CN106842316A - 裂缝确定方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种裂缝确定方法和装置，其中，该方法包括以下步骤：获取目的层的地震资料和测井资料；根据地震资料和测井资料，确定目的层的纵波阻抗反演数据体；根据测井资料，确定多个纵波阻抗门槛值；根据纵波阻抗门槛值、测井资料和纵波阻抗反演数据体，确定目的层的脆性数据体；根据地震资料，确定目的层的曲率数据体；根据目的层的脆性数据体和目的层的曲率数据体，确定目的层的裂缝属性数据体；根据裂缝属性数据体，确定目的层的裂缝。由于该方案将不同岩性的脆性相对比值数据与利用曲率确定裂缝的方法相结合，因而解决了现有的裂缝确定方法中存在的不能准确地定量化预测复杂岩性地层裂缝的技术问题。

Description

裂缝确定方法和装置

技术领域

本申请涉及油气勘探技术领域，特别涉及一种裂缝确定方法和装置。

背景技术

在油气勘探领域，地层中发育的裂缝因为不仅可以作为储集空间，还可以对地层中分散、孤立的孔隙和溶洞起连通作用，增加其有效孔隙度，使之成为优质储层，所以准确地预测地下裂缝空间展布是油气勘探过程的重要研究内容。

为了确定地层中的裂缝，现有的裂缝确定方法一般可以分为相干法、曲率法、蚂蚁追踪法、体积膨胀系数分析法和叠前方位各向异性分析法等。其中，相干法是通过地震道组合分析空间不连续性来预测复杂岩性地层裂缝，可以定性刻画裂缝空间展布趋势。曲率法是通过获取曲率属性，对岩层的弯曲、褶皱和裂缝、断层等进行分析，进而确定地层裂缝空间展布。蚂蚁追踪法是基于蚂蚁算法刻画地下裂缝空间展布，可以定性描述中小尺度裂缝的空间展布形态，但空间展布趋势不清晰。体积膨胀系数分析法是通过对比地层原始沉积形态体积和现今形态体积，以预测地下裂缝发育情况。叠前方位各向异性分析法是通过分析不同方位角地震属性的差异，来预测地下裂缝发育情况。

但是，具体实施时，现有裂缝确定方法中的相干法、蚂蚁追踪法往往只能进行定性预测，不能开展定量化描述。而曲率法、体积膨胀系数分析法和叠前方位各向异性分析法则可以定量化预测复杂岩性地层裂缝发育，但对裂缝空间展布的预测精度比较低。此外，以上裂缝确定方法在应用过程中大多未考虑地层中岩性的变化。但实际上在许多地层中不同部位的岩性会有较大差别，而不同岩性又对应不同脆性。其中，所述脆性一般是指当外力达到一定限度时，材料发生无先兆的突然破坏且破坏时无明显塑性变形的性质。所以脆性的不同，意味着不同岩性产生裂缝的难易程度不同，形成裂缝的强度也不相同。而现有单项裂缝预测技术均未考虑地层中岩性变化情况，无法准确地定量化预测复杂岩性地层的裂缝空间展布信息。因此，如何利用地震数据，准确地定量化预测地下复杂岩性地层的裂缝空间展布信息成为地震储层描述综合研究中亟待解决的问题。综上可知，现有的裂缝确定方法往往存在不能准确地定量化预测复杂岩性地层的裂缝的技术问题。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种裂缝确定方法和装置，以解决现有裂缝确定方法中存在的不能准确地定量化预测复杂岩性地层裂缝的技术问题。

