CN102353987B - 含逆断层的复杂地质构造三维地震解释数据管理组织方法 - Google Patents

Abstract

一种含逆断层的复杂地质构造三维地震解释数据管理组织方法。解释数据为层位或断层在地震道上的时间或者深度。所述方法包括：基于工区的解释数据的类型，确定是否采用冗余型文件结构将解释数据存储于本地存储器；当采用冗余型文件结构时，将解释数据以冗余型文件结构存储于本地存储器；将与用户选择对应的存储的解释数据调用至内存，其中，所述冗余型文件结构包括文件头、用于记录xLine方向剖面的解释数据的第1至第N xLine剖面数据区、用于记录inLine方向剖面的解释数据的第1至第M inLine剖面数据区以及第1至第K冗余区，每个剖面数据区具有相同的预定存储空间，当所述预定存储空间小于记录剖面的解释数据所需的存储空间时，将剩余数据存储于冗余区。

Description

含逆断层的复杂地质构造三维地震解释数据管理组织方法

技术领域

本发明涉及地震构造解释领域，具体地讲，涉及一种用于解决含逆断层的情况下地震解释数据的管理问题的含逆断层的复杂地质构造三维地震解释数据管理组织方法。

背景技术

三维地震解释数据规模通常比较大。以3000道×3000道工区为例，不含断层的层位解释数据一层的数据规模为3000×3000等于9M个点，每个点记录信息8个字节，则每一层的解释数据达到72M，如果考虑10层的解释层位数据，则层位的数据空间占720M。

另外，由于逆断层的存在，每一层在每一道上可能会存在多点的情况。并且，解释数据一个点在xLine方向上和inLine方向上所属不同段，必然会导致信息的冗余。系统涉及到的层位数据空间通常会达到1-2G左右的规模。对于断层而言，断层在每一道上没有重值。且每一个断层在水平投影上覆盖的区域比较小，但断层数量比较多。一个工区断层数量可能达到几十上百个或者更多。所以，三维地震解释的解释数据是一个数据密集型的管理问题。

此外，由于断层的存在，需要计算断层和层位的空间拓扑关系，需要处理每一个层位数据点或者每一个层位数据段与所有断层的关联关系，以及上下盘的空间拓扑关系，并且这种计算可能在解释过程中也会进行。频繁的数学计算形成了该问题的计算密集型特性，并且由于断层的存在，给层位数据的存储和管理带来了空间的不确定性特征，主要体现在占用空间的不确定性和层位和断层拓扑关系的不确定性。综上所述，三维地震解释数据存储和管理问题是一个数据与计算双重密集型的不确定性数据管理问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种含逆断层的复杂地质构造三维地震解释数据管理组织方法。

根据本发明的一种含逆断层的复杂地质构造三维地震解释数据管理组织方法，其中，解释数据为层位或断层在地震道上的时间或者深度，所述方法包括步骤：基于工区的解释数据的类型，确定是否采用冗余型文件结构将解释数据存储于本地存储器；当确定采用冗余型文件结构时，将工区的解释数据以冗余型文件结构存储于本地存储器；将与用户选择对应的存储于本地存储器的解释数据调用至内存，其中，所述冗余型文件结构包括文件头、用于记录xLine方向剖面的解释数据的第1至第N xLine剖面数据区、用于记录inLine方向剖面的解释数据的第1至第M inLine剖面数据区以及第1至第K冗余区，其中，每个剖面数据区具有相同的预定存储空间，当所述预定存储空间小于记录剖面的解释数据所需的存储空间时，将剩余数据存储于冗余区。

另外，所述预定存储空间为记录与地震道数量对应的解释数据所需存储空间的2倍。

另外，所述文件头记录有关于地震工区的信息、剖面数据区的剖面索引信息和关于冗余区的信息。

另外，所述关于冗余区的信息用于表示冗余区所存储的解释数据为哪个剖面数据区的剩余数据。

另外，根据所述剖面数据区的剖面索引信息和关于冗余区的信息，选择与用户选择对应的解释数据并调用至内存。

另外，所述解释数据为所述时间或深度的实际值乘以特定值后取整的值。

另外，所述特定值为1000。

另外，记录于剖面数据区的解释数据包括用于记录层位的解释数据的层位解释数据队列和用于记录断层解释数据的断层解释数据队列，每个解释数据队列包括多个解释数据段队列，每个段队列包括多个连续的地震道的解释数据。

