型的各向異性介質(zhì)，是具有水平對(duì)稱軸的橫向各向同性介質(zhì)。國(guó)內(nèi)外縱多學(xué)者的研究表明，地下介質(zhì)含有一組垂直排列且相互平行的裂縫時(shí)，地震波速度、振幅和層間旅行時(shí)等地震屬性隨地震測(cè)線方位角的不同而變化。當(dāng)?shù)卣鹂v波在含有裂縫的各向異性介質(zhì)中傳播時(shí)，沿著裂縫方向傳播速度快，垂直裂縫方向傳播速度慢；沿著裂縫方向能量衰減小，垂直裂縫方向能量衰減大；沿著裂縫方向地震波射線層間旅行時(shí)間短，垂直裂縫方向地震波射線層間旅行時(shí)間長(zhǎng)。地震波在裂縫介質(zhì)中傳播時(shí)顯示的方位差異特征，可用于探測(cè)裂縫的發(fā)育特征，裂縫的發(fā)育特征包括裂縫發(fā)育強(qiáng)度和裂縫走向。
[0005]裂縫介質(zhì)中地震屬性在直角坐標(biāo)系中是二倍方位角的余弦函數(shù):
[0006]F(<j5)=A+Bcos2(<j5-<j5syni)(I)
[0007]其中，F(xiàn)是采集方位角為Φ時(shí)的地震屬性，A, B是與裂縫介質(zhì)參數(shù)、觀測(cè)幾何有關(guān)的變量，為裂縫走向。由于地震屬性余弦函數(shù)的梯度B遠(yuǎn)小于均值Α，地震屬性在極坐標(biāo)系中近似為橢圓，橢圓半長(zhǎng)軸等于|Α| + |Β|，半短軸等于|Α|-|Β|，前人應(yīng)用橢圓的長(zhǎng)短軸之比來表示裂縫強(qiáng)度，長(zhǎng)軸方向表示裂縫走向。應(yīng)用以上算法進(jìn)行裂縫反演的不足之處在于:該裂縫反演方法進(jìn)行橢圓擬合時(shí)至少需要五個(gè)方位的數(shù)據(jù)，擬合的橢圓中心點(diǎn)有可能不在極坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)，使得受噪音干擾大。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法及裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中裂縫反演方法受噪音干擾大的技術(shù)問題。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法，該方法包括:將至少包括三個(gè)方位的地震屬性數(shù)據(jù)按照測(cè)線方位進(jìn)行中心對(duì)稱處理，生成具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)；對(duì)生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合；將橢圓扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，將多方位的地震屬性數(shù)據(jù)按照測(cè)線方位進(jìn)行中心對(duì)稱處理，包括:將各個(gè)測(cè)線方位的地震屬性數(shù)據(jù)投影到與該測(cè)線方位關(guān)于原點(diǎn)中心對(duì)稱的方位上。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合，包括:將生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)代入初始橢圓方程式:a(x-xc)2+b(x-xc)(y-yc) +c (y-yc)2=l ;計(jì)算獲得擬合橢圓的方程式:ax2+bxy+cy2=l,其中，a、b、c均是由橢圓的半長(zhǎng)軸長(zhǎng)度、橢圓的半短軸長(zhǎng)度以及橢圓的長(zhǎng)軸所在的方位值組成的函數(shù)，xc, Yc分別為橢圓中心點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)值，X，y是橢圓上點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)值。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，所述裂縫發(fā)育強(qiáng)度的值域范圍是[0，1)。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，在將所述橢圓的扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度之后，還包括:計(jì)算每個(gè)面元的每個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)上的裂縫發(fā)育強(qiáng)度，輸出裂縫發(fā)育強(qiáng)度數(shù)據(jù)體。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，在對(duì)生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合之后，還包括:根據(jù)橢圓擬合結(jié)果計(jì)算橢圓的長(zhǎng)軸和短軸所在的方位值；將橢圓的長(zhǎng)軸或短軸所指示的方位確定為裂縫走向。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，將橢圓的長(zhǎng)軸或短軸所指示的方位確定為裂縫走向，包括:在所述地震屬性與速度正相關(guān)的情況下，將所述橢圓的長(zhǎng)軸指示的方位確定為裂縫走向；在所述地震屬性與時(shí)間正相關(guān)的情況下，將所述橢圓的短軸指示的方位確定為裂縫走向。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，將橢圓的長(zhǎng)軸或短軸所指示的方位確定為裂縫走向之后，還包括:計(jì)算每個(gè)面元的每個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)上的裂縫走向，輸出裂縫走向數(shù)據(jù)體。
