CN104483701B - 基于全方位共成像点道集的各向异性表征方法以及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征方法及系统,所述方法包括:采集以方位角‑偏移距域数据规则化格式存储的全方位共成像点道集;在所述的全方位共成像点道集上确定各向异性强度;在所述的全方位共成像点道集上确定方位各向异性相对系数;根据所述的各向异性强度以及方位各向异性相对系数确定方位各向异性系数:根据所述的方位各向异性系数绘制玫瑰图。针对保方位角处理的全方位角共成像点道集,基于道集沿层能量属性或时差属性,制作各向异性玫瑰图,表征任一方位的各项异性强度。
Description
技术领域
本发明关于地球物理勘探技术领域,特别是关于建立在两宽一高地震数据采集和全方位共成像点道集基础上的各向异性数据处理技术,具体的讲是一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征方法及系统。
背景技术
现有技术中,常规的地球物理方法在表征地层各向异性时主要依靠分方位角叠前时间偏移得到分方位角偏移剖面,并分别提取同一属性参数,利用分方位角属性参数拟合各向异性椭圆,利用椭圆的长轴标识各向异性的方位。
上述的这种常规的处理方法具有很大的局限性,其主要的局限性表现在于分方位角处理时方位角划分个数受到限制,一般只有5、6个,从而造成各向异性方位的精度低。此外,拟合椭圆的方法在理论上只能用于识别地下单组裂缝发育区,而对于两组裂缝或多组裂缝发育区,往往得出错误的结论。
因此,如何开发出一种新的各向异性表征方案,其能表征任一方位的各项异性强度是本领域亟待解决的技术难题。
发明内容
为了克服现有技术中常规的处理方法里分方位角处理时方位角划分个数受到限制造成的各向异性方位的精度低且拟合椭圆的方法在理论上只能用于识别地下单组裂缝发育区而无法识别两组裂缝或多组裂缝发育区的技术难题,本发明提供了一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征方法及系统,针对以方位角-偏移距域数据规则化格式存储的全方位角共成像点道集,沿层确定出各向异性强度、方位各向异性相对系数,基于道集沿层能量属性或时差属性,制作各向异性玫瑰图,实现了表征任一方位的各项异性强度。
本发明的目的之一是,提供一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征方法,包括:采集以方位角-偏移距域数据规则化格式存储的全方位共成像点道集;在所述的全方位共成像点道集上确定各向异性强度;在所述的全方位共成像点道集上确定方位各向异性相对系数;根据所述的各向异性强度以及方位各向异性相对系数确定方位各向异性系数:根据所述的方位各向异性系数绘制玫瑰图。
本发明的目的之一是,提供了一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征的系统,包括:共成像点道集采集装置,用于采集以方位角-偏移距域数据规则化格式存储的全方位共成像点道集;各向异性强度确定装置,用于在所述的全方位共成像点道集上确定各向异性强度;方位各向异性相对系数确定装置,用于在所述的全方位共成像点道集上确定方位的各向异性相对系数;方位各向异性系数确定装置,用于根据所述的各向异性强度以及方位各向异性相对系数确定方位各向异性系数:玫瑰图绘制装置,用于根据所述的各向异性系数绘制玫瑰图。
本发明的有益效果在于,提供了一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征方法及系统,涉及地球物理勘探方法,针对以方位角-偏移距域数据规则化格式存储的全方位角共成像点道集,沿层确定出各向异性强度、方位各向异性相对系数,基于道集沿层能量属性或时差属性,制作各向异性玫瑰图,实现了表征任一方位的各项异性强度,能够提取任意方位的各向异性系数,能表征多组裂缝发育的各向异性响应特性。
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基于全方位共成像点道集的各向异性表征方法的流程图;
图2为图1中的步骤S102的具体流程图;
图3为图1中的步骤S103的具体流程图;
图4为图1中的步骤S105的具体流程图;
图5为本发明实施例提供的一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征系统的结构框图;
图6为本发明实施例提供的一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征系统中各向异性强度确定装置的结构框图;
图7为本发明实施例提供的一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征系统中的各向异性相对系数确定装置的结构框图;
图8为本发明实施例提供的一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征系统中的玫瑰图绘制装置的结构框图;
图9为本发明提供的具体实施例中道集沿层能量切片与玫瑰图叠合图;