另外，所述方法还包括步骤：当确定不采用冗余型文件结构时，采用紧凑型文件结构将解释数据存储于本地存储器，其中，紧凑型文件结构包括关于地震工区的信息、解释数据段的索引信息。

根据本发明的实施例的含逆断层的复杂地质构造三维地震解释数据管理组织方法，能够同时解决解释数据的精度问题和处理效率问题。

另外，根据本发明的实施例的含逆断层的复杂地质构造三维地震解释数据管理组织方法，能够降低处理地震解释数据所需的内存。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：

图1为根据本发明实施例的含逆断层的复杂地质构造三维地震解释数据管理组织方法的流程图；

图2为示出根据本发明实施例的冗余型文件结构的示图；

图3为示出根据本发明实施例的紧凑型文件结构的示图；

图4和图5为分别示出根据本发明实施例的以3维方式和2维方式显示解释数据的示出。

具体实施方式

现在对本发明实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发明。

三维地震解释数据(以下，简称“解释数据”)反映的是工区地底下的地质构造信息。从计算机处理角度上讲，解释数据是一个规则的空间网格数据。地震解释数据点描述的是层位或断层在地震道上的时间或者深度。本质上讲，解释数据是空间网格数据的一个集合。

以下，参照附图详细描述根据本发明的含逆断层的复杂地质构造三维地震解释数据管理组织方法。

图1为根据本发明实施例的含逆断层的复杂地质构造三维地震解释数据管理组织方法的流程图。

在步骤S101，确定将采用的地震解释数据的文件结构。

对于二维的层位解释数据、断层解释数据和三维的断层解释数据，将采用如图3所示的紧凑型文件结构；而对于三维的层位解释数据将采用如图2所示的基于空间预留及冗余管理层位文件(以下，简称“冗余型文件结构”)。

由于在工区采集地震数据时能够获知该工区的解释数据的类型，因此，可以容易判断将采用哪种文件结构来存储地震解释数据。

当在步骤S101确定将采用冗余性文件结构时，在步骤S102将该工区的解释数据以如图2所示的冗余型文件结构存储于本地存储器。

如图2所示，根据本发明实施例的冗余型文件结构的文件包括文件头、第1至第N xLine剖面数据区、第1至第M inLine剖面数据区以及第1至第K冗余区。

对于三维的层位解释数据，由于逆断层的存在，导致每一个层位所占用的空间无法预知，因此预先分配的空间可能无法满足某一层位的数据量。在根据本发明实施例的冗余型文件结构中，分配给每一剖面数据队列的存储空间相同，即，分配预定存储空间。所述预定存储空间为记录与地震道数量对应的解释数据所需存储空间的2倍。当某一剖面的数据量超过所述预定存储空间时，剩余的数据将存储在冗余区中。

当将工区的地震解释数据存储为冗余型文件结构时，首先将与该工区的解释数据相关信息记录至文件头，文件头记录有关于地震工区的信息、剖面数据区的剖面索引信息和关于冗余区的信息。

关于冗余区的信息用于表示第i冗余区所存储的解释数据为哪个剖面数据区的剩余数据。当由于剖面数据区的空间有限而将该剖面的剩余数据存储到冗余区时，可根据记录在文件头中的关于冗余区的信息，寻找到存储有所述剩余数据的冗余区。

然后，将存储的解释数据按剖面的方向划被分为分别存储xline和inline方向的剖面解释数据队列，队列的数量与剖面的数目相同，并将剖面解释数据队列的数据存储到剖面数据区。即，第i xLine剖面数据区存储的是xLine方向上的第i个剖面所包括的数据，第i inLine剖面数据区存储的是inLine方向上的第i个剖面所包括的数据。

每个剖面数据区包括断层解释数据队列和层位解释数据队列。每个剖面数据区的解释数据按照层位的类型划分为断层解释数据和层位解释数据，分别存储到断层解释数据队列和层位解释数据队列中。每个解释数据队列包括多个解释数据段队列。