[0017]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的裝置，該裝置包括:數(shù)據(jù)修正模塊，用于將至少包括三個(gè)方位的地震屬性數(shù)據(jù)按照測(cè)線方位進(jìn)行中心對(duì)稱處理，生成具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)；橢圓擬合模塊，用于對(duì)生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合；裂縫預(yù)測(cè)模塊，用于將橢圓扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)修正模塊，用于將各個(gè)測(cè)線方位的地震屬性數(shù)據(jù)投影到與該測(cè)線方位關(guān)于原點(diǎn)中心對(duì)稱的方位上。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中，所述橢圓擬合模塊包括:橢圓擬合單元，用于將生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)代入初始橢圓方程式:a(x-xe)2+b(x-x。)(y-yc) +c (y-yc)2=1 ;計(jì)算單元，用于計(jì)算獲得擬合橢圓的方程式:aX2+bXy+cy2=l，其中，a、b、c均是由橢圓的半長(zhǎng)軸長(zhǎng)度、橢圓的半短軸長(zhǎng)度以及橢圓的長(zhǎng)軸所在的方位值組成的函數(shù)，xc, Yc分別為橢圓中心點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)值，X，y是橢圓上點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)值。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，所述裂縫發(fā)育強(qiáng)度的值域范圍是[0，1)。
[0021]在一個(gè)實(shí)施例中，還包括:第一計(jì)算模塊，用于將所述橢圓的扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度之后，計(jì)算每個(gè)面元的每個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)上的裂縫發(fā)育強(qiáng)度，輸出裂縫發(fā)育強(qiáng)度數(shù)據(jù)體。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，所述裂縫預(yù)測(cè)模塊，包括:計(jì)算單元，用于根據(jù)橢圓擬合結(jié)果計(jì)算橢圓的長(zhǎng)軸和短軸所在的方位值；預(yù)測(cè)單元，用于將橢圓的長(zhǎng)軸或短軸所指示的方位確定為裂縫走向。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)測(cè)單元還用于在所述地震屬性與速度正相關(guān)的情況下，將所述橢圓的長(zhǎng)軸指示的方位確定為裂縫走向；在所述地震屬性與時(shí)間正相關(guān)的情況下，將所述橢圓的短軸指示的方位確定為裂縫走向。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，還包括:第二計(jì)算模塊，用于在將橢圓的長(zhǎng)軸或短軸所指示的方位確定為裂縫走向之后，計(jì)算每個(gè)面元的每個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)上的裂縫走向，輸出裂縫走向數(shù)據(jù)體。
[0025]在本發(fā)明實(shí)施例中，將至少包括三個(gè)方位的地震屬性數(shù)據(jù)按照測(cè)線方位進(jìn)行中心對(duì)稱處理，生成具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)，再對(duì)生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合，以確保橢圓的中心點(diǎn)位于極坐標(biāo)的原點(diǎn)，將地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫所需要反演的參數(shù)從五個(gè)降低到了三個(gè)，從而降低了噪音對(duì)裂縫特征反演的干擾；同時(shí)，將橢圓扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度，比現(xiàn)有技術(shù)中用長(zhǎng)短軸之比描述裂縫發(fā)育強(qiáng)度更加合理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。在附圖中:
[0027]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法的流程圖；
[0028]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種地震縱波多方位屬性橢圓擬合示意圖；
[0029]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施方式和附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0031]在本發(fā)明實(shí)施例中，提供了一種地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法，如圖1所示，該方法包括:
[0032]步驟101:將至少包括三個(gè)方位的地震屬性數(shù)據(jù)按照測(cè)線方位進(jìn)行中心對(duì)稱處理，生成具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)；
[0033]步驟102:對(duì)生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合；
[0034]步驟103:將橢圓扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度。
[0035]由圖1所示的流程可知，在本發(fā)明實(shí)施例中，將至少包括三個(gè)方位的地震屬性數(shù)據(jù)按照測(cè)線方位進(jìn)行中心對(duì)稱處理，生成具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)，再對(duì)生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合，以確保橢圓的中心點(diǎn)位于極坐標(biāo)的原點(diǎn)，將地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫所需要反演的參數(shù)從五個(gè)降低到了三個(gè)，從而降低了噪音對(duì)裂縫特征反演的干擾；同時(shí)，將橢圓扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度，比現(xiàn)有技術(shù)中用長(zhǎng)短軸之比描述裂縫發(fā)育強(qiáng)度更加合理。
[0036]在具體實(shí)施過程中，將至少包括三個(gè)方位的地震屬性數(shù)據(jù)按照測(cè)線方位進(jìn)行中心對(duì)稱處理的過程可以這樣實(shí)現(xiàn)，將各個(gè)測(cè)線方位的地震屬性數(shù)據(jù)投影到與該測(cè)線方位關(guān)于原點(diǎn)中心對(duì)稱的方位上，如圖2所示，該圖為極坐標(biāo)系，縱軸箭頭方向?yàn)檎狈较?，順時(shí)針為方位角增大方向。圖中黑色圓點(diǎn)是地震屬性數(shù)據(jù)在極坐標(biāo)的投影，黑色圓點(diǎn)和坐標(biāo)原點(diǎn)的連線與正北方向夾角表示方位角，黑色圓點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離表示地震屬性值的大小，將各個(gè)測(cè)線方位的地震屬性數(shù)據(jù)投影到與該測(cè)線方位關(guān)于原點(diǎn)中心對(duì)稱的方位上，例如，將方位角為90度的測(cè)線方位上的震屬性數(shù)據(jù)投影到與其關(guān)于原點(diǎn)中心對(duì)稱的270度的方位上。多條測(cè)線的地震屬性值在極坐標(biāo)下表現(xiàn)為橢圓曲線，由此可擬合橢圓長(zhǎng)軸、短軸及長(zhǎng)軸所在方位。在將地震屬性數(shù)據(jù)按照測(cè)線方位進(jìn)行扇區(qū)分類后，扇形區(qū)域如圖2中陰影部分所示，每個(gè)扇形區(qū)域包括一定角度范圍的測(cè)線方位角(如圖2中所示的方位)，例如，測(cè)線方位角為O到30度的分為一個(gè)扇形區(qū)域，測(cè)線方位角為30到60度的分為一個(gè)扇形區(qū)域，然后可以計(jì)算獲取每個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)每個(gè)測(cè)線方位角對(duì)應(yīng)的地震屬性數(shù)據(jù)，每個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)的所有地震屬性值可以稱為方位角道集，將各個(gè)測(cè)線方位的地震屬性數(shù)據(jù)投影到與該測(cè)線方位關(guān)于原點(diǎn)中心對(duì)稱的方位上，可以得到具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)體，由于各向異性介質(zhì)的地震屬性隨測(cè)線方位角在極坐標(biāo)下呈橢圓形態(tài)，對(duì)獲得的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合，以確保橢圓的中心點(diǎn)位于極坐標(biāo)的原點(diǎn)上。
