CN103454676A - 一种非线性等时地层切片的确定方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种非线性等时地层切片的确定方法及系统，所述的方法包括：采集原始地震数据，对原始地震数据进行偏移处理，得到地震数据体；在地震数据体中选择地质时间相同的标志地震同相轴作为参考层；根据参考层建立地质时间模型；根据地质时间模型以及所述的地震数据体建立线性地层切片数据体；根据所述的线性地层切片数据体在目的层范围内选择目标地层切片；设置所述的目标地层切片的调整范围；设置非线性地层切片的参数；根据所述的调整范围、所述的参数以及所述的线性地层切片数据体生成非线性地层切片；根据所述的非线性地层切片进行地震沉积分析。有效解决线性地层切片的穿时现象，提升了地震沉积分析的准确度，进而提高了油气勘探的效率。

Description

一种非线性等时地层切片的确定方法及系统

技术领域

本发明关于石油勘探技术领域，特别是关于基于地震沉积学的油气勘探技术，具体的讲是一种非线性等时地层切片的确定方法及系统。

背景技术

随着地震采集与处理技术的进步，地震沉积学在油气勘探中发挥出日益重要的作用。地层切片技术是地震沉积学分析的关键技术之一。地层切片是利用沿两个等时界面间等比例插出的一系列层面进行切片来研究沉积体系和沉积相平面展布的技术。目前常用的切片技术有时间切片、沿层切片和地层切片。下面逐一进行介绍。

时间切片是沿某一固定地震旅行时对地震数据体进行切片显示，切片方向是沿垂直于时间轴的方向；沿层切片(水平切片)是沿某一个没有极性变化的反射界面的切片，它更倾向于具有地球物理意义，即沿着或平行于追踪地震同相轴所得的层位进行切片；而地层切片则是以追踪的两个等时沉积界面为顶底，在顶底间等比例内插出一系列的层位，沿这些内插出的层位逐一生成切片。

现有技术中的地层切片通常使用线性地层切片，需要满足如下两点假设：一是相邻切片间的沉积地层单元厚度达到地震可分辨的尺度，二是在平面上沉积速率与沉积厚度成正比，两个等时的沉积地层界面间的沉积速率在垂向上不随时间变化而变化。然而，实际地层沉积速率常常是非均匀性的，线性地层切片并不能保证切片的等时性。因此，国内外学者曾提出采用倾角导向的方式严格按照地震资料同相轴产状变化趋势进行层位追踪。但是该种方案主要存在如下不足：（1）需要满足地震资料同相轴为基本等时地层单元的假设，而许多沉积界面是切割同相轴的；（2）该方法并不能从原始地震数据生成真正意义上的地层切片，只能提取沿层或层间属性。

发明内容

针对线性地层切片有可能穿时的问题，本发明提供了一种非线性等时地层切片的确定方法以及系统，以线性地层切片为基础，通过对该切片圈定的不等时范围进行扫描生成非线性等时地层切片，进而进行油气勘探，有效解决线性地层切片的穿时现象，提升了地震沉积分析的准确度，进而提高了油气勘探的效率。

本发明的目的之一是，提供一种非线性等时地层切片的确定方法，包括：采集原始地震数据，对所述的原始地震数据进行偏移处理，得到地震数据体；在所述的地震数据体中选择地质时间相同的标志地震同相轴作为参考层；根据所述的参考层建立地质时间模型；根据所述的地质时间模型以及所述的地震数据体建立线性地层切片数据体；根据所述的线性地层切片数据体在目的层范围内选择目标地层切片；设置所述的目标地层切片的调整范围；设置非线性地层切片的参数；根据所述的调整范围、所述的参数以及所述的线性地层切片数据体生成非线性地层切片；根据所述的非线性地层切片进行地震沉积分析。

本发明的目的之一是，提供了一种非线性等时地层切片的确定系统，包括：地震数据体确定装置，用于采集原始地震数据，对所述的原始地震数据进行偏移处理，得到地震数据体；参考层确定装置，用于在所述的地震数据体中选择地质时间相同的标志地震同相轴作为参考层；地质时间模型建立装置，用于根据所述的参考层建立地质时间模型；线性地层切片数据体建立装置，用于根据所述的地质时间模型以及所述的地震数据体建立线性地层切片数据体；目标地层切片选择装置，用于根据所述的线性地层切片数据体在目的层范围内选择目标地层切片；调整范围设置装置，用于设置所述的目标地层切片的调整范围；参数设置装置，用于设置非线性地层切片的参数；非线性地层切片生成装置，用于根据所述的调整范围、所述的参数以及所述的线性地层切片数据体生成非线性地层切片；地震沉积分析装置，用于根据所述的非线性地层切片进行地震沉积分析。

