CN105676285B - 一种基于pca的地震长短旋回分析法 - Google Patents
一种基于pca的地震长短旋回分析法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105676285B CN105676285B CN201610045783.4A CN201610045783A CN105676285B CN 105676285 B CN105676285 B CN 105676285B CN 201610045783 A CN201610045783 A CN 201610045783A CN 105676285 B CN105676285 B CN 105676285B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- domain
- long cycle
- evening
- original
- earthquake
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 title claims abstract description 15
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 7
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 6
- 239000004576 sand Substances 0.000 abstract description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000513 principal component analysis Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000004058 oil shale Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/30—Analysis
- G01V1/306—Analysis for determining physical properties of the subsurface, e.g. impedance, porosity or attenuation profiles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
- G01V2210/60—Analysis
- G01V2210/62—Physical property of subsurface
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于PCA的地震长短旋回分析法，包括：获取原始地震数据体，结合层位信息对其进行拉平处理，再进行去噪处理，得到拉平域去噪地震数据体；提取拉平域去噪地震数据体的振幅属性，对其进行PCA分析，得到拉平域稀疏长旋回体并进行插值处理，得到当前时刻全部范围的长旋回切片，遍历所有时刻，得到拉平域长旋回体，对拉平域长旋回体进行反拉平处理，得到原始域长旋回体，结合原始地震数据体，得到原始域短旋回体。本发明避免了子波分析法在去除长旋回过程中的过匹配和欠匹配现象，可靠性更好，定性描述砂体厚度。原始域短旋回体较好地反映了砂体的地震响应，有利于后续砂体解释，原始域长旋回体可以用于分析地层层序格架。
Description
技术领域
本发明属于地震勘探技术领域，具体而言，涉及一种基于PCA的地震长短旋回分析法。
背景技术
地震勘探技术的目的是发现地下可能的油气储集区，在了解油气藏的储集特征与地层发育情况之间的规律后，首要的任务是确定地层的沉积格架以及微小相位错动所表征的薄互层位置。但是对于强屏蔽层下的下伏薄储层，则很难解释。一方面，由于盖层含有的生物灰岩、油页岩或煤层等特殊岩性，对地震响应更为敏感，这些上覆地层反射同相轴会呈现强振幅；另一方面，由于储层紧挨着盖层，加上储层较薄，地震波复合、耦合作用后使得储层反射信息被屏蔽起来，呈现出不易识别的弱反射特征。
地震切片中包含反应沉积背景信息的长旋回和反应隐蔽砂体信息的短旋回。长短旋回信息混叠在一起，PCA技术可以将长旋回提取出来，只保留短旋回信息，短旋回作为大套背景内部的局部岩性变化的地震响应，其切片可以精细刻画沉积模式。
现阶段，国内外主要是应用子波分解法来实现对强屏蔽层的剥离。地震勘探中常用的地震道模型是褶积模型，即一个地震道可以理解为或解释为单一地震子波和地层反射系数系列的褶积。而一个普遍存在的事实是地震波的频率会随着深度的增加而降低，而且同一地震数据，在不同深度，所提取的地震子波都是不同的。子波分解是把一个地震道分解成不同能量的地震子波的集合。地震道分解后，可以对子波进行筛选，重构出新的地震道。该技术应用效果好坏的关键在于子波类型和子波分辨率的选择，常用的数学理论子波，并无实际的物理意义，分离的子波并不一定符合强反射背景。另外，当强反射地震响应受周围反射影响时，子波分解方法无法真实提取强反射，会出现过匹配或欠匹配现象。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种基于PCA的地震长短旋回分析法，用以解决目前子波分析可能出现的过匹配和欠匹配现象，使其分析更具可靠性，同时还能够定性描述砂体厚度。
一种基于PCA的地震长短旋回分析法，包括如下步骤:
步骤1.获取原始地震数据体，结合层位信息对其进行拉平处理，之后再进行去噪处理，得到拉平域去噪地震数据体；
步骤2.提取所述拉平域去噪地震数据体的振幅属性，并对其进行PCA分析，得到拉平域稀疏长旋回体；