[0037]在具體實(shí)施過程中，可以這樣來獲得擬合橢圓的方程式，獲取初始橢圓方程式，初始橢圓的方程含有五個(gè)獨(dú)立參數(shù):
[0038]a(x-xc)2+b(x~xc) (y-yc) +c(y-yc)2=1(2)
[0039]其中，a、b、c均是由橢圓的半長(zhǎng)軸長(zhǎng)度、橢圓的半短軸長(zhǎng)度以及橢圓的長(zhǎng)軸所在的方位值組成的函數(shù)，Xc;，y。分別為橢圓中心點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)值；本發(fā)明實(shí)施例結(jié)合地震屬性方位中心對(duì)稱性原理，將生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)代入初始橢圓方程式，進(jìn)行橢圓擬合，計(jì)算得到擬合橢圓的方 程式:
[0040]ax2+bxy+cy2=l(3)
[0041]其中，a、b、c均是由橢圓的半長(zhǎng)軸長(zhǎng)度、橢圓的半短軸長(zhǎng)度以及橢圓的長(zhǎng)軸所在的方位值組成的函數(shù)，X，Y是橢圓上點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)值，擬合橢圓的中心點(diǎn)位于極坐標(biāo)的原點(diǎn)上，即方程式(2)中的Xc=Ojc=Ot5需要反演的參數(shù)由方程(2)中的五個(gè)降為方程(3)中的三個(gè)，本發(fā)明實(shí)施例很好地壓制噪音的不利影響，有助于準(zhǔn)確地反演出地下儲(chǔ)層的裂縫分布情況。
[0042]在對(duì)生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合后，為了方便統(tǒng)計(jì)區(qū)域性裂縫發(fā)育方向，使得裂縫發(fā)育強(qiáng)度更加合理，反演結(jié)果數(shù)量級(jí)一致，在本實(shí)施例中，根據(jù)橢圓擬合結(jié)果計(jì)算橢圓的扁率；將所述橢圓的扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度，橢圓的扁率即為橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度減去橢圓的短軸長(zhǎng)度的差與橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度的比值，即橢圓的扁率為裂縫發(fā)育強(qiáng)度。例如，該裂縫發(fā)育強(qiáng)度的值域范圍可以是[0，I)。即當(dāng)各個(gè)測(cè)線方位對(duì)應(yīng)的地震屬性值沒有差異時(shí)(即為各向同性)，對(duì)應(yīng)裂縫發(fā)育強(qiáng)度為零；此種裂縫發(fā)育強(qiáng)度定義方式比前人給出的利用長(zhǎng)軸與短軸之比表示裂縫發(fā)育強(qiáng)度更加合理，反演結(jié)果數(shù)量級(jí)一致，在數(shù)量級(jí)上穩(wěn)定，有利于制作描 述裂縫發(fā)育特征的玫瑰圖，方便統(tǒng)計(jì)區(qū)域性裂縫發(fā)育方向。
[0043]在實(shí)施過程中，為了輸出裂縫發(fā)育強(qiáng)度數(shù)據(jù)體，在本實(shí)施例中，在將所述橢圓的扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度之后，計(jì)算每個(gè)面元的每個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)上的裂縫發(fā)育強(qiáng)度，輸出裂縫發(fā)育強(qiáng)度數(shù)據(jù)體，該面元可以是⑶P (Common Depth Point,共深度采集點(diǎn))面元。
[0044]在對(duì)生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合后，為了準(zhǔn)確地反演裂縫走向，在本發(fā)明實(shí)施中，根據(jù)橢圓擬合結(jié)果計(jì)算橢圓的長(zhǎng)軸和短軸所在的方位值；充分考慮地震屬性數(shù)據(jù)的物理意義，將橢圓的長(zhǎng)軸或短軸所指示的方位確定為裂縫走向。具體實(shí)施時(shí)，在地震屬性與速度正相關(guān)的情況下，將橢圓的長(zhǎng)軸指示的方位確定為裂縫走向；在所述地震屬性與時(shí)間正相關(guān)的情況下，將橢圓的短軸指示的方位確定為裂縫走向。即沿著裂縫平面的動(dòng)校正速度最大，層間旅行時(shí)最小，垂直裂縫平面的動(dòng)校正速度最小，層間旅行時(shí)最大。若地震屬性與速度正相關(guān)，則橢圓長(zhǎng)軸指示裂縫走向；若地震屬性與時(shí)間正相關(guān)，則橢圓短軸指示裂縫走向。
[0045]在預(yù)測(cè)出裂縫發(fā)育強(qiáng)度和裂縫走向后，可以結(jié)合裂縫發(fā)育強(qiáng)度和裂縫走向，制作玫瑰圖，以分析區(qū)域性的裂縫發(fā)育情況。[0046]在實(shí)施過程中，為了獲得裂縫走向數(shù)據(jù)體，在本實(shí)施例中，在將橢圓的長(zhǎng)軸或短軸所指示的方位確定為裂縫走向之后，計(jì)算每個(gè)面元的每個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)上的裂縫走向，輸出裂縫走向數(shù)據(jù)體，該面元可以是⑶P (Common Depth Point,共深度采集點(diǎn))面元。
