三維地震定向體曲率分析方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及石油地震勘探數(shù)據(jù)處理與解釋領域，是一種通過地震信號的定向高斯 迭代濾波算法和地震定向體曲率方法的組合，在消除地震數(shù)據(jù)特定空間方向噪聲的同時， 提取和突出特定方向上，儲層結構及地質(zhì)構造的不連續(xù)性異常信息，為儲層預測與地質(zhì)構 造解釋提供支持的Ξ維地震數(shù)據(jù)處理技術。
【背景技術】
[0002] 地震資料中包含豐富的具有各種方向特征的地質(zhì)異常信息，提取運些地質(zhì)異常及 其方向信息是油氣地球物理勘探的重要內(nèi)容，然而，運些有效信息常受到地震資料中所含 的噪聲的影響，因此，壓制噪聲、同時保留地震資料中的地震異常信息及其方向特征十分重 要。傳統(tǒng)的基于高斯濾波的噪聲壓制方法，在數(shù)據(jù)各個方向上的濾波權重相同，缺乏在特定 方向上壓制噪聲，突出相應方向有效信息的能力。針對運一問題，不少研究者做了大量工 作，F(xiàn)reeman (1991)提出了一種方向自適應濾波設計方法，運種方向濾波器由一個方向濾波 器基集的元素通過插值得到，但卻未能指出如何正確得到運個濾波器基集和正確的插值規(guī) 貝1J;化η Ginke 1等（1997)提出去卷積的方法來提高高斯濾波的角分辨率，但是該方法用到 計算復雜的傅立葉去卷積算法。Geusebroek等(2003)提出了一種快速各向異性高斯濾波方 法，運種濾波器通過在兩個不同方向上選用不同的高斯尺度，從而使濾波器可W在去噪時 可W較好保留圖像邊緣等重要信息，并利用高斯函數(shù)的可分解性將濾波器沿長軸和短軸方 向分解為兩個一維濾波器與圖像卷積，使計算簡化。
[0003] 地震曲率屬性是繼相干技術后的又一種強大的地震幾何屬性分析方法。20世紀90 年代中期W來，W二階導數(shù)為基礎的曲率屬性在構造解釋上得到了迅速發(fā)展和廣泛應用， 如檢測地質(zhì)的張開裂縫與高斯曲率的關系化isle, 1994);Ericsson等人（1998)論證了油氣 產(chǎn)量與曲率之間的關系，認為曲率非常有助于常規(guī)構造和地形解釋、改善斷層的成像質(zhì)量； Roberts(2001)詳述了曲率屬性的基本理論，提出了第一代曲率分析方法一一層面曲率屬 性（surface curva化re attr化ute)的計算和工作流程，表明曲率屬性對提取斷層和裂縫 走向等構造幾何特征十分有效，為曲率屬性在地震資料構造解釋中的推廣和應用奠定了基 礎；Hart(2002)研究了新墨西哥州西北部地層的走向曲率與張開裂縫有密切的關系； Bergbauer等人（2003)采用kx-ky濾波計算了不同波長的曲率；Al-Dossary和Ma;rfu;rt (2006)實現(xiàn)了基于Ξ維地震數(shù)據(jù)體的第二代曲率分析方法一一體曲率屬性(volumetric curva化re attribute)，它同時利用了地震資料的振幅信息和地震反射的幾何特征信息， 可W減少噪聲和層位追蹤的閉合差對曲率的影響。
[0004] 地震數(shù)據(jù)去噪時，如果不能較好地保留地震異常信息及其方向特征，不利于提高 儲層地震檢測與構造解釋的精度。如果在地震數(shù)據(jù)去噪處理中，能根據(jù)解釋的需要，保留和 加強特定方向的地質(zhì)異常、并在后續(xù)的曲率屬性分析中進一步提取和突出相應方向的不連 續(xù)性異常信息，則能更精確可靠地檢測儲層結構及地質(zhì)構造信息(如不同方向斷層、裂縫帶 及其密度等指標）。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的Ξ維地震定向體曲率分析方法，是要提供一種地震信號的定向高斯迭代 濾波和地震定向體曲率方法相結合的地震數(shù)據(jù)處理技術。它能很好地消除地震數(shù)據(jù)存在的 隨機噪聲，并根據(jù)儲層與構造解釋的需要，保留、提取和突出特定方向的不連續(xù)性異常信 息，在提高地震資料信噪比的同時更加準確可靠地檢測地下斷裂系統(tǒng)和儲層的空間分布和 內(nèi)部結構。
[0006] 本發(fā)明的Ξ維地震定向體曲率分析方法，建立了能控制任意特定方向的地震信號 Ξ維定向高斯迭代濾波方法，計算效率高，算法簡潔，它能在去除噪聲的同時，選擇性地保 留和增強地震資料中特定方向的地質(zhì)異常信息，有利于更好地展示不同方向的地質(zhì)異常特 征。
[0007] 本發(fā)明的Ξ維地震定向體曲率分析方法，建立了地震定向體曲率分析方法，能與 地震信號Ξ維定向高斯迭代濾波預處理相匹配，提取特定方向的地質(zhì)不連續(xù)性異常信息， 且受人為因素和層位拾取誤差的影響小，突出特定方向上的儲層結構及地質(zhì)構造特征。
[000引本發(fā)明的Ξ維地震定向體曲率分析方法，具有如下優(yōu)越性：
[0009] (1)在地震數(shù)據(jù)去噪處理中，能根據(jù)儲層與構造解釋的具體應用要求，在目的層段 或追蹤的地層傾角方向上，確定保留和增強地震資料中特定方向的地質(zhì)異常信息，有利于 更好地展示不同方向的地質(zhì)異常特征。
[0010] 間將地震信號的Ξ維定向高斯迭代濾波作為地震數(shù)據(jù)去噪的預處理，然后利用地 震定向體曲率分析提取和突出特定方向的地震異常信息，運種組合處理流程提高了特定方 向不連續(xù)性地質(zhì)異常信息提取的質(zhì)量和精度。
[0011] 本發(fā)明的具體實現(xiàn)原理如下：
[0012] 本發(fā)明的技術首先對沿目的層段或追蹤的地層傾角方向上的Ξ維地震數(shù)據(jù)進行 Ξ維定向高斯迭代濾波，然后利用地震定向體曲率分析提取和突出Ξ維地震數(shù)據(jù)在目的層 段的特定方向上的不連續(xù)性地質(zhì)異常。
[0013] 地震資料的Ξ維定向高斯迭代濾波利用W下定向高斯濾波器實現(xiàn)：
[0014]
[0015] 其中0表示相對于X軸的旋轉角度，即濾波方向角，它決定了濾波的方向。Δχ和Ay 分別為空間中X方向和y方向的濾波尺度因子，它們決定了濾波器的寬度或長度，它們越大， 濾波對地震數(shù)據(jù)的平滑程度越強。
[0016] Ξ維定向高斯迭代濾波首先根據(jù)地震解釋目標的需求和地震信號的信噪比，設定 具體的濾波方向角W及x、y方向的濾波尺度，將Ξ維地震數(shù)據(jù)體在目的層段或追蹤的地層 傾角方向上的地震信號，在濾波方向角的一定鄰域范圍內(nèi)，同時在空間和深度方向上與定 向高斯濾波器迭代進行卷積實現(xiàn)。
[0017] 對于地震定向體曲率屬性的計算，首先在Ξ維定向高斯迭代濾波處理后的Ξ維地 震資料的基礎上，計算Ξ維定向視傾角dip(P，Q)，它可由Ξ維瞬時頻率ω (X，y，t)和瞬時波 數(shù) k