步骤3.对同一时刻所述拉平域稀疏长旋回体进行插值处理，得到当前时刻全部范围的长旋回切片，遍历所有时刻，得到所有时刻全部范围的长旋回切片，所述长旋回切片按照所述原始地震数据体中的数据间隔组合在一起，得到与所述原始地震数据体大小相同的拉平域长旋回体，对所述拉平域长旋回体进行反拉平处理，得到原始域长旋回体，再结合所述原始地震数据体得到原始域短旋回体。
其中，步骤2具体包括：
步骤21.按照所述原始地震数据体的线道号选定目标层位，对所述目标层位内的所述拉平域去噪地震数据体按照线道号进行开窗，形成数据窗口；
步骤22.对每个所述数据窗口中的所述拉平域去噪地震数据体的振幅属性进行PCA分析，得到当前所述数据窗口中的所述拉平域去噪地震数据体的主成分道；
步骤23.设定步长，按所述步长移动所述数据窗口，重复步骤22，直至所述数据窗口遍历整个所述线道号范围的所述拉平域去噪地震数据体；
步骤24.所述主成分道按照所述线道号排列生成所述拉平域稀疏长旋回体。
其中，步骤22中，进行PCA分析时，对所述拉平域去噪地震数据体做零均值化处理，再求取零均值化后的数据的协方差矩阵，求取所述协方差矩阵的主成分特征向量，用所述特征向量作为加权权重，对所述数据窗口中的拉平域去噪地震数据加权求和，最终求得所述主成分道。
其中，步骤3中的所述反拉平处理具体为：加载步骤1中拉平处理时的所述层位，将所述拉平域长旋回体变换为所述原始域长旋回体；所述原始地震数据体减去所述原始域长旋回体得到所述原始域短旋回体。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：以地震记录主成分分析为核心，求取最大特征值对应的原始域长旋回体，结合原始地震记录得到原始域短旋回体。结合强屏蔽下的下伏薄砂体这种特殊储层，原始域长旋回体表征了上覆盖层反射等反映等时沉积的年代信息，原始域短旋回体表征了反映储层砂体的岩性地层信息。避免了子波分析可能出现的过匹配和欠匹配现象，具有更好的可靠性，同时可以定性描述砂体厚度。基于PCA的长短旋回分析技术得到的原始域短旋回体较好地反映了砂体的地震响应，有利于后续砂体解释。同时，得到的原始域长旋回体还可以用于分析地层层序格架。
附图说明
图1为本发明中基于PCA的地震长短旋回分析法的流程图；
图2为本发明中获取的原始地震数据体；
图3为本发明中经拉平处理的地震数据体图；
图4为本发明中经去噪处理的地震数据体图；
图5为本发明中拉平域长旋回体图；
图6为本发明中原始域长旋回体图；
图7为本发明中原始域短旋回体图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员对本发明的技术方案和有益效果进行理解，特结合附图对具体实施方式进行如下描述。
如图1所示，其为本发明中基于PCA的地震长短旋回分析法的流程图，从图中可知，该基于PCA的地震长短旋回分析法,包括如下步骤:
步骤1.获取原始地震数据体，如图2中所示，结合层位信息对其进行拉平处理，之后再进行去噪处理，得到拉平域去噪地震数据体，如图3至4中所示，其分别为本发明中经拉平处理的地震数据体图和本发明中经去噪处理的地震数据体图。
步骤2.提取拉平域去噪地震数据体的振幅属性，并对其进行PCA分析，得到拉平域稀疏长旋回体。具体步骤包括：
步骤21.按照原始地震数据体的线道号选定目标层位，对目标层位内的拉平域去噪地震数据体按照线道号进行开窗，形成数据窗口；
例如，目前有T1、T2、T3、T4四个层位，对T2、T3间的数据进行PCA处理，那么T2、T3即为目标层位。
步骤22.对每个数据窗口中的拉平域去噪地震数据体的振幅属性进行PCA分析，得到当前数据窗口中的拉平域去噪地震数据体的主成分道。
进行PCA分析时，对数据窗口中的经过拉平去噪处理的地震数据体做零均值化处理，再求取零均值化后的数据的协方差矩阵，建立并求解协方差矩阵的特征方程，得到协方差矩阵的主成分特征向量，把特征向量作为加权权重，对数据窗口中的拉平去噪地震数据加权求和，得到主成分道。
步骤23.设定步长，按步长移动数据窗口，重复步骤22，直至数据窗口遍历整个目标层位的拉平域去噪地震数据体；
步骤24.主成分道按照线道号排列生成拉平域稀疏长旋回体。
PCA即主成分分析，当前拉平域去噪地震数据体的长旋回体由所有主成分道按原始线道号间隔排列在一起而形成，当间隔大于原始间隔，则为拉平域稀疏长旋回体，如步骤24中所述即为拉平域稀疏长旋回体。
步骤3.对同一时刻拉平域稀疏长旋回体进行插值处理，得到当前时刻全部范围的长旋回切片，遍历所有时刻，得到所有时刻全部范围的长旋回切片，所述长旋回切片按照所述原始地震数据体中的数据间隔组合在一起，得到与所述原始地震数据体大小相同的拉平域长旋回体，如图5所示，其为本发明中拉平域长旋回体图。对拉平域长旋回体进行反拉平处理，加载步骤1中拉平时所用层位对拉平长旋回数据体反变换为原始地震数据体的长旋回数据体，即长旋回体，如图6所示，其为本发明中原始域长旋回体图。再结合原始地震数据体得到短旋回体，具体为原始地震数据体减去长旋回数据体，如图7所示，其为本发明中的原始域短旋回体图。
其中，需要说明的是地震剖面的同相轴随着对应的层位而上下波动，选定一个深度，可将层位拉平，根据层位和地震同相轴相对起伏关系，也可以将地震同相轴调整到选定的深度，此时得到的地震体，称之为拉平域地震体。
用拉平时选定的深度和层位进行对比，可以将等深度的地震同相轴反变换为和原始层位相对起伏关系一致的地震数据，变换后得到的地震体，称为原始域地震体