[0047]在具體實(shí)施時(shí)，地震屬性可以包括以下之一:反射振幅、動(dòng)校正速度、層間旅行時(shí)、振幅隨偏移距的變化梯度、品質(zhì)因子。
[0048]各向異性裂縫介質(zhì)模型中含有一系列垂直排列且相互平行的裂縫。地震射線的入射角為地震波射線與反射面法向的夾角；方位角定義為地震波的激發(fā)點(diǎn)和接收點(diǎn)的連線與X軸的夾角。當(dāng)?shù)卣鸩ㄑ刂煌纳渚€傳播時(shí)，振幅不僅隨入射角變化，還隨著方位角而變化。不僅振幅存在方位差異，傳播速度和AV0(Amplitude Versus Offset,振幅隨偏移距的變化)梯度等地震屬性也隨方位變化。
[0049]以下結(jié)合具體實(shí)施例來描述上述地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法，該方法包括如下步驟:
[0050]步驟1:采用三維地震資料采集技術(shù)，獲得至少包括三個(gè)方位的疊前地震資料(地震屬性數(shù)據(jù))，也就是獲得寬方位(也稱多方位)的地震屬性數(shù)據(jù)，其中，縱橫比大于0.5為寬方位。
[0051]步驟2:將地震屬性數(shù)據(jù)按照測(cè)線方位進(jìn)行扇區(qū)分類，進(jìn)行中心對(duì)稱處理，生成具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)體。
[0052]步驟3:對(duì)生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合，橢圓擬合算法為:橢圓的一般方程含有五個(gè)獨(dú)立參數(shù):
[0053]a(x-xc)2+b(x~xc) (y-yc) +c(y-yc)2=1(2)
[0054]其中,a、b、c均是由橢圓的半長(zhǎng)軸長(zhǎng)度、橢圓的半短軸長(zhǎng)度以及橢圓的長(zhǎng)軸所在的方位值組成的函數(shù)，xc, yc分別為橢圓中心點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)值，X，y是橢圓上點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)值；本發(fā)明實(shí)施例的改進(jìn)之處在于考慮了地震屬性的方位對(duì)稱性，使得地震屬性橢圓的中心點(diǎn)位于極坐標(biāo)的原點(diǎn)，橢圓方程由一般方程(2)簡(jiǎn)化為:
[0055]ax2+bxy+cy2=l(3)
[0056]需要反演的參數(shù)由方程(2)中的五個(gè)降為方程(3)中的三個(gè)，然后計(jì)算橢圓半長(zhǎng)軸長(zhǎng)度、半短軸長(zhǎng)度、長(zhǎng)軸所在方位值，進(jìn)而反演裂縫強(qiáng)度和裂縫走向，能有效壓制噪音的不利影響。
[0057]步驟4:根據(jù)橢圓計(jì)算最大和最小方位屬性值，即平行和垂直裂縫方位的方位屬性值。
[0058]步驟5:定義橢圓扁率(方位屬性的相對(duì)變化率)為裂縫發(fā)育強(qiáng)度，即將橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度減去橢圓的短軸長(zhǎng)度的差與所述橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度的比值作為所述裂縫發(fā)育強(qiáng)度，其值域范圍為[0，I);當(dāng)各個(gè)方位的地震屬性值沒有差異時(shí)(即為各向同性)，對(duì)應(yīng)的裂縫發(fā)育強(qiáng)度為零；此種裂縫發(fā)育強(qiáng)度定義方式比前人給出的利用長(zhǎng)軸與短軸之比表示裂縫發(fā)育強(qiáng)度更加合理，反演結(jié)果數(shù)量級(jí)一致，方便統(tǒng)計(jì)區(qū)域性裂縫發(fā)育方向；算出每個(gè)面元的每個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)上的裂縫強(qiáng)度，輸出裂縫發(fā)育強(qiáng)度數(shù)據(jù)體。
[0059]步驟6:根據(jù)地震屬性的物理意義，定義橢圓長(zhǎng)軸或者短軸方向?yàn)榱芽p走向，由于地震屬性的物理意義不一致，沿著裂縫平面的動(dòng)校正速度最大，層間旅行時(shí)最小，垂直裂縫平面的動(dòng)校正速度最小，層間旅行時(shí)最大。若地震屬性與速度正相關(guān)，則橢圓長(zhǎng)軸指示裂縫走向；若地震屬性與時(shí)間正相關(guān)，則橢圓短軸指示裂縫走向；算出每個(gè)面元的每個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)上的裂縫走向，輸出裂縫走向數(shù)據(jù)體。
[0060]步驟7:提取油氣勘探目的層的反演結(jié)果，反演裂縫發(fā)育區(qū)域以及裂縫走向。