本发明的有益效果在于，针对线性地层切片有可能穿时的问题，提供了一种更加符合实际的非线性等时地层切片技术，用于分析沉积体系类型及其形成过程、储层分布及储层质量，以线性地层切片为基础，通过对该切片圈定的不等时范围进行扫描生成非线性等时地层切片，进而进行油气勘探，有效解决线性地层切片的穿时现象，提高了油气勘探的效率，从而推动了地震沉积分析技术的发展。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种非线性等时地层切片的确定方法的流程图；

图2为图1中的步骤S103的实施方式一的具体流程图；

图3为图1中的步骤S103的实施方式二的具体流程图；

图4为图1中的步骤S108的具体流程图；

图5为本发明实施例提供的一种非线性等时地层切片的确定系统的结构框图；

图6为本发明实施例提供的一种非线性等时地层切片的确定系统中地质时间模型建立装置的实施方式一的结构框图；

图7为本发明实施例提供的一种非线性等时地层切片的确定系统中地质时间模型建立装置的实施方式二的结构框图；

图8为本发明实施例提供的一种非线性等时地层切片的确定系统中非线性地层切片生成装置的结构框图；

图9为本发明提供的具体实施例1中采集处理后的地震数据体的剖面示意图；

图10为本发明提供的具体实施例1中线性地层切片体剖面示意图；

图11为本发明提供的具体实施例1中线性地层切片体1790ms切片示意图；

图12为本发明提供的具体实施例1中1790ms切片对应的非线性等时地层切片示意图；

图13为本发明提供的具体实施例2中采集处理后的地震数据体的剖面示意图；

图14为本发明提供的具体实施例2中线性地层切片体剖面示意图；

图15为本发明提供的具体实施例2中生成的线性地层切片体49ms对应的目标地层切片示意图；

图16为本发明提供的具体实施例2中保存的非线性地层切片示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的主要目的在于解决线性地层切片的穿时现象，提供一种更加符合实际的非线性等时地层切片技术，用于分析沉积体系类型及其形成过程、储层分布及储层质量。下面具体进行介绍。

图1为本发明实施例提供的一种非线性等时地层切片的确定方法的流程图，由图1可知，该方法具体包括：

S101：采集原始地震数据，对所述的原始地震数据进行偏移处理，得到地震数据体。如图9所示，为本发明提供的具体实施例中采集处理后的地震数据体的剖面示意图。

S102：在所述的地震数据体中选择地质时间相同的标志地震同相轴作为参考层。在步骤S101采集的地震数据体中选择地质时间相同的标志地震同相轴作为参考层，通常情况下，可选择最大洪（湖）泛面。为了减少参考层的错误，尽可能选择多个参考层。

S103：根据所述的参考层建立地质时间模型。图2为步骤S103的实施方式一的具体流程图，图3为步骤S103的实施方式二的具体流程图，因此关于该步骤的具体流程参见下述图2、图3的具体介绍。

S104：根据所述的地质时间模型以及所述的地震数据体建立线性地层切片数据体。即沿地质时间模型中的每个地层层位从原始三维地震数据体提取振幅形成一个线性地层切片数据体。建立的线性地层切片数据体的公示表达式如下所示：

Amp(x,y,t_i)=Amp(x,y,ts_i)

其中，Amp(x,y,t_i)为所述地层切片数据体在三维空间(x,y,t_i)点对应的振幅；Amp(x,y,ts_i)为所述地震数据体在三维空间(x,y,ts_i)点对应的振幅；t_i为第i个内插地层切片对应的相对地质时间；ts_i为地质时间模型在三维空间(x,y,t_i)点对应的地震数据时间。

线性地层切片数据体相当于在时间轴上拉伸或压缩地震道，形成具有相同长度地震道的新的三维数据体，所有参考层在地层切片数据体中都被拉平。从该数据体获取的任意时间切片，代表了在地质时间模型中相应地质时间界面的地震响应。

S105：根据所述的线性地层切片数据体在目的层范围内选择目标地层切片。在目的层范围内逐个切片浏览线性地层切片数据体，选择效果较好的一张切片作为目标地层切片。选择目标地层切片的过程中，应实时进行切片与剖面的联合对比，查看该地层切片是否有穿时现象，应尽量选择穿时现象少的切片作为目标地层切片。

S106：设置所述的目标地层切片的调整范围。目标地层切片的调整范围可以为任意的闭合曲线。下面以在具体的实施方式中，切片调整范围采用的椭圆曲线为例进行说明，但不作为本发明的限定。设定目标地层切片采取的椭圆曲线中椭圆形的位置、大小和方向，确定中心点坐标、椭圆形长轴和短轴大小和坐标旋转角度，公式表达式为：