本发明中的基于PCA的地震长短旋回分析法，以地震记录主成分分析为核心，求取最大特征值对应的原始域长旋回体，结合原始地震数据体记录得到原始域短旋回体。结合强屏蔽下的下伏薄砂体这种特殊储层，原始域长旋回体表征了上覆盖层反射等反映等时沉积的年代信息，原始域短旋回体表征了反映储层砂体的岩性地层信息。避免了子波分析可能出现的过匹配和欠匹配现象，具有更好的可靠性，同时可以定性描述砂体厚度。基于PCA的长短旋回分析技术得到的原始域短旋回体较好地反映了砂体的地震响应，有利于后续砂体解释。同时，得到的原始域长旋回体可以用于分析地层层序格架。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于PCA的地震长短旋回分析法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1.获取原始地震数据体，结合层位信息对其进行拉平处理，之后再进行去噪处理，得到拉平域去噪地震数据体；
步骤2.提取所述拉平域去噪地震数据体的振幅属性，并对其进行PCA分析，得到拉平域稀疏长旋回体；
步骤3.对同一时刻所述拉平域稀疏长旋回体进行插值处理，得到当前时刻全部范围的长旋回切片，遍历所有时刻，得到所有时刻全部范围的长旋回切片，所述长旋回切片按照所述原始地震数据体中的数据间隔组合在一起，得到与所述原始地震数据体大小相同的拉平域长旋回体，对所述拉平域长旋回体进行反拉平处理，得到原始域长旋回体，再结合所述原始地震数据体得到原始域短旋回体。
2.根据权利要求1所述的基于PCA的地震长短旋回分析法,其特征在于，步骤2具体包括：
步骤21.按照所述原始地震数据体的线道号选定目标层位，对所述目标层位内的所述拉平域去噪地震数据体按照线道号进行开窗，形成数据窗口；
步骤22.对每个所述数据窗口中的所述拉平域去噪地震数据体的振幅属性进行PCA分析，得到当前所述数据窗口中的所述拉平域去噪地震数据体的主成分道；
步骤23.设定步长，按所述步长移动所述数据窗口，重复步骤22，直至所述数据窗口遍历整个所述线道号范围的所述拉平域去噪地震数据体；
步骤24.所述主成分道按照所述线道号排列生成所述拉平域稀疏长旋回体。
3.根据权利要求2所述的基于PCA的地震长短旋回分析法，其特征在于，步骤22中，进行PCA分析时，对所述拉平域去噪地震数据体做零均值化处理，再求取零均值化后的数据的协方差矩阵，求取所述协方差矩阵的主成分特征向量，用所述特征向量作为加权权重，对所述数据窗口中的拉平域去噪地震数据体加权求和，最终求得所述主成分道。
4.根据权利要求1所述的基于PCA的地震长短旋回分析法，其特征在于，步骤3中的所述反拉平处理具体为：加载步骤1中拉平处理时的所述层位，将所述拉平域长旋回体变换为所述原始域长旋回体；所述原始地震数据体减去所述原始域长旋回体得到所述原始域短旋回体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610045783.4A CN105676285B (zh) | 2016-01-23 | 2016-01-23 | 一种基于pca的地震长短旋回分析法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610045783.4A CN105676285B (zh) | 2016-01-23 | 2016-01-23 | 一种基于pca的地震长短旋回分析法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105676285A CN105676285A (zh) | 2016-06-15 |
| CN105676285B true CN105676285B (zh) | 2017-09-05 |
Family
ID=56302340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610045783.4A Active CN105676285B (zh) | 2016-01-23 | 2016-01-23 | 一种基于pca的地震长短旋回分析法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105676285B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107368668A (zh) * | 2017-05-30 | 2017-11-21 | 中国石油大学(华东) | 基于双重稀疏字典学习的地震数据去噪方法 |
| CN112987100B (zh) * | 2019-12-17 | 2023-09-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 预测受层序界面控制的弱振幅岩溶层中储层的方法和装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1138391C (zh) * | 1999-07-14 | 2004-02-11 | 邮电部武汉邮电科学研究院 | 一种用于英特网与同步数字体系融合的数据传输方法 |
| RU2573166C2 (ru) * | 2010-05-28 | 2016-01-20 | Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани | Способ сейсмического анализа углеводородных систем |
| CN102200588B (zh) * | 2011-03-22 | 2012-08-22 | 成都理工大学 | 地震资料的波形相似性体曲率分析方法 |
-
2016