[0061]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例中還提供了一種地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的裝置，如下面的實(shí)施例所述。由于地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的裝置解決問題的原理與地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法相似，因此地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的裝置的實(shí)施可以參見地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法的實(shí)施，重復(fù)之處不再贅述。以下所使用的，術(shù)語“單元”或者“模塊”可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的軟件和/或硬件的組合。盡管以下實(shí)施例所描述的裝置較佳地以軟件來實(shí)現(xiàn)，但是硬件，或者軟件和硬件的組合的實(shí)現(xiàn)也是可能并被構(gòu)想的。
[0062]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的裝置的一種結(jié)構(gòu)框圖，如圖3所示，包括:數(shù)據(jù)修正模塊301，橢圓擬合模塊302，以及裂縫預(yù)測(cè)模塊303，下面對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0063]數(shù)據(jù)修正模塊301，用于將至少包括三個(gè)方位的地震屬性數(shù)據(jù)按照測(cè)線方位進(jìn)行中心對(duì)稱處理，生成具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)；
[0064]橢圓擬合模塊302，與數(shù)據(jù)修正模塊301連接，用于對(duì)生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合；
[0065]裂縫預(yù)測(cè)模塊303，與橢圓擬合模塊302連接，用于將橢圓扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度。
[0066]在一個(gè)實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)修正模塊，用于將各個(gè)測(cè)線方位的地震屬性數(shù)據(jù)投影到與該測(cè)線方位關(guān)于原點(diǎn)中心對(duì)稱的方位上
[0067]在一個(gè)實(shí)施例中，所述橢圓擬合模塊302包括:橢圓擬合單元，用于將生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)代入初始橢圓方程式:a(x-xe)2+b(x-x。)(y-yc) +c (y-yc)2=l ;計(jì)算單元，與橢圓擬合單元連接，用于計(jì)算獲得擬合橢圓的方程式:ax2+bxy+cy2=l,其中，a、b、c均是由橢圓的半長(zhǎng)軸長(zhǎng)度、橢圓的半短軸長(zhǎng)度以及橢圓的長(zhǎng)軸所在的方位值組成的函數(shù)，xc, yc分別為橢圓中心點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)值，X，y是橢圓上點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)值。
[0068]在一個(gè)實(shí)施例中，所述裂縫發(fā)育強(qiáng)度的值域范圍是[0，I)。[0069]在一個(gè)實(shí)施例中，還包括:第一計(jì)算模塊，用于將所述橢圓的扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度之后，計(jì)算每個(gè)面元的每個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)上的裂縫發(fā)育強(qiáng)度，輸出裂縫發(fā)育強(qiáng)度數(shù)據(jù)體。
[0070]在一個(gè)實(shí)施例中，所述裂縫預(yù)測(cè)模塊303還包括:計(jì)算單元，用于根據(jù)橢圓擬合結(jié)果計(jì)算橢圓的長(zhǎng)軸和短軸所在的方位值；預(yù)測(cè)單元，與計(jì)算單元連接，用于將橢圓的長(zhǎng)軸或短軸所指示的方位確定為裂縫走向。
[0071]在一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)測(cè)單元還用于在所述地震屬性與速度正相關(guān)的情況下，將所述橢圓的長(zhǎng)軸指示的方位確定為裂縫走向；在所述地震屬性與時(shí)間正相關(guān)的情況下，將所述橢圓的短軸指示的方位確定為裂縫走向。
[0072]在一個(gè)實(shí)施例中，還包括:第二計(jì)算模塊，用于在將橢圓的長(zhǎng)軸或短軸所指示的方位確定為裂縫走向之后，計(jì)算每個(gè)面元的每個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)上的裂縫走向，輸出裂縫走向數(shù)據(jù)體。
[0073]在一個(gè)實(shí)施例中，所述地震屬性可以包括以下之一:地震波反射振幅、動(dòng)校正速度、層間旅行時(shí)、振幅隨偏移距的變化梯度、品質(zhì)因子。
[0074]在本發(fā)明實(shí)施例中，將多方位的地震屬性數(shù)據(jù)按照測(cè)線方位進(jìn)行中心對(duì)稱處理，生成具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)，再對(duì)生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合，以確保橢圓的中心點(diǎn)位于極坐標(biāo)的原點(diǎn)，將縱波預(yù)測(cè)裂縫所需要反演的參數(shù)從五個(gè)降低到了三個(gè)，從而降低了噪音對(duì)裂縫特征反演的干擾；同時(shí)，將橢圓扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度，比現(xiàn)有技術(shù)中用長(zhǎng)短軸之比描述裂縫發(fā)育強(qiáng)度更加合理。
[0075]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明實(shí)施例的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明實(shí)施例不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0076]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明實(shí)施例可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法，其特征在于，包括: 將至少包括三個(gè)方位的地震屬性數(shù)據(jù)按照測(cè)線方位進(jìn)行中心對(duì)稱處理，生成具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)； 對(duì)生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合； 將橢圓扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度。
2.如權(quán)利要求1所述地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法，其特征在于，將至少包括三個(gè)方位的地震屬性數(shù)據(jù)按照測(cè)線方位進(jìn)行中心對(duì)稱處理，包括: 將各個(gè)測(cè)線方位的地震屬性數(shù)據(jù)投影到與該測(cè)線方位關(guān)于原點(diǎn)中心對(duì)稱的方位上。
3.如權(quán)利要求1所述地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法，其特征在于，對(duì)生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合，包括: 將生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)代入初始橢圓方程式:3(11。)2+13(11。)(y-yc) +c (y-yc)2=l ； 計(jì)算獲得擬合橢圓的方程式:ax2+bxy+cy2=l, 其中，a、b、c均是由橢圓的半長(zhǎng)軸長(zhǎng)度、橢圓的半短軸長(zhǎng)度以及橢圓的長(zhǎng)軸所在的方位值組成的函數(shù)，xc, yc分別為橢圓中心點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)值，X，y是橢圓上點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)值。
4.如權(quán)利要求1所述地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法，其特征在于，所述裂縫發(fā)育強(qiáng)度的值域范圍是[O，I)。
5.如權(quán)利要求1所述地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法，其特征在于，在將所述橢圓的扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度`之后，還包括: 計(jì)算每個(gè)面元的每個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)上的裂縫發(fā)育強(qiáng)度，輸出裂縫發(fā)育強(qiáng)度數(shù)據(jù)體。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法，其特征在于，在對(duì)生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合之后，還包括: 根據(jù)橢圓擬合結(jié)果計(jì)算橢圓的長(zhǎng)軸和短軸所在的方位值； 將橢圓的長(zhǎng)軸或短軸所指示的方位確定為裂縫走向。