图10为本发明提供的具体实施例道中各向异性强度与玫瑰图叠合图。
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。
本发明涉及地球物理勘探方法,是建立在两宽一高地震数据采集和全方位共成像点道集处理基础上的各向异性解释方法。针对保方位角处理的全方位角共成像点道集,基于道集沿层能量属性或时差属性,制作各向异性玫瑰图,表征任一方位的各项异性强度。
图1为本发明实施例提供的一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征方法的流程图,由图1可知,所述的方法包括:
S101:采集以方位角-偏移距域数据规则化格式存储的全方位共成像点道集。也即,本发明提供的方法均是在经过方位角-偏移距域数据规则化格式存储的全方位共成像点道集上进行的操作。
S102:在所述的全方位共成像点道集上确定各向异性强度。图2为步骤S102的具体流程图,由图2可知,该步骤具体包括:
S201:在所述的全方位共成像点道集上沿层提取道集能量。也即,在具体的实施方式中,针对经过方位角-偏移距域数据规则化格式存储的全方位共成像点道集沿层提取道集能量(在其他实施方式中也可以提取时差)。
S202:根据所述的道集能量确定成像点的平均能量。该步骤通过下述公式进行:
其中,θ为所述全方位共成像点道集的方位,i为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距,M为所述全方位共成像点道集的方位θ的个数,N为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距i的个数,Aθ,i为道集能量,为成像点的平均能量。
S203:根据所述的道集能量、成像点的平均能量确定各向异性强度。在具体的实施方式中,按如下公式计算沿层能量(或时差)属性的方差,方差值即为道集的各向异性强度:
其中,θ为所述全方位共成像点道集的方位,i为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距,M为所述全方位共成像点道集的方位θ的个数,N为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距i的个数,Aθ,i为道集能量,为成像点的平均能量,Sani为各向异性强度。
由图1可知,该步骤还包括:
S103:在所述的全方位共成像点道集上确定方位各向异性相对系数。图3为步骤S103的具体流程图,由图3可知,该步骤具体包括:
S301:在所述的全方位共成像点道集的沿层能量切片上确定成像点的每个方位的平均能量。在具体的实施方式中,按如下公式计算全方位沿层能量切片上成像点的每个方位的平均能量。
其中,θ为所述全方位共成像点道集的方位,i为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距,N为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距i的个数,Aθ,i为道集能量,为每个方位的平均能量。
S302:对成像点的每个方位的平均能量进行归一化处理,得到每个方位的方位各向异性相对系数。
也即,在具体的实施方式中,按如下公式计算全方位沿层能量切片上每个方位的平均能量值并进行归一化,归一化值的大小即为每个方位的方位各向异性相对系数。
其中,θ为所述全方位共成像点道集的方位,为每个方位的平均能量,为每个方位的方位各向异性相对系数。
由图1可知,该步骤还包括:
S104:根据所述的各向异性强度以及方位各向异性相对系数确定方位各向异性系数。在具体的实施方式中,所述的各向异性强度与方位各向异性相对系数的乘积即为各个方位的方位各向异性系数。即此处的Cθ即为方位各向异性系数。
S105:根据所述的方位各向异性系数绘制玫瑰图。图4为步骤S105的具体流程图,由图4可知,该步骤具体包括:
S401:根据所述的方位各向异性系数的方位绘制玫瑰图花瓣的方位;
S402:根据所述的每个方位的方位各向异性系数绘制玫瑰图花瓣的长度S403:根据所述的每个方位的方位各向异性系数绘制玫瑰图花瓣的颜色。
也即,在具体的实施方式中,玫瑰图花瓣的长度和颜色都依据Cθ给出,每个方位系数值的大小即为玫瑰图花瓣的长度和颜色,花瓣的长度表征了各向异性强度,而花瓣的延伸方位即为各向异性的方位。
如上所示,即为本发明提供的一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征方法,针对以方位角-偏移距域数据规则化格式存储的全方位角共成像点道集,沿层确定出各向异性强度、方位各向异性相对系数,基于道集沿层能量属性或时差属性,制作各向异性玫瑰图,实现了表征任一方位的各项异性强度。
图5为本发明实施例提供的一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征系统的结构框图,由图5可知,所述的系统包括:
共成像点道集采集装置101,用于采集以方位角-偏移距域数据规则化格式存储的全方位共成像点道集。也即,本发明提供的方法均是在经过方位角-偏移距域数据规则化格式存储的全方位共成像点道集上进行的操作。
各向异性强度确定装置102,用于在所述的全方位共成像点道集上确定各向异性强度。图6为本发明实施例提供的一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征系统中各向异性强度确定装置的结构框图,由图6可知,该装置具体包括:
道集能量提取模块201,用于在所述的全方位共成像点道集上沿层提取道集能量。也即,在具体的实施方式中,针对经过方位角-偏移距域数据规则化格式存储的全方位共成像点道集沿层提取道集能量(在其他实施方式中也可以提取时差)。
平均能量确定模块202,用于根据所述的道集能量确定成像点的平均能量。该步骤通过下述公式进行:
其中,θ为所述全方位共成像点道集的方位,i为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距,M为所述全方位共成像点道集的方位θ的个数,N为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距i的个数,Aθ,i为道集能量,为成像点的平均能量。
各向异性强度确定模块203,用于根据所述的道集能量、成像点的平均能量确定各向异性强度。在具体的实施方式中,按如下公式计算沿层能量(或时差)属性的方差,方差值即为道集的各向异性强度:
其中,θ为所述全方位共成像点道集的方位,i为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距,M为所述全方位共成像点道集的方位θ的个数,N为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距i的个数,Aθ,i为道集能量,为成像点的平均能量,Sani为各向异性强度。
由图5可知,该系统还包括:
方位各向异性相对系数确定装置103,用于在所述的全方位共成像点道集上确定方位各向异性相对系数。图7为本发明实施例提供的一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征系统中的方位各向异性相对系数确定装置的结构框图,由图7可知,该装置具体包括:
平均能量确定模块301,用于在所述的全方位共成像点道集的沿层能量切片上确定每个方位的平均能量。在具体的实施方式中,按如下公式计算全方位沿层能量切片上每个方位的平均能量。
其中,θ为所述全方位共成像点道集的方位,i为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距,N为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距i的个数,Aθ,i为道集能量,为每个方位的平均能量。
归一化处理模块302,用于对成像点的每个方位的平均能量进行归一化处理,得到每个方位的各向异性相对系数。
也即,在具体的实施方式中,按如下公式计算全方位沿层能量切片上每个方位的平均能量值并进行归一化,归一化值的大小即为每个方位的方位各向异性相对系数。
其中,θ为所述全方位共成像点道集的方位,为每个方位的平均能量,为每个方位的方位各向异性相对系数。
由图5可知,该系统还包括:
各向异性系数确定装置104,用于根据所述的各向异性强度以及方位各向异性相对系数确定方位各向异性系数。在具体的实施方式中,所述的各向异性强度与方位各向异性相对系数的乘积即为各个方位的方位各向异性系数。即此处的Cθ即为方位各向异性系数。
玫瑰图绘制装置105,用于根据所述的方位各向异性系数绘制玫瑰图。图8为本发明实施例提供的一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征系统中的玫瑰图绘制装置的结构框图,由图8可知,该装置具体包括:
玫瑰花瓣方位绘制模块401,用于根据所述的方位各向异性系数的方位绘制玫瑰图花瓣的方位;
玫瑰花瓣长度绘制模块402,用于根据所述的每个方位的方位各向异性系数绘制各个方位的玫瑰图花瓣的长度;
玫瑰花瓣颜色绘制模块403,用于根据所述的每个方位的方位各向异性系数绘制各个方位的玫瑰图花瓣的颜色。
也即,在具体的实施方式中,玫瑰花瓣的长度和颜色都由Cθ来确定,每个方位系数值的大小即为玫瑰图花瓣的长度和颜色,花瓣的长度表征了各向异性强度,而花瓣的方位即为各向异性的方位。
如上所示,即为本发明提供的一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征系统,针对以方位角-偏移距域数据规则化格式存储的全方位角共成像点道集,沿层确定出各向异性强度、各向异性相对系数,基于道集沿层能量属性或时差属性,制作各向异性玫瑰图,实现了表征任一方位的各项异性强度。
下面结合具体的实施例,详细介绍本发明的技术方案。
在经过方位角-偏移距域数据规则化格式存储的全方位共成像点道集上进行如下操作:
1.求取各向异性强度:提取道集的沿层能量(或时差),计算沿层能量(或时差)属性的方差,方差值即为成像点的各向异性强度。