每个解释数据段队列包括多个解释数据点，所述多个解释数据点为连续的地震道解释数据。地震解释数据点描述的是层位或断层在地震道上的时间或者深度。由于地震数据在时间或深度上也是采用等间隔采样的方式记录，所以解释数据点在道上的位置可以简单的采用地震数据的采样点位置来描述。

根据本发明的实施例，存储的地震解释数据点为实际的时间或深度乘以预定值(例如，1000)后再取整的整数。例如，当实际深度为20.0256m时，所存储的地震解释数据点为20025。

对实际值乘以1000，相当于在实践或深度方向的分辨率在地震数据采样的基础上提高了1000倍，同时对每个数值进行了取整处理，又解决了计算效率问题，即，同时解决了精度问题和效率问题。

每个剖面数据区还可包括数据区头，该数据区头用于存储指示该剖面数据区所包括的每个数据段的位置的信息，即，段索引信息。

冗余区可包括冗余区头，该冗余区头记录有该冗余区所存储的数据为哪个剖面的剩余数据的信息。

以测网1000道×2000道的三维工区为例说明具体实施过程。根据测网可以得出工区的xLine方向有1000条线，inLine方向有2000条线。即，xLine方向有1000个剖面，inLine方向有2000个剖面。其中xLine方向的剖面总共有2000道，inLine方向的剖面有1000道。如果按1.5倍的存储空间预留，则xLine方向每一个剖面预留了2000×1.5＝3000道的存储空间，inLine方向的剖面预留了1000×1.5＝2000道的存储空间。如果某一个剖面的数据量超过了预留空间，则将多于的数据存储到冗余区中。具体存储时，是按照段的方式组织，每一段确保在每一道上没有重值，每一段只需要记录该段从哪一道开始，到哪一道截至，以及该范围内所有道中的z值(时间或深度值)。如果预留空间的剩余空间不能存储该段，则将该段整体存储至冗余区中。

在步骤S103，将与用户选择的部分对应的一个或多个剖面数据调用到内存。

可基于文件头所存储的剖面数据区的剖面索引信息和关于冗余区的信息，确定与用户选择对应的数据部分并调用至内存。

以下，以调用冗余型文件结构的数据为示例，描述调用至内存的数据的结构。调用至内存的数据可具有与冗余型文件结构相似的数据结构。

调用至内存的数据形成xLine剖面数据队列和inLine剖面数据队列。

每个剖面的解释数据按照层位的类型分别存储在剖面的断层解释数据队列和层位解释数据队列中，各队列中存储的数据是该剖面的断层解释数据或者是该剖面的层位解释数据。每个解释数据队列包括多个解释数据段队列。

解释数据段队列是由若干个地震道连续的解释数据点组成，解释数据点保存在解释数据段的解释数据点队列中，同时，每个解释数据段还有唯一的ID，用于指示该段解释数据所属于剖面以及层位或断层。

层位数据队列和断层数据队列为可变长度队列，即，以可变长度的数组的方式形成的队列，因此，可以对该队列进行增加段、删除段和编辑段的操作。

当从存储二维的层位解释数据的紧凑型文件结构的数据调用数据时，与上述示例比较，调用至内存的数据结构仅包括一个剖面队列，并且该剖面队列中只有层位数据段队列。

当从断层解释数据的紧凑型文件结构的数据调用数据时，与上述示例比较，调用至内存的数据结构仅包括一个剖面队列，并且该剖面队列中只有断层数据段队列。

当从存储三维的断层解释数据的紧凑型文件结构的数据调用数据时，与上述示例比较，调用至内存的数据结构虽然包括多个剖面队列，但是每个剖面队列只包括断层数据段队列。

在步骤S104，显示调用至内存的地震数据队列。图4示出三维地显示地震数据的示例，图5为二位地显示地震数据的示例。

在步骤105，对调用至内存的数据进行处理，并使用经处理的数据更新存储于本地存储器的地震数据。

对地震数据的处理包括增加段、删除段和编辑段。

当在步骤101确定将采用紧凑型文件结构时，在步骤S106将，数据存储为如图3所示的紧凑型文件结构。

紧凑型文件结构的数据结构包括文件头和第1至第N段数据，其中，文件头包括关于地震工区的信息、段的索引信息。

对于紧凑型文件结构的数据，在调用至内存时，将所有数据全部调入至内存，并当对内存的数据操作时，将存储在本地存储器的所有数据进行重写。换言之，紧凑型文件结构的数据的编辑与现有技术相同，因此，在此不再描述。