7.如權(quán)利要求6所述地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法，其特征在于，將橢圓的長(zhǎng)軸或短軸所指示的方位確定為裂縫走向，包括: 在所述地震屬性與速度正相關(guān)的情況下，將所述橢圓的長(zhǎng)軸指示的方位確定為裂縫走向； 在所述地震屬性與時(shí)間正相關(guān)的情況下，將所述橢圓的短軸指示的方位確定為裂縫走向。
8.如權(quán)利要求6所述地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的方法，其特征在于，將橢圓的長(zhǎng)軸或短軸所指示的方位確定為裂縫走向之后，還包括: 計(jì)算每個(gè)面元的每個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)上的裂縫走向，輸出裂縫走向數(shù)據(jù)體。
9.一種地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的裝置，其特征在于，包括: 數(shù)據(jù)修正模塊，用于將至少包括三個(gè)方位的地震屬性數(shù)據(jù)按照測(cè)線方位進(jìn)行中心對(duì)稱處理，生成具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)； 橢圓擬合模塊，用于對(duì)生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合； 裂縫預(yù)測(cè)模塊，用于將橢圓扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度。
10.如權(quán)利要求9所述地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)修正模塊，用于將各個(gè)測(cè)線方位的地震屬性數(shù)據(jù)投影到與該測(cè)線方位關(guān)于原點(diǎn)中心對(duì)稱的方位上。
11.如權(quán)利要求9所述地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的裝置，其特征在于，所述橢圓擬合模塊包括: 橢圓擬合單元，用于將生成的具有完備方位的地震屬性數(shù)據(jù)代入初始橢圓方程式:a (x-xc) 2+b (x-xc) (y-yc) +c (y-yc) 2=1 ； 計(jì)算單元，用于計(jì)算獲得擬合橢圓的方程式:ax2+bxy+cy2=l, 其中，a、b、c均是由橢圓的半長(zhǎng)軸長(zhǎng)度、橢圓的半短軸長(zhǎng)度以及橢圓的長(zhǎng)軸所在的方位值組成的函數(shù)，xc, yc分別為橢圓中心點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)值，X，y是橢圓上點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)值。
12.如權(quán)利要求9所述地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的裝置，其特征在于，所述裂縫發(fā)育強(qiáng)度的值域范圍是[O，I)。
13.如權(quán)利要求9所述地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的裝置，其特征在于，還包括: 第一計(jì)算模塊，用于將所述橢圓的扁率確定為裂縫發(fā)育強(qiáng)度之后，計(jì)算每個(gè)面元的每個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)上的裂縫發(fā)育強(qiáng)度，輸出裂縫發(fā)育強(qiáng)度數(shù)據(jù)體。
14.如權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的裝置，其特征在于，所述裂縫預(yù)測(cè)模塊，包括: 計(jì)算單元，用于根據(jù)橢圓擬合結(jié)果計(jì)算橢圓的長(zhǎng)軸和短軸所在的方位值； 預(yù)測(cè)單元，用于將橢圓的長(zhǎng) 軸或短軸所指示的方位確定為裂縫走向。
15.如權(quán)利要求14所述地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的裝置，其特征在于，所述預(yù)測(cè)單元還用于在所述地震屬性與速度正相關(guān)的情況下，將所述橢圓的長(zhǎng)軸指示的方位確定為裂縫走向；在所述地震屬性與時(shí)間正相關(guān)的情況下，將所述橢圓的短軸指示的方位確定為裂縫走向。
16.如權(quán)利要求14所述地震縱波多方位屬性橢圓擬合預(yù)測(cè)裂縫的裝置，其特征在于，還包括: 第二計(jì)算模塊，用于在將橢圓的長(zhǎng)軸或短軸所指示的方位確定為裂縫走向之后，計(jì)算每個(gè)面元的每個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)上 的裂縫走向，輸出裂縫走向數(shù)據(jù)體。
【文檔編號(hào)】G01V1/36GK103869359SQ201410064797
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】謝春輝, 楊午陽, 周春雷, 張聞亭, 鄢高韓, 王洪求, 王恩利, 楊慶, 李琳, 魏新建 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司