- 2016-01-23 CN CN201610045783.4A patent/CN105676285B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105676285A (zh) | 2016-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107817535B (zh) | 薄夹层的确定方法和装置 | |
| CN106842307B (zh) | 一种基于正演约束下波形分类再检索的储层精细预测方法 | |
| Du et al. | Seismic facies analysis based on self-organizing map and empirical mode decomposition | |
| CN104570067B (zh) | 一种地球物理勘探中相控地震反演方法 | |
| Robertson et al. | Complex seismic trace attributes | |
| CN105116449B (zh) | 一种弱反射储层的识别方法 | |
| US10969507B2 (en) | Seismic channel geobody extraction for basin fairway simulation | |
| CN108663714A (zh) | 一种沉积微相刻画方法 | |
| CN108427140B (zh) | 一种用于小尺度缝洞储集体地震识别的方法 | |
| CN105676285B (zh) | 一种基于pca的地震长短旋回分析法 | |
| CN108508489A (zh) | 一种基于波形微变化匹配的地震反演方法 | |
| Lin et al. | Time-frequency mixed domain multi-trace simultaneous inversion method | |
| CN109358365A (zh) | 一种基于井震信息匹配的薄层识别方法 | |
| CN104424393B (zh) | 一种基于主成分分析的地震数据储层反射特征加强方法 | |
| Yao et al. | Application of multi-attribute matching technology based on geological models for sedimentary facies: A case study of the 3rd member in the Lower Jurassic Badaowan Formation, Hongshanzui area, Junggar Basin, China | |
| Jafari et al. | Estimation of acoustic-impedance model by using model-based seismic inversion on the Ghar Member of Asmari Formation in an oil field in southwestern Iran | |
| Zhang et al. | Architecture characteristics and characterization methods of fault-controlled karst reservoirs: A case study of the Shunbei 5 fault zone in the Tarim Basin, China | |
| CN112444864A (zh) | 薄层高分辨率反演方法及存储介质 | |
| Chen et al. | Using a dynamic representation of sedimentary structural features in prestack inversion: A case study in a tight sandstone in the Sichuan Basin | |
| Latimer et al. | Integrated seismic reservoir characterization and modeling: A Gulf of Mexico 3D case history | |
| Bedle et al. | Introduction to special section: Interesting features (aka funny-looking things) seen on seismic data | |
| US11880010B2 (en) | Providing seismic images of the subsurface using enhancement of pre-stack seismic data | |
| Yang et al. | Geophysical prediction technology based on organic carbon content in source rocks of the Huizhou sag, the south China sea | |
| Pahwa et al. | Seismically Constraining the Static and Dynamic Models of a Complex Fluvial System, Mangala Field, Rajasthan | |
| Wang et al. | Lithological Reservoir Exploration Technology |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |