CN101738638B - 石油地震构造图等值线的填充方法 - Google Patents

石油地震构造图等值线的填充方法 Download PDF

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Abstract

本发明是利用地震采集解释后剖面数据，使用不规则三角网建立石油地震构造图等值线的填充方法。先用网格生成等值线的通常方法建立地震构造图的等值线，采用狄洛尼三角形的原则构建不规则三角网，提取骨架线，利用等值线上的每两点间的线段作为一个约束，遍历三角形，提取并删除与该线段相交的所有三角形，然后在局部重新构建三角网，采用等间距和渐变填充直接填充每个三角形生成地震构造图件。本发明通过填充每个三角形可以实现任意两条等值线之间的区域填充，比传统的覆盖式填充方法速度快、精度高。

Description

石油地震构造图等值线的填充方法
技术领域
本发明涉及石油勘探技术，具体是利用地震采集解释后剖面数据，使用不规则三角网(TIN)建立石油地震构造图等值线的填充方法。
背景技术
具体的说地震构造图是地震勘探工作最终的也是最重要的成果图件，是为钻井提供井位的主要参考资料之一。石油地震构造图是一种以地震资料为依据做出的图件(平面的或立体的)，它用等值线(等深线或等时线)以及一些符号直观地表示出某一地层在地下的起伏形态。它在地震资料解释工作中通常使用两种剖面：以时间(秒)表示深度的剖面叫时间剖面，以米表示深度的剖面叫深度剖面。用时间剖面做出的构造图叫等时间构造图，专业上，等时间构造图叫做等t0构造图。用深度剖面做出的构造图叫等深度构造图。在石油勘探开发领域的应用中，这几种构造图是石油勘探开发确定井位的基础。
等值线渐变式填充实现了对地震构造图层速度和各地层层类数据的精确描述。提高了地震构造图各类数据清晰的趋势走向和分布规律。很直观的观察地震构造图的层速度、各地层层类分布状况及规律。并结合封闭地层与断层等之间分布的影响因素，对该区油层的分布提出依据。
传统上地震构造图的等值线填充是利用地震构造图等值线的拓扑关系，此条件必须满足地震构造图等值线闭合或与边界闭合、地震构造图等值线两条之间互不相交拓扑约束。地震构造图等值线的填充就是用不同的颜色填充两条等值线之间的区域，以便对区域的整体情况进行把握。就其实质，是地震构造图等值线间建立拓扑关系，利用拓扑关系进行覆盖填充。
而覆盖填充直接影响地震构造图等值线的速度及精度，而且不能实现渐变式填充。尤其在不规则内外边界，任意等值间距的情况下，很难建立地震构造图等值线间拓扑关系。
发明内容
本发明目的是提供一种实现渐变式填充，提高生成速度和精度的石油地震构造图等值线的填充方法。
本发明具体实现步骤包括：
1)地震采集解释的剖面数据，采用网格生成等值线的通常方法建立地震构造图的等值线；
2)利用地震构造图的等值线的数据，采用狄洛尼(Delaunay)三角形的原则构建不规则三角网(TIN)；
3)提取骨架线，当狄洛尼(Delaunay)三角形的外接圆不包含泰森多边形图(Voronoi)的顶点时，泰森多边形图(Voronoi)顶点在骨架线上；当狄洛尼(Delaunay)三角形的外接圆包含泰森多边形图(Voronoi)的顶点时，狄洛尼(Delaunay)三角形的边就是骨架线；
4)以骨架线上的顶点作为附加点，每条骨架线上之间的附加点的高程值不同，当一个三角形的高程值一样时，删除该三角形，利用曲线的拓扑关系找到临近高程值不同的附加点，连接该附加点，消除三角形的三个顶点都位于同一等值线上；
5)利用等值线上的每两点间的线段作为一个约束，遍历三角形，提取并删除与该线段相交的所有三角形，然后在局部重新构建三角网；
6)采用等间距和渐变填充直接填充每个三角形，生成填充的等值线地震构造图件。
步骤6)所述的等间距填充就是按照三角形顶点的高程间隔填充一个颜色，处于等值线之间的所有三角形的高程间隔是一样，填充的颜色值也是一样的，这样就实现了任意间距下的等值线间的等间距填充。
步骤6)所述的渐变填充就是按照三角形顶点的高程间隔渐变的填充颜色，同样处于等值线之间的所有三角形的高程间隔是一样，而且高程变化的方向也是一样的，相邻三角形间有共用边，保证了相邻三角形间的渐变颜色能够无缝过渡，这样就实现了任意间距下的等值线间的渐变填充。
本发明的在两条等值线之间建立三角网(TIN)，通过填充每个三角形可以实现任意两条等值线之间的区域填充，比传统的覆盖式填充方法速度快、精度高。用三角形至少只能从同一等值线取两个点原则，等值线填充可以实现等间距填充和渐变填充。
附图说明
图1提取骨架线附加点(P0P2为Delaunay边，P1P3为Voronoi顶点)，(a)图顶点在骨架线上，(b)三角形的边就是骨架线；
图2通常对等值线进行不合理三角化的例子，(a)三角形的三个顶点都位于同一等值线上，(b)三角形与等值线相交；
图3是本发明利用生成三角网(TIN)的方式填充的等值线地震构造图的等值线渐变式填充图。
具体实施方式
地震构造图的等值线填充，其具体实施方式为：
1)地震采集解释的剖面数据，采用网格生成等值线的通常方法建立地震构造图的等值线；
2)利用地震构造图的等值线的数据，采用狄洛尼(Delaunay)三角形的原则构建不规则三角网(TIN)；
狄洛尼(Delaunay)三角形的基本原则：任何一个狄洛尼(Delaunay)三角形的外接圆的内部不能包含其他顶点。每两个相邻的三角形构成凸四边形的对角线，在相互交换后，六个内角的最小角不再增大。由狄洛尼(Delaunay)三角形的基本原则构建的不规则三角网(TIN)具有唯一性。
3)提取骨架线；
提取骨架线的目的是为了消除三个顶点都位于同一等值线上的三角形。
狄洛尼(Delaunay)三角形是由对应泰森多边形(Voronoi)共边的点连接而成的三角形。该三角形的三个顶点各自对应的泰森多边形图(Voronoi)有一个公共的顶点，此顶点同时也是狄洛尼(Delaunay)三角形外接圆的圆心。提取的原理是：如图1所示，狄洛尼(Delaunay)三角形的外接圆不包含泰森多边形图(Voronoi)的顶点时，泰森多边形图(Voronoi)图顶点在骨架线上如图1(a)；狄洛尼(Delaunay)三角形的外接圆包含泰森多边形图(Voronoi)的顶点时，狄洛尼(Delaunay)三角形的边就是骨架线如图1(b)。
4)以骨架线上的顶点作为附加点，消除三个顶点都位于同一等值线上的三角形；
这里不能直接使用由等值线离散化的数据直接生成的三角网(TIN)，由于这种方法生成的三角网(TIN)只独立地考虑了数据中的每个点，而没有考虑等值线的特殊结构，所以会导致很坏的结果如(图2—a)，三角形的三个顶点在一个等值线上，那么填充时就不可能达到预期的目的。对三角形而言，最多只能从同一等值线取两个点。因而采用骨架线的顶点作为附加点，每条骨架线上之间的附加点的高程值不同，当一个三角形的高程值一样时，删除该三角形，利用曲线的拓扑关系找到临近高程值不同的附加点，连接该附加点，消除三个顶点都位于同一等值线上的三角形；
5)利用等值线作为约束条件，消除与等值线相交的三角形。
从三角网来看等值线是一种特殊的特征线，等值线也可以作为约束线段。如果采用通常的办法不约束不规则三角网(TIN)就会导致等值线与三角形相交，如(图2—b)，那样就导致错误的填充。因而必须以等值线作为约束，遍历三角形，提取并删除与等值线段相交的所有三角形，然后在局部重新构建三角网，消除与等值线相交的三角形；
6)填充每个三角形实现等值线之间的等间距填充及渐变填充，形成填充后的地震成果构造图。
图3某地区带有断层地震构造图数据，按上述步骤采用以骨架线上的顶点作为附加点，消除三角形的三个顶点都位于同一等值线上；利用等值线作为约束条件，消除三角形与等值线相交；按三角形的顶点逐步进行渲染填充。比传统的覆盖式填充方法速度快、精度高。并实现渐变填充，形成填充后的地震成果构造图。

Claims (1)

1.一种石油地震构造图等值线的填充方法，其特征在于按照以下步骤实现：
1)地震采集解释的剖面数据，采用网格生成等值线的通常方法建立地震构造图的等值线；
2)利用地震构造图的等值线的数据，采用狄洛尼(Delaunay)三角形的原则构建不规则三角网(TIN)；
3)提取骨架线，当狄洛尼(Delaunay)三角形的外接圆不包含泰森多边形图(Voronoi)的顶点时，泰森多边形图(Voronoi)顶点在骨架线上；当狄洛尼(Delaunay)三角形的外接圆包含泰森多边形图(Voronoi)的顶点时，狄洛尼(Delaunay)三角形的边就是骨架线；
4)以骨架线上的顶点作为附加点，每条骨架线上之间的附加点的高程值不同，当一个三角形的高程值一样时，删除该三角形，利用曲线的拓扑关系找到临近高程值不同的附加点，连接该附加点，消除三个顶点都位于同一等值线上的三角形；
5)利用等值线上的每两点间的线段作为一个约束，遍历三角形，提取并删除与该线段相交的所有三角形，然后在局部重新构建三角网；
6)采用等间距和渐变填充直接填充每个三角形，生成填充的等值线地震构造图件；
所述的等间距填充就是按照三角形顶点的高程间隔填充一个颜色，处于等值线之间的所有三角形的高程间隔是一样，填充的颜色值也是一样的，这样就实现了任意间距下的等值线间的等间距填充；
所述的渐变填充就是按照三角形顶点的高程间隔渐变的填充颜色，同样处于等值线之间的所有三角形的高程间隔是一样，而且高程变化的方向也是一样的，相邻三角形间有共用边，保证了相邻三角形间的渐变颜色能够无缝过渡，这样就实现了任意间距下的等值线间的渐变填充。
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