$\frac{{(\left({x-x}_0\right)\cos \mathrm{\α}-\left({y-y}_0\right)\sin \mathrm{\α})}^2}{a^2}+\frac{{(\left({y-y}_0\right)\cos \mathrm{\α}+\left({x-x}_0\right)\sin \mathrm{\α})}^2}{b^2}=1$

其中，（x，y）为椭圆上任意一点的坐标；(x₀,y₀)为中心点坐标，a为椭圆长轴大小，b为椭圆短轴大小，α为坐标旋转角度。

S107：设置非线性地层切片的参数。主要设置非线性地层切片的变化间隔，在具体的实施方式中，变化间隔一般与线性地层切片数据体的采样间隔一致，诸如设置变化间隔为2ms。

S108：根据所述的调整范围、所述的参数以及所述的线性地层切片数据体生成非线性地层切片。图4为步骤S108的具体流程图，因此该步骤的具体流程参见下述关于图4的描述。

S109：根据所述的非线性地层切片进行地震沉积分析。

图2为图1中的步骤S103的实施方式一的具体流程图，由图2可知，在实施方式一中，步骤S103具体包括：

S201：设定起始相对地质时间。在具体的实施方式中，诸如设定起始相对地质时间为1600ms。

S202：设定地层切片数据体的采样间隔。在具体的实施方式中，诸如设定采样间隔为2ms。

S203：确定多个所述参考层之间的最大距离。在具体的实施方式中，诸如可计算每两个参考层间的最大距离。在实施方式一中，确定的层间距离为参考层之间的最大距离，但是层间距离的计算方法并不限这种方法，例如还包括确定参考层之间的最小距离、中间距离等其他方式，此处仅为举例。

S204：根据所述的最大距离及采样间隔确定出所述参考层之间的内插地层切片数量。在具体的实施方式中，内插地层切片数量为最大距离与采样间隔的比值，诸如最大距离为257ms，采样间隔为2ms，内插地层切片数量为128。

S205：根据所述的内插地层切片数量以及所述的起始相对地质时间在所述参考层之间建立地质时间模型。在具体的实施方式中，可根据内插地层切片数量在每两个参考层间运用线性内插函数建立地质时间模型。

图3为图1中的步骤S103的实施方式二的具体流程图，由图3可知，在实施方式二中，步骤S103具体包括：

S301：设定起始相对地质时间。

S302：设定地层切片数据体的采样间隔。

S303：确定多个所述参考层之间的平均距离。在具体的实施方式中，诸如可计算每两个参考层间的平均距离。在实施方式二中，确定的层间距离为参考层之间的平均距离，但是层间距离的计算方法并不限这种方法，例如还包括确定参考层之间的最小距离、中间距离等其他方式，此处仅为举例。

S304：根据所述的平均距离及采样间隔确定出所述参考层之间的内插地层切片数量。

S305：根据所述的内插地层切片数量以及所述的起始相对地质时间在所述参考层之间建立地质时间模型。在具体的实施方式中，可根据内插地层切片数量在每两个参考层间运用线性内插函数建立地质时间模型。

步骤S103建立的地质时间模型为：

$\mathrm{ts}(x,y,t_i)=\frac{h_1(x,y)-h_2(x,y)}{n}\·i+h_1(x,y)$

其中，t_i=t₀+i·dt；h₁(x,y)和h₂(x,y)分别为顶部参考层和底部参考层在(x,y)点对应的时间；n为参考层之间的内插地层切片个数；t_i为第i个内插地层切片对应的相对地质时间；ts(x,y,t_i)为地质时间模型在三维空间(x,y,t_i)点对应的地震数据时间；t₀为设定的起始相对地质时间，dt为采样间隔。

地质时间模型是连接地震数据体和振幅地层切片数据体的桥梁，在该模型中所有参考层都是水平的，每个时间切片记录的是地震数据体的双程旅行时。

图4为图1中的步骤S108的具体流程图，由图4可知，该步骤具体包括：

S401：将所述的目标地层切片的时间设为基准。

S402：根据所述的调整范围以及所述的参数生成非线性地层层位。在具体的实施方式中，以目标地层切片时间为基准，根据目标地层切片的调整范围和非线性地层切片的参数，采用钟形函数生成一系列非线性地层层位。非线性地层层位的生成并不限于钟形函数，还包括半椭圆函数等，此处仅为举例。钟形函数表达式为：