根据本发明的实施例的含逆断层的复杂地质构造三维地震解释数据管理组织方法，能够同时解决解释数据的精度问题和处理效率问题。

另外，根据本发明的实施例的含逆断层的复杂地质构造三维地震解释数据管理组织方法，能够降低处理地震解释数据所需的内存。

另外，根据本发明的实施例的含逆断层的复杂地质构造三维地震解释数据管理组织方法，能够对逆断层进行三维地震解释，并可应用于四川盆地、塔里木盆地等油气产区的地震数据的解释。

复杂地质构造三维联动解释的一个关键技术难点在于解释数据的管理。本发明提供的方案在系统性能、存储空间和安全性上获得很好的平衡。首先尽量减少数据管理的冗余信息，可以确保层位数据和断层数据可以完整的调入计算机内存。所以在实施交互过程中能够确保系统性能。此外，通过预留空间和冗余管理相结合的方案，基本上可以确保绝大多数工区的数据可以存储在预留空间中(毕竟逆掩断层部分占的比例不大)，这样就可以确保在解释过程中只修改存储某一个剖面的解释数据，而不是重写所有数据。所以文件读写压力不大。可以确保系统性能。至于数据文件存储空间问题，由于采用了数据段的组织方式，使得每一个点只需要记录z值(时间或深度值)，而不需要记录xLine和inLine。最大限度的减少了存储空间，几乎没有冗余信息。可以确保绝大多数三维工区的解释数据文件占用空间不是很大。同时，由于每一次修改只是单个剖面空间，所以，即使文件损害，也只会影响某一个剖面的数据，而不会导致整个工区的数据损坏。从而在数据文件的安全性上得到了保证。

虽然已表示和描述了本发明的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (8)

1.一种用于存储含逆断层的复杂地质构造三维地震解释数据的方法，其中，解释数据为层位或断层在地震道上的时间或者深度，其特征在于，包括：

基于工区的解释数据的类型，确定是否采用冗余型文件结构将解释数据存储于本地存储器；

当确定采用冗余型文件结构时，将工区的解释数据以冗余型文件结构存储于本地存储器；

将与用户选择对应的存储于本地存储器的解释数据调用至内存，

其中，所述冗余型文件结构包括文件头、用于记录xLine方向剖面的解释数据的第1至第N xLine剖面数据区、用于记录inLine方向剖面的解释数据的第1至第M inLine剖面数据区以及第1至第K冗余区，

其中，每个剖面数据区具有相同的预定存储空间，当所述预定存储空间小于记录剖面的解释数据所需的存储空间时，将剩余数据存储于冗余区，

所述文件头记录有关于冗余区的信息，

所述关于冗余区的信息用于表示冗余区所存储的解释数据为哪个剖面数据区的剩余数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定存储空间为记录与地震道数量对应的解释数据所需存储空间的2倍。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述文件头记录有关于地震工区的信息和剖面数据区的剖面索引信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述剖面数据区的剖面索引信息和关于冗余区的信息，选择与用户选择对应的解释数据并调用至内存。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解释数据为所述时间或深度的实际值乘以特定值后取整的值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述特定值为1000。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，记录于剖面数据区的解释数据包括用于记录层位的解释数据的层位解释数据队列和用于记录断层解释数据的断层解释数据队列，

每个解释数据队列包括多个解释数据段队列，

每个段队列包括多个连续的地震道的解释数据。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当确定不采用冗余型文件结构时，采用紧凑型文件结构将解释数据存储于本地存储器，

其中，紧凑型文件结构包括关于地震工区的信息、解释数据段的索引信息。

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