具体的,针对经过方位角-偏移距域数据规则化格式存储的全方位共成像点道集沿层提取道集能量(或时差)。按如下公式计算平均能量:
按如下公式计算沿层道集能量的方差,得到道集的各向异性强度:
2.求取方位各向异性相对系数:计算全方位沿层能量切片上每个方位的平均能量值并进行归一化,归一化值的大小即为每个方位的各向异性相对系数。
具体的,按如下公式计算每个方位的平均能量:
按如下公式对每个方位的平均能量进行归一化处理,得到该方位的各向异性相对系数:
3.方位各向异性系数求取:相对系数与各向异性强度乘积即是各个方位的各向异性系数。具体的,将Sani与乘积,得到方位的各向异性系数Cθ。
4.玫瑰图编制:每个方位系数值的大小即为玫瑰图花瓣的长度和颜色,花瓣的长度表征了各向异性的强度,而花瓣的方位即为各向异性的方位。花瓣的长度和大小即为Cθ。
图9为本发明提供的具体实施例中道集沿层能量切片与玫瑰图叠合图,切片颜色反应能量强弱,玫瑰图花瓣长度和颜色代表各向异性系数。图10为本发明提供的具体实施例道中各向异性强度与各向异性系数叠合图。背景颜色为各向异性强度,黄色指示强各向异性,蓝色指示弱各向异性,玫瑰图花瓣延伸方位指示各向异性方位。
综上所述,本发明提供了一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征方法及系统,涉及地球物理勘探方法,针对以方位角-偏移距域数据规则化格式存储的全方位角共成像点道集,沿层确定出各向异性强度、各向异性相对系数,基于道集沿层能量属性或时差属性,制作各向异性玫瑰图,实现了表征任一方位的各项异性强度,能够提取任意方位的各向异性系数,能表征多组裂缝发育的各向异性响应特性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一般计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)等。
本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用,可以使用各种方法实现所述的功能,但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
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 (18)
1.一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征方法,其特征是,所述的方法包括:
采集以方位角-偏移距域数据规则化格式存储的全方位共成像点道集;
在所述的全方位共成像点道集上确定各向异性强度;
在所述的全方位共成像点道集上确定方位各向异性相对系数;
根据所述的各向异性强度以及方位各向异性相对系数确定方位各向异性系数;
根据所述的方位各向异性系数绘制玫瑰图。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是,在所述的全方位共成像点道集上确定各向异性强度包括:
在所述的全方位共成像点道集上沿层提取道集能量;
根据所述的道集能量确定成像点的平均能量;
根据所述的道集能量以及成像点的平均能量确定各向异性强度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征是,根据所述的道集能量确定的成像点的平均能量为:
其中,θ为所述全方位共成像点道集的方位,i为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距,M为所述全方位共成像点道集的方位θ的个数,N为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距i的个数,Aθ,i为道集能量,为成像点的平均能量。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征是,根据所述的道集能量以及成像点的平均能量确定的各向异性强度为:
其中,θ为所述全方位共成像点道集的方位,i为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距,M为所述全方位共成像点道集的方位θ的个数,N为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距i的个数,Aθ,i为道集能量,为成像点的平均能量,Sani为各向异性强度。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征是,在所述的全方位共成像点道集上确定方位各向异性相对系数包括:
在所述的全方位共成像点道集的沿层能量切片上确定成像点的每个方位的平均能量;
对成像点的每个方位的平均能量进行归一化处理,得到每个方位的方位各向异性相对系数。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征是,在所述的全方位共成像点道集的沿层能量切片上确定的成像点的每个方位的平均能量为:
其中,θ为所述全方位共成像点道集的方位,i为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距,N为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距i的个数,Aθ,i为道集能量,为每个方位的平均能量。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征是,对每个方位的平均能量进行归一化处理,得到每个方位的方位各向异性相对系数为:
其中,θ为所述全方位共成像点道集的方位,为每个方位的平均能量,为每个方位的方位各向异性相对系数。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征是,根据所述的各向异性强度以及方位各向异性相对系数确定各向异性系数为:
所述的各向异性强度与所述的方位各向异性相对系数的乘积即为确定出的成像点的每个方位的方位各向异性系数。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征是,根据所述的方位各向异性系数绘制玫瑰图包括:
根据所述的方位各向异性系数的方位绘制玫瑰图花瓣的方位;
根据所述的每个方位的方位各向异性系数绘制各个方位的玫瑰图花瓣的长度;
根据所述的每个方位的方位各向异性系数绘制各个方位的玫瑰图花瓣的颜色。
10.一种基于全方位共成像点道集的各向异性表征系统,其特征是,所述的系统包括:
共成像点道集采集装置,用于采集以方位角-偏移距域数据规则化格式存储的全方位共成像点道集;
各向异性强度确定装置,用于在所述的全方位共成像点道集上确定各向异性强度;
方位各向异性相对系数确定装置,用于在所述的全方位共成像点道集上确定方位各向异性相对系数;
方位各向异性系数确定装置,用于根据所述的各向异性强度以及方位各向异性相对系数确定方位各向异性系数:
玫瑰图绘制装置,用于根据所述的方位各向异性系数绘制玫瑰图。
11.根据权利要求10所述的系统,其特征是,所述的各向异性强度确定装置包括:
道集能量提取模块,用于在所述的全方位共成像点道集上沿层提取道集能量;
平均能量确定模块,用于根据所述的道集能量确定成像点的平均能量;
各向异性强度确定模块,用于根据所述的道集能量、以及成像点的平均能量确定各向异性强度。
12.根据权利要求11所述的系统,其特征是,根据所述的道集能量确定的成像点的平均能量为:
其中,θ为所述全方位共成像点道集的方位,i为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距,M为所述全方位共成像点道集的方位θ的个数,N为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距i的个数,Aθ,i为道集能量,为成像点的平均能量。
13.根据权利要求11所述的系统,其特征是,根据所述的道集能量以及成像点的平均能量确定的各向异性强度为:
其中,θ为所述全方位共成像点道集的方位,i为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距,M为所述全方位共成像点道集的方位θ的个数,N为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距i的个数,Aθ,i为道集能量,为成像点的平均能量,Sani为各向异性强度。
14.根据权利要求10或11所述的系统,其特征是,所述的方位各向异性相对系数确定装置包括:
平均能量确定模块,用于在所述的全方位共成像点道集的沿层能量切片上确定成像点的每个方位的平均能量;
归一化处理模块,用于对成像点的每个方位的平均能量进行归一化处理,得到每个方位的方位各向异性相对系数。
15.根据权利要求14所述的系统,其特征是,在所述的全方位共成像点道集的沿层能量切片上确定的成像点的每个方位的平均能量为:
其中,θ为所述全方位共成像点道集的方位,i为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距,N为所述全方位共成像点道集的每个方位的偏移距i的个数,Aθ,i为道集能量,为每个方位的平均能量。
16.根据权利要求14所述的系统,其特征是,对每个方位的平均能量进行归一化处理,得到每个方位的成像点的各向异性相对系数为:
其中,θ为所述全方位共成像点道集的方位,为每个方位的平均能量,为每个方位的各向异性相对系数。
17.根据权利要求14所述的系统,其特征是,所述的方位各向异性系数确定装置通过所述的各向异性强度与方位各向异性相对系数的乘积确定成像点的各个方位的方位各向异性系数。
18.根据权利要求17所述的系统,其特征是,所述的玫瑰图绘制装置包括:
玫瑰花瓣方位绘制模块,用于根据所述的方位各向异性系数的方位绘制玫瑰图花瓣的方位;
玫瑰花瓣长度绘制模块,用于根据所述的每个方位的方位各向异性系数绘制各个方位的玫瑰图花瓣的长度;
玫瑰花瓣颜色绘制模块,用于根据所述的每个方位的方位各向异性系数绘制各个方位的玫瑰图花瓣的颜色。
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