$t(x,y,i)=t_0+T_i{e}^{-\frac{r(x,y)}{m_i}}$

其中，t(x,y,i)为坐标（x,y）在第i个非线性地层切片的时间值；t₀为目标地层切片的时间值；T_i为第i个非线性地层切片的最大值，表达式为T_i=i·d，其中i为第i个切片，d设置的非线性地层切片的变化间隔；r（x,y）为坐标(x,y)到中心点坐标(x₀,y₀)的距离，表达式为 $r(x,y)=\sqrt{{\left({x-x}_0\right)}^2+{\left({y-y}_0\right)}^2};$ $m_i=\frac{{-R}^2}{\ln \left(\frac{1}{T_{\max }-T_i}\right)},$ 其中R为坐标(x,y)与中心点坐标(x₀,y₀)所成直线与椭圆的交点(x_m,y_m)到中心点坐标(x₀,y₀)的最大半径，表达式为 $R=\sqrt{{(x_m-x_0)}^2+{(y_m-y_0)}^2}.$ 坐标（x,y）满足|x|<|x_m|、|y|<|y_m|。

S403：沿所述的非线性地层层位从所述的线性地层切片数据体中提取振幅；

S404：根据所述的振幅生成非线性地层切片。

以上为本发明提供的一种更加符合实际的非线性等时地层切片方法，用于分析沉积体系类型及其形成过程、储层分布及储层质量，以线性地层切片为基础，通过对该切片圈定的不等时范围进行扫描生成非线性等时地层切片，进而进行油气勘探，有效解决线性地层切片的穿时现象，提高了油气勘探的效率，从而推动了地震沉积分析技术的发展。

图5为本发明实施例提供的一种非线性等时地层切片的确定系统的结构框图，由图5可知，该系统具体包括：

地震数据体确定装置100，用于采集原始地震数据，对所述的原始地震数据进行偏移处理，得到地震数据体。如图9所示，为本发明提供的具体实施例中采集处理后的地震数据体的剖面示意图。

参考层确定装置200，用于在所述的地震数据体中选择地质时间相同的标志地震同相轴作为参考层。在步骤S101采集的地震数据体中选择地质时间相同的标志地震同相轴作为参考层，通常情况下，可选择最大洪（湖）泛面。为了减少参考层的错误，尽可能选择多个参考层。

地质时间模型建立装置300，用于根据所述的参考层建立地质时间模型。图6为地质时间模型建立装置的实施方式一的具体结构框图，图7为地质时间模型建立装置的实施方式二的具体结构框图，因此关于地质时间模型建立装置的具体结构参见下述图6、图7的具体介绍。

线性地层切片数据体建立装置400，用于根据所述的地质时间模型以及所述的地震数据体建立线性地层切片数据体。即沿地质时间模型中的每个地层层位从原始三维地震数据体提取振幅形成一个线性地层切片数据体。建立的线性地层切片数据体的公示表达式如下所示：

Amp(x,y,t_i)=Amp(x,y,ts_i)

其中，Amp(x,y,t_i)为所述地层切片数据体在三维空间(x,y,t_i)点对应的振幅；Amp(x,y,ts_i)为所述地震数据体在三维空间(x,y,ts_i)点对应的振幅；t_i为第i个内插地层切片对应的相对地质时间；ts_i为地质时间模型在三维空间(x,y,t_i)点对应的地震数据时间。

线性地层切片数据体相当于在时间轴上拉伸或压缩地震道，形成具有相同长度地震道的新的三维数据体，所有参考层在地层切片数据体中都被拉平。从该数据体获取的任意时间切片，代表了在地质时间模型中相应地质时间界面的地震响应。

目标地层切片选择装置500，用于根据所述的线性地层切片数据体在目的层范围内选择目标地层切片。在目的层范围内逐个切片浏览线性地层切片数据体，选择效果较好的一张切片作为目标地层切片。选择目标地层切片的过程中，应实时进行切片与剖面的联合对比，查看该地层切片是否有穿时现象，应尽量选择穿时现象少的切片作为目标地层切片。

调整范围设置装置600，用于设置所述的目标地层切片的调整范围。目标地层切片的调整范围可以为任意的闭合曲线。下面以在具体的实施方式中，切片调整范围采用的椭圆曲线为例进行说明，但不作为本发明的限定。设定目标地层切片采取的椭圆曲线中椭圆形的位置、大小和方向，确定中心点坐标、椭圆形长轴和短轴大小和坐标旋转角度，公式表达式为：

$\frac{{(\left({x-x}_0\right)\cos \mathrm{\&alpha;}-\left({y-y}_0\right)\sin \mathrm{\&alpha;})}^2}{a^2}+\frac{{(\left({y-y}_0\right)\cos \mathrm{\&alpha;}+\left({x-x}_0\right)\sin \mathrm{\&alpha;})}^2}{b^2}=1$

其中，（x，y）为椭圆上任意一点的坐标；(x₀,y₀)为中心点坐标，a为椭圆长轴大小，b为椭圆短轴大小，α为坐标旋转角度。

参数设置装置700，用于设置非线性地层切片的参数。主要设置非线性地层切片的最大值和变化间隔，在具体的实施方式中，变化间隔一般与线性地层切片数据体的采样间隔一致，诸如设置变化间隔为2ms。

非线性地层切片生成装置800，用于根据所述的调整范围、所述的参数以及所述的线性地层切片数据体生成非线性地层切片。图8为步骤S108的具体流程图，因此该装置的具体结构参见下述关于图8的描述。

地震沉积分析装置900，用于根据所述的非线性地层切片进行地震沉积分析。

图6为本发明实施例提供的一种非线性等时地层切片的确定系统中地质时间模型建立装置的实施方式一的结构框图，由图6可知，在实施方式一中，地质时间模型建立装置具体包括：

第一地质时间设置单元301，用于设定起始相对地质时间。在具体的实施方式中，诸如设定起始相对地质时间为1600ms。

第一采样间隔设置单元302，用于设定地层切片数据体的采样间隔。在具体的实施方式中，诸如设定采样间隔为2ms。

最大距离确定单元303，用于确定多个所述参考层之间的最大距离。在具体的实施方式中，诸如可计算每两个参考层间的最大距离。在实施方式一中，确定的层间距离为参考层之间的最大距离，但是层间距离的计算方法并不限这种方法，例如还包括确定参考层之间的最小距离、中间距离等其他方式，此处仅为举例。

第一切片数量确定单元304，用于根据所述的最大距离及采样间隔确定出所述参考层之间的内插地层切片数量。在具体的实施方式中，内插地层切片数量为最大距离与采样间隔的比值，诸如最大距离为257ms，采样间隔为2ms，内插地层切片数量为128。

第一地质时间模型建立单元305，用于根据所述的内插地层切片数量以及所述的起始相对地质时间在所述参考层之间建立地质时间模型。在具体的实施方式中，可根据内插地层切片数量在每两个参考层间运用线性内插函数建立地质时间模型。

图7为本发明实施例提供的一种非线性等时地层切片的确定系统中地质时间模型建立装置的实施方式二的结构框图，由图7可知，在实施方式二中，地质时间模型建立装置具体包括：

第二地质时间设置单元306，用于设定起始相对地质时间；

第二采样间隔设置单元307，用于设定地层切片数据体的采样间隔；

平均距离确定单元308，用于确定多个所述参考层之间的平均距离。在具体的实施方式中，诸如可计算每两个参考层间的平均距离。在实施方式二中，确定的层间距离为参考层之间的平均距离，但是层间距离的计算方法并不限这种方法，例如还包括确定参考层之间的最小距离、中间距离等其他方式，此处仅为举例。

第二切片数量确定单元309，用于根据所述的平均距离及采样间隔确定出所述参考层之间的内插地层切片数量；

第二地质时间模型建立单元310，用于根据所述的内插地层切片数量以及所述的起始相对地质时间在所述参考层之间建立地质时间模型。在具体的实施方式中，可根据内插地层切片数量在每两个参考层间运用线性内插函数建立地质时间模型。

地质时间模型建立装置建立的地质时间模型为：

$\mathrm{ts}(x,y,t_i)=\frac{h_i(x,y)-h_2(x,y)}{n}\&CenterDot;i+h_i(x,y)$

其中，t_i=t₀+i·dt；h₁(x,y)和h₂(x,y)分别为顶部参考层和底部参考层在(x,y)点对应的时间；n为参考层之间的内插地层切片个数；t_i为第i个内插地层切片对应的相对地质时间；ts(x,y,t_i)为地质时间模型在三维空间(x,y,t_i)点对应的地震数据时间；t₀为设定的起始相对地质时间，dt为采样间隔。

地质时间模型是连接地震数据体和振幅地层切片数据体的桥梁，在该模型中所有参考层都是水平的，每个时间切片记录的是地震数据体的双程旅行时。

图8为本发明实施例提供的一种非线性等时地层切片的确定系统中非线性地层切片生成装置的结构框图，由图8可知，非线性地层切片生成装置具体包括：

基准设置单元801，用于将所述的目标地层切片的时间设为基准；

非线性地层层位生成单元802，用于根据所述的调整范围以及所述的参数生成非线性地层层位。在具体的实施方式中，以目标地层切片时间为基准，根据目标地层切片的调整范围和非线性地层切片的参数，采用钟形函数生成一系列非线性地层层位。非线性地层层位的生成并不限于钟形函数，还包括半椭圆函数等，此处仅为举例。钟形函数表达式为：

$t(x,y,i)=t_0+T_i{e}^{-\frac{r(x,y)}{m_i}}$

其中，t(x,y,i)为坐标（x,y）在第i个非线性地层切片的时间值；t₀为目标地层切片的时间值；T_i为第i个非线性地层切片的最大值，表达式为T_i=i·d，其中i为第i个切片，d设置的非线性地层切片的变化间隔；r（x,y）为坐标(x,y)到中心点坐标(x₀,y₀)的距离，表达式为 $r(x,y)=\sqrt{{\left({x-x}_0\right)}^2+{\left({y-y}_0\right)}^2};$ $m_i=\frac{{-R}^2}{\ln \left(\frac{1}{T_{\max }-T_i}\right)},$ 其中R为坐标(x,y)与中心点坐标(x₀,y₀)所成直线与椭圆的交点(x_m,y_m)到中心点坐标(x₀,y₀)的最大半径，表达式为 $R=\sqrt{{(x_m-x_0)}^2+{(y_m-y_0)}^2}.$ 坐标（x,y）满足|x|<|x_m|、|y|<|y_m|。

振幅提取单元803，用于沿所述的非线性地层层位从所述的线性地层切片数据体中提取振幅；

非线性地层切片生成单元804，用于根据所述的振幅生成非线性地层切片。

以上为本发明提供的一种更加符合实际的非线性等时地层切片系统，用于分析沉积体系类型及其形成过程、储层分布及储层质量，以线性地层切片为基础，通过对该切片圈定的不等时范围进行扫描生成非线性等时地层切片，进而进行油气勘探，有效解决线性地层切片的穿时现象，提高了油气勘探的效率，从而推动了地震沉积分析技术的发展。

下面结合具体的实施例，详细介绍本发明提供的一种非线性等时地层切片的确定方法及系统的技术方案。

实施方式一

步骤1.线性地层切片体的生成

图9为本发明提供的具体实施例中采集处理后的地震数据体的剖面示意图，图9中h1、h2为选定的两个参考层，计算h1与h2的最大距离为257ms，设定起始相对地质时间为1600ms，采样间隔为2ms，根据计算的最大距离及采样间隔计算每两个参考层之间的内插地层切片个数，根据内插地层切片个数在两个参考层（h1、h2）间运用线性内插函数建立地质时间模型，沿地质时间模型中的每个地层层位从原始地震数据体提取振幅形成一个线性地层切片数据体。

图10为本发明提供的具体实施例中线性地层切片体剖面示意图，与图9对应的线性地层切片体剖面，图中h1、h2为与图10参考层相对应的层位，O1为图11线性地层切片体1790ms切片对应的目标层。对比两图，图9中每个层位都是起伏变化的，图10中每个层位都是水平的，因此线性地层切片数据体浏览切片更加快捷方便。

步骤2.非线性地层切片体的生成

图11为生成的线性地层切片体1790ms对应的目标地层切片。分析研究认为，该切片为重力流滑塌体的响应，但图中圈定的范围显示较为模糊，结合图9、图10中对应的O1目标层可见，圈定范围内可能存在穿时，因此以圈定的范围为非线性切片调整范围，通过设置非线性地层切片变化的变化间隔，采用钟形函数生成一系列非线性地层层位，沿地层层位从线性地层切片数据体中提取振幅形成一系列非线性地层切片，浏览并保存合适的非线性地层切片。图12为保存的非线性地层切片，切片调整范围内非线性地层切片效果明显好于线性地层切片。图9、图10中O2为非线性地层切片在剖面中的层位，等时性要优于O1目标层。

由该实施例可知，本发明提供的一种非线性等时地层切片的确定方法及系统在实际应用中取得了良好的应用效果，通过该技术清晰的刻画了重力流滑塌体的形态特征，解决了线性地层切片存在穿时的问题，提供了一种快捷方便生成非线性等时地层切片的技术，是地震沉积学研究的有利工具。

实施方式二

步骤1.线性地层切片体的生成

图13为本发明提供的具体实施例中采集处理后的地震数据体的剖面示意图，图13中h1、h2为选定的两个参考层，计算h1与h2的平均距离为76ms，设定起始相对地质时间为0ms，采样间隔为1ms，根据计算的最大距离及采样间隔计算每两个参考层之间的内插地层切片个数，根据内插地层切片个数在两个参考层（h1、h2）间运用线性内插函数建立地质时间模型，沿地质时间模型中的每个地层层位从原始地震数据体提取振幅形成一个线性地层切片数据体。

图14为本发明提供的具体实施例中线性地层切片体剖面示意图，与图13对应的线性地层切片体剖面，图中h1、h2为与图14参考层相对应的层位，O1为图15线性地层切片体49ms切片对应的目标层。对比两图，图13中每个层位都是起伏变化的，图14中每个层位都是水平的，因此线性地层切片数据体浏览切片更加快捷方便。

步骤2.非线性地层切片体的生成

图15为生成的线性地层切片体49ms对应的目标地层切片示意图。分析研究认为，该切片为河流相的响应，但图中采用任意闭合曲线圈定的范围显示较为模糊，结合图13、图14中对应的O1目标层可见，圈定范围内可能存在穿时，因此以圈定的范围为非线性切片调整范围，通过设置非线性地层切片变化的变化间隔，采用半椭圆函数生成一系列非线性地层层位，沿地层层位从线性地层切片数据体中提取振幅形成一系列非线性地层切片，浏览并保存合适的非线性地层切片。图16为保存的非线性地层切片示意图，切片调整范围内非线性地层切片效果明显好于线性地层切片。图13、图14中O2为非线性地层切片在剖面中的层位，等时性要优于O1目标层。

由该实施例可知，本发明提供的一种非线性等时地层切片的确定方法及系统在实际应用中取得了良好的应用效果，通过该技术清晰的刻画了河道的形态特征，解决了线性地层切片存在穿时的问题，提供了一种快捷方便生成非线性等时地层切片的技术，是地震沉积学研究的有利工具。

综上所述，本发明的有益成果是：针对线性地层切片有可能穿时的问题，本发明提供了一种非线性等时地层切片的确定方法以及系统，以线性地层切片为基础，通过对该切片圈定的不等时范围进行扫描生成非线性等时地层切片，进而进行油气勘探，有效解决线性地层切片的穿时现象，提升了地震沉积分析的准确度，进而提高了油气勘探的效率。

本发明提供的一种非线性等时地层切片的确定方法及系统，是一种更加符合实际的非线性等时地层切片技术，用于分析沉积体系类型及其形成过程、储层分布及储层质量。其核心内涵是：

1、在整个发明过程中，发明人采用了线性地层切片生成技术；

2、在整个发明过程中，发明人提出了非线性等时地层切片生成技术。

3、本发明的难点为：非线性地层切片生成中钟形函数的选择及非线性参数的设置对非线性地层切片质量的影响较大。

4、本发明的要点为：通过原始地震数据体与参考层生成线性地层切片数据体；通过浏览线性地层切片数据体，选择目标地层切片；设置目标地层切片调整范围和非线性地层切片参数，生成非线性地层切片。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种非线性等时地层切片的确定方法，其特征是，所述的方法包括：

采集原始地震数据，对所述的原始地震数据进行偏移处理，得到地震数据体；

在所述的地震数据体中选择地质时间相同的标志地震同相轴作为参考层；

根据所述的参考层建立地质时间模型；

根据所述的地质时间模型以及所述的地震数据体建立线性地层切片数据体；

根据所述的线性地层切片数据体在目的层范围内选择目标地层切片；

设置所述的目标地层切片的调整范围；

设置非线性地层切片的参数；

根据所述的调整范围、所述的参数以及所述的线性地层切片数据体生成非线性地层切片；

根据所述的非线性地层切片进行地震沉积分析。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，根据所述的参考层建立地质时间模型具体包括：

设定起始相对地质时间；

设定地层切片数据体的采样间隔；

确定多个所述参考层之间的最大距离；

根据所述的最大距离及采样间隔确定出所述参考层之间的内插地层切片数量；

根据所述的内插地层切片数量以及所述的起始相对地质时间在所述参考层之间建立地质时间模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，根据所述的参考层建立地质时间模型具体包括：

设定起始相对地质时间；

设定地层切片数据体的采样间隔；

确定多个所述参考层之间的平均距离；

根据所述的平均距离及采样间隔确定出所述参考层之间的内插地层切片数量；

根据所述的内插地层切片数量以及所述的起始相对地质时间在所述参考层之间建立地质时间模型。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征是，根据所述的内插地层切片数量以及所述的起始相对地质时间在所述参考层之间建立的地质时间模型为：

$\mathrm{ts}(x,y,t_i)=\frac{h_1(x,y)-h_2(x,y)}{n}\&CenterDot;i+h_1(x,y)$

其中，t_i=t₀+i·dt；h₁(x,y)和h₂(x,y)分别为顶部参考层和底部参考层在(x,y)点对应的时间；n为参考层之间的内插地层切片个数；t_i为第i个内插地层切片对应的相对地质时间；ts(x,y,t_i)为地质时间模型在三维空间(x,y,t_i)点对应的地震数据时间；t₀为设定的起始相对地质时间，dt为采样间隔。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，根据所述的地质时间模型以及所述的地震数据体建立的线性地层切片数据体为：

Amp(x,y,t_i)=Amp(x,y,ts_i)

其中，Amp(x,y,t_i)为所述地层切片数据体在三维空间(x,y,t_i)点对应的振幅；Amp(x,y,ts_i)为所述地震数据体在三维空间(x,y,ts_i)点对应的振幅；t_i为第i个内插地层切片对应的相对地质时间；ts_i为地质时间模型在三维空间(x,y,t_i)点对应的地震数据时间。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征是，根据所述的调整范围、所述的参数以及所述的线性地层切片数据体生成非线性地层切片具体包括：

将所述的目标地层切片的时间设为基准；

根据所述的调整范围以及所述的参数生成非线性地层层位；

沿所述的非线性地层层位从所述的线性地层切片数据体中提取振幅；

根据所述的振幅生成非线性地层切片。

7.一种非线性等时地层切片的确定系统，其特征是，所述的系统包括：

地震数据体确定装置，用于采集原始地震数据，对所述的原始地震数据进行偏移处理，得到地震数据体；

参考层确定装置，用于在所述的地震数据体中选择地质时间相同的标志地震同相轴作为参考层；

地质时间模型建立装置，用于根据所述的参考层建立地质时间模型；

线性地层切片数据体建立装置，用于根据所述的地质时间模型以及所述的地震数据体建立线性地层切片数据体；

目标地层切片选择装置，用于根据所述的线性地层切片数据体在目的层范围内选择目标地层切片；

调整范围设置装置，用于设置所述的目标地层切片的调整范围；

参数设置装置，用于设置非线性地层切片的参数；

非线性地层切片生成装置，用于根据所述的调整范围、所述的参数以及所述的线性地层切片数据体生成非线性地层切片；

地震沉积分析装置，用于根据所述的非线性地层切片进行地震沉积分析。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征是，所述的地质时间模型建立装置具体包括：

第一地质时间设置单元，用于设定起始相对地质时间；

第一采样间隔设置单元，用于设定地层切片数据体的采样间隔；

最大距离确定单元，用于确定多个所述参考层之间的最大距离；

第一切片数量确定单元，用于根据所述的最大距离及采样间隔确定出所述参考层之间的内插地层切片数量；

第一地质时间模型建立单元，用于根据所述的内插地层切片数量以及所述的起始相对地质时间在所述参考层之间建立地质时间模型。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征是，所述的地质时间模型建立装置具体包括：

第二地质时间设置单元，用于设定起始相对地质时间；

第二采样间隔设置单元，用于设定地层切片数据体的采样间隔；

平均距离确定单元，用于确定多个所述参考层之间的平均距离；

第二切片数量确定单元，用于根据所述的平均距离及采样间隔确定出所述参考层之间的内插地层切片数量；

第二地质时间模型建立单元，用于根据所述的内插地层切片数量以及所述的起始相对地质时间在所述参考层之间建立地质时间模型。

10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征是，所述的地质时间模型建立装置建立的地质时间模型为：

$\mathrm{ts}(x,y,t_i)=\frac{h_1(x,y)-h_2(x,y)}{n}\&CenterDot;i+h_1(x,y)$

其中，t_i=t₀+i·dt；h₁(x,y)和h₂(x,y)分别为顶部参考层和底部参考层在(x,y)点对应的时间；n为参考层之间的内插地层切片个数；t_i为第i个内插地层切片对应的相对地质时间；ts(x,y,t_i)为地质时间模型在三维空间(x,y,t_i)点对应的地震数据时间；t₀为设定的起始相对地质时间，dt为采样间隔。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征是，所述的线性地层切片数据体建立装置建立的线性地层切片数据体为：

Amp(x,y,t_i)=Amp(x,y,ts_i)

其中，Amp(x,y,t_i)为所述地层切片数据体在三维空间(x,y,t_i)点对应的振幅；Amp(x,y,ts_i)为所述地震数据体在三维空间(x,y,ts_i)点对应的振幅；t_i为第i个内插地层切片对应的相对地质时间；ts_i为地质时间模型在三维空间(x,y,t_i)点对应的地震数据时间。

12.根据权利要求7或11所述的系统，其特征是，所述的非线性地层切片生成装置具体包括：

基准设置单元，用于将所述的目标地层切片的时间设为基准；

非线性地层层位生成单元，用于根据所述的调整范围以及所述的参数生成非线性地层层位；

振幅提取单元，用于沿所述的非线性地层层位从所述的线性地层切片数据体中提取振幅；

非线性地层切片生成单元，用于根据所述的振幅生成非线性地层切片。

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