本申请实施例提供了一种裂缝确定方法，包括：

获取待测目的层的地震资料和测井资料；

根据所述地震资料和所述测井资料，确定所述目的层的纵波阻抗反演数据体；

根据所述测井资料，确定所述目的层中的多个纵波阻抗门槛值；

根据所述多个纵波阻抗门槛值、所述测井资料和所述纵波阻抗反演数据体，确定所述目的层的脆性数据体；

根据所述地震资料，确定目的层的曲率数据体；

根据所述目的层的脆性数据体和所述目的层的曲率数据体，确定所述目的层的裂缝属性数据体；

根据所述裂缝属性数据体，确定所述目的层的裂缝。

在一个实施方式中，根据所述地震资料和所述测井资料，确定所述目的层的纵波阻抗反演数据体，包括：

根据所述地震资料，确定所述目的层的构造解释层位；

根据所述测井资料和所述构造解释层位，建立地震反演模型；

根据所述地震反演模型，得到所述纵波阻抗反演数据体。

在一个实施方式中，在根据地震资料和测井资料，确定目的层的纵波阻抗反演数据体之前，所述方法还包括：

对所述地震资料进行保幅处理；

对所述地震资料和所述测井资料进行井震标定。

在一个实施方式中，根据所述测井资料，确定所述目的层中的多个纵波阻抗门槛值，包括：

根据所述测井资料，获得测井解释结果；

根据所述测井解释结果，确定多个纵波阻抗门槛值。

在一个实施方式中，根据所述多个纵波阻抗门槛值和所述测井资料，确定所述目的层的脆性数据体，包括：

根据所述测井资料，分别确定所述多个岩性中各个岩性的脆性因子；

根据所述各个岩性的脆性因子，确定各个岩性的脆性相对比值；

根据所述各个岩性的脆性相对比值、所述多个纵波阻抗门槛值和所述纵波阻抗反演数据体，确定所述脆性数据体。

在一个实施方式中，在多个岩性包括：第一岩性和第二岩性的情况下，按照以下公式，确定所述脆性数据体：

其中，I_i为所述脆性数据体中标号为i的测点的相对脆性值，a为预设数值，根据所述第一岩性和所述第二岩性的脆性相对比值确定，AI_i为所述纵波阻抗反演数据体中标号为i的测点的纵波阻抗反演数据，AI_m1为所述第一岩性和所述第二岩性之间的纵波阻抗门槛值。

在一个实施方式中，根据所述地震资料，确定目的层的曲率数据体，包括：

根据所述地震资料，确定所述目的层的各个测点的倾角；

根据所述地震资料和所述目的层的各个测点的倾角，确定所述各个测点的曲率；

根据所述各个测点的曲率，确定所述目的层的曲率数据体。

在一个实施方式中，根据所述地震资料，确定所述目的层的各个测点的倾角，包括：

根据所述地震资料，获取所述各个测点的瞬时频率和瞬时波数；

根据所述各个测点的瞬时频率和瞬时波数，确定所述各个测点的倾角。

在一个实施方式中，确定所述各个测点的曲率，包括：分别计算所述各个测点的多个曲率，将所述多个曲率中符合预设要求的曲率作为所述测点的曲率。

在一个实施方式中，根据所述目的层的脆性数据体和所述目的层的曲率数据体，确定目的层的裂缝属性数据体，包括：

将所述目的层的脆性数据体和所述目的层的曲率数据体进行叉乘处理，得到所述目的层的裂缝属性数据体。

基于相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种裂缝确定装置，包括：

资料获取模块，用于获取待测目的层的地震资料和测井资料；

第一确定模块，用于根据地震资料和测井资料，确定目的层的纵波阻抗反演数据体；

第二确定模块，用于根据所述测井资料，确定所述目的层中多个纵波阻抗门槛值；

第三确定模块，用于根据所述多个纵波阻抗门槛值、所述测井资料和所述纵波阻抗反演数据体，确定所述目的层的脆性数据体；

第四确定模块，用于根据所述地震资料，确定目的层的曲率数据体；

第五确定模块，用于根据所述目的层的脆性数据体和所述目的层的曲率数据体，确定目的层的裂缝属性数据体；

裂缝确定模块，用于根据所述裂缝属性数据体，确定目的层的裂缝。

在一个实施方式中，所述第三确定模块包括：

脆性因子确定单元，用于根据所述测井资料，分别确定所述多个岩性中各个岩性的脆性因子；

脆性相对比值确定单元，用于根据所述各个岩性的脆性因子，确定各个岩性的脆性相对比值；

脆性数据体确定单元，用于根据所述各个岩性的脆性相对比值、所述多个纵波阻抗门槛值和所述纵波阻抗反演数据体，确定所述脆性数据体。

在一个实施方式中，所述第四确定模块包括：

倾角确定单元，用于根据所述地震资料，确定所述目的层的各个测点的倾角；

曲率确定单元，用于根据所述地震资料和所述目的层的各个测点的倾角，确定所述各个测点的曲率；

曲率数据体确定单元，用于根据所述各个测点的曲率，确定所述目的层的曲率数据体。

在本申请实施例中，通过考虑地层中不同岩性的变化特点，将不同岩性的脆性相对关系进行定量化描述，构造出地层的脆性数据体，再结合地层的曲率数据体来定量化地确定裂缝，从而解决了现有的裂缝确定方法存在的不能准确地定量化预测复杂岩性地层裂缝的技术问题，达到了提高裂缝预测精度的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本申请实施例的裂缝确定方法的处理流程图；

图2是根据本申请实施例的裂缝确定装置的组成结构图；

图3是应用本申请实施例提供的裂缝确定方法/装置的流程示意图；

图4是应用本申请实施例提供的裂缝确定方法/装置得到的Z段地层裂缝预测结果示意图；

图5是应用本申请实施例提供的裂缝确定方法/装置通过曲率算法得到的Z段地层裂缝预测结果示意图；

图6是应用本申请实施例提供的裂缝确定方法/装置通过使用弹性参数得到的Z段地层岩石相对脆性预测结果。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

考虑到现有的裂缝确定方法，因为往往没有充分考虑到不同岩性的不同脆性对于裂缝发育的具体影响，导致存在具体实施时，存在不能准确地定量化预测复杂岩性地层裂缝的技术问题。针对产生上述技术问题的根本原因，又考虑到实际油气勘探开发过程中，研究人员常常使用地层岩石中脆性矿物含量或弹性参数来构建脆性评价参数，表征地层的相对脆性程度。其中：方法一，利用脆性矿物含量评价岩石脆性，但需要大量测试岩石中各类矿物的含量，导致实际操作成本很高。方法二，由于弹性参数表征岩石脆性可以通过常规地震资料和测井资料获得，可以根据材料的应力-应变关系，利用表征径向形变量的弹性模量和表征横向形变量的泊松比表征脆性。例如，高弹性模量和低泊松比表示脆性程度高。该方法相对易于操作，实际应用广泛。但是，单纯地通过地层脆性评价参数虽然可以对不同岩性地层的脆性进行评价，但还是无法预测地层裂缝的空间展布信息。综上，本申请考虑可以引入不同岩性变化对地层中裂缝的影响，即可以通过定量化地描述地层中不同岩性间的脆性相对关系，建立地层的脆性数据体，再将地层的曲率数据体和脆性数据体结合来确定裂缝。从而解决了现有的裂缝确定方法存在的不能准确地定量化预测复杂岩性地层裂缝的技术问题，达到了提高确定裂缝精度的技术效果。

基于上述思考思路，本申请提供了一种裂缝确定方法。请参阅图1。本申请提供的裂缝确定方法，可以包括以下步骤。

步骤101：获取待测目的层的地震资料和测井资料。

步骤102：根据所述地震资料和所述测井资料，确定所述目的层的纵波阻抗反演数据体。

在一个实施方式中，为了确定目的层纵波反抗反演数据体，需要根据采集得到地震资料和测井资料进行处理分析。具体可以包括以下步骤：

S1：根据所述地震资料，确定目的层的构造解释层位；

S2：根据所述测井资料和所述目的层的构造解释层位，建立地震反演模型；

S3：根据所述地震反演模型，得到所述目的层的纵波阻抗反演数据体。

在一个实施方式中，为了使用地震资料和测井资料获得目的层的纵波阻抗反演数据体，还需要先对采集得到的地震资料和测井资料进行预处理，具体可以包括：对所述地震资料进行保幅处理；对所述地震资料和所述测井资料进行井震标定。其中，所述保幅处理具体可以是保幅处理是指在地震资料处理过程中保持振幅的相对关系。当然，还可以根据具体情况和施工要求，选择其他相关的处理方式对地震资料和测井资料进行预处理。例如，删除地震资料和测井资料中的无效数据或者对地震资料和测井资料进行校正等等。对此，本申请不作限定。

步骤103：根据所述测井资料，确定所述目的层中的多个纵波阻抗门槛值。

在一个实施方式中，考虑到目标地层中可能会包含有多个不同岩性的区域，而不同岩性对于地层中裂缝的发育有着重要的影响。为了将地层中不同岩性的影响引入对裂缝的确定工作中，首先可以根据测井资料，设置多个岩性间的纵波阻抗门槛值。具体实施时，可以包括：

S1：根据所述测井资料，获得测井解释结果；

S2：根据所述测井解释结果，确定多个纵波阻抗门槛值。

在本实施方式中，需要说明的是当目标地层有两个不同岩性时，如：第一岩性和第二岩性。对应地，可以根据测井解释结果，这里可以根据目的层段第一岩性地层和第二岩性地层的测井纵波阻抗值分布范围，划定第一岩性和第二岩性间的纵波阻抗门槛值。当目标地层有三个不同岩性时，如：第一岩性、第二岩性和第三岩性。其中，第一岩性地层的测井纵波阻抗值分布范围相对与第二岩性地层的测井纵波阻抗值分布范围接近，第二岩性地层的测井纵波阻抗值分布范围相对与第三岩性地层的测井纵波阻抗值分布范围接近。对应地，可以根据测井解释结果，即根据目的层段第一岩性地层、第二岩性地层和第三岩性地层的测井纵波阻抗值分布范围，划定第一岩性和第二岩性间的纵波阻抗门槛值，以及第二岩性和第三岩性间的纵波阻抗门槛值。类似的，对于地层中有四个不同岩性或者更多不同岩性的情况可以参照上述实施方法。对此，本申请不再赘述。

步骤104：根据所述多个纵波阻抗门槛值、所述测井资料和所述纵波阻抗反演数据体，确定所述目的层的脆性数据体。

在一个实施方式中，考虑到不同岩性的差异对裂缝发育的影响，具体实施时可以按照以下方法确定目的层中的不同岩性的脆性数据体：

S1：据所述测井资料，分别确定所述多个岩性中各个岩性脆性因子。

在本实施方式中，需要说明的是所述脆性是指当外力达到一定限度时，材料发生无先兆的突然破坏且破坏时无明显塑性变形的性质。所以脆性不同意味着不同岩性产生裂缝的难易程度不同，形成裂缝的强度也不相同。

在一个实施方式中，考虑到利用脆性矿物含量评价岩石脆性需要大量测试岩石中各类矿物的含量，实际操作成本很高。本申请考虑可以根据地震资料和测井资料确定表征径向形变量的弹性模量和表征横向形变量的泊松比来评价脆性，即脆性因子。具体实施时，可以按照以下的方法处理。

据所述测井资料，按照以下公式，计算地层不同岩性的岩石脆性评价参数，即脆性因子I_RBI：

μ＝ρV_s ²

I_RBI＝E/υ

其中：E为杨氏模量，υ为泊松比，μ为剪切模量，λ为弹性模量，需要说明的是上述这4个参数为地层岩石的弹性参数；ρ、V_p、V_s分别为对应岩性地层的密度、纵波速度和横波速度，相应数值，具体可以从对应目的层的测井资料中获取。

S2：根据所述各个岩性的脆性因子，分别确定各个岩性的脆性相对比值。

在一个实施方式中，为了考虑不同岩性的影响，可以通过确定不同岩性间的脆性相对比值来将不同岩性的影响引入到具体的裂缝确定的过程中。具体地，可以将不同岩性的脆性因子相除，以得到的商值作为脆性相对比值。例如，目的层包括两种岩性，第一岩性和第二岩性。其中第一岩性的反演数据体的脆性因子为1，第二岩性的反演数据体的脆性因子为2，则第一岩性和第二岩性的脆性相对比值就是用第一岩性的反演数据体的脆性因子1除以第二岩性的反演数据体的脆性因子2，得到的商值0.5。对于，地层包括其他数量的岩性情况可以参照两种岩性情况处理。对此，本申请不再赘述。

S3：根据所述各个岩性的脆性相对比值、所述多个纵波阻抗门槛值和所述纵波阻抗反演数据体，确定所述脆性数据体。

在一个实施方式中，在多个岩性为两个岩性，即：第一岩性和第二岩性的情况下，具体实施可以按照以下公式，确定所述脆性数据体：

其中，I_i为所述脆性数据体中标号为i的测点的相对脆性值，a为预设数值，根据所述第一岩性和所述第二岩性的脆性相对比值确定，AI_i为所述纵波阻抗反演数据体中标号为i的测点的纵波阻抗反演数据，AI_m1为所述第一岩性和所述第二岩性之间的纵波阻抗门槛值。

需要说明的是，多个岩性还可以是三个、四个甚至更多个不同岩性的情况，具体实施时都可以参照上述两个岩性的情况进行处理。对此，本申请不作限定。

步骤105：根据所述地震资料，确定目的层的曲率数据体。

在一个实施方式中，考虑可以采用曲率法作为依据设计步骤先求取目的层的曲率数据体。具体实施，可以按照以下的步骤执。

S1：根据所述地震资料，确定所述目的层的各个测点的倾角。

在一个实施方式中，为了准确确定各个测点的倾角，具体执行可以包括：

S1-1：根据所述地震资料，获取所述各个测点的瞬时频率和瞬时波数；

S1-2：根据所述各个测点的瞬时频率和瞬时波数，确定所述各个测点的倾角。

S2：根据所述地震资料和所述目的层的各个测点的倾角，确定所述各个测点的曲率。

在一个实施方式中，所述各个测点的曲率，包括：分别计算所述各个测点的多个曲率，将所述多个曲率中符合预设要求的曲率作为所述测点的曲率。例如，可以根据具体情况，从所述多个曲率中选择各个测点的最大正曲率K_pos或最大负曲率为K_neg作为该测点的曲率。

S3：根据所述各个测点的曲率，确定所述目的层的曲率数据体。

在一个实施例中，已知地震资料中的在空间任意点的数据是一个时间标量，即为：u(t,x,y)，则瞬时频率ω为：

其中：u^H(t,x,y)为关于时间t的希尔伯特变换。

沿x方向和y方向的瞬时波数k_x、k_y分别是：

则倾角dip(p_x,q_y)可由瞬时波数k_x、k_y和瞬时频率ω计算得到：

其中：p_x、q_y分别为x方向和y方向的倾角分量。

三维空间中某点的曲率值通过与其相邻道和样点的倾角值拟合出的空间曲面方程进行计算，根据最小二乘逼近原理为：

z(x,y)＝ax²+by²+cxy+dx+ey+f

对方程两边求微分，带入倾角分量p_x、q_y，从而得出方程系数为：

则对描述裂缝构造较为有效的最大正曲率K_pos和最大负曲率为K_neg可表示为：

将相对脆性数据体I与曲率属性体K进行融合得到新的定量化裂缝预测属性体Z，即：

Z_i＝I_i×K_i i＝1,2,3…,N

其中，Z_i为新的定量化裂缝预测属性体的任意采样点，I_i为相对脆性数据体对应位置的采样点，K_i为曲率属性体对应位置的采样点,N为采样点的总个数。

步骤106：根据所述目的层的脆性数据体和所述目的层的曲率数据体，确定目的层的裂缝属性数据体。

在一个实施方式中，为了将不同岩性对裂缝发育的影响作用加入确定裂缝方法中，可以综合利用得到目的层的脆性数据体和目的层的曲率数据体。具体实施时，可以包括将所述目的层的脆性数据体和所述目的层的曲率数据体进行叉乘处理，得到所述目的层的裂缝属性数据体。从而，可以实现基于不同岩性的裂缝分析预测。

步骤107：根据所述裂缝属性数据体，确定目的层的裂缝。

在一个实施方式中，为了确定目的层的裂缝。具体实施时，可以根据裂缝属性数据体中各个测点的裂缝属性数据，生成目的层各个测点的裂缝分布图。其中，该分布图可以清楚、准确地展示目的层内的裂缝展布信息。根据裂缝展布信息，可以进行后续的油气勘探。需要说明的是除了上述列举的根据裂缝属性数据体生成裂缝分布图外还可以通过其他的方式利用裂缝属性数据体，确定目的层的裂缝。对此，本申请不作限定。

在本申请实施例中，通过考虑不同岩性变化对裂缝发育的影响，定量地描述不同岩性间的脆性相对关系，再将地层中的脆性相对关系与曲率法结合，从而解决了现有的裂缝确定方法存在的不能准确地定量化预测复杂岩性地层裂缝的技术问题，达到了提高确定裂缝准确度的技术效果。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种裂缝确定装置，如下面的实施例所述。由于装置解决问题的原理与裂缝确定方法相似，因此裂缝确定装置的实施可以参见裂缝确定方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。请参阅图2，是本发明实施例的裂缝确定装置的一种组成结构图，该装置可以包括：资料获取模块201、第一确定模202、第二确定模块203、第三确定模块204、第四确定模块205、第五确定模块206和裂缝确定模块207，下面对该结构进行具体说明。

资料获取模块201，用于获取地震资料和测井资料。

第一确定模块202，用于根据所述地震资料和所述测井资料，确定目的层的纵波阻抗反演数据体。

第二确定模块203，用于根据所述测井资料，确定所述目的层中多个纵波阻抗门槛值。

第三确定模块204，用于根据所述多个纵波阻抗门槛值、所述测井资料和所述目的层的纵波阻抗反演数据体，确定所述目的层的脆性数据体。

第四确定模块205，用于根据所述地震资料，确定目的层的曲率数据体。

第五确定模块206，用于根据所述目的层的脆性数据体和所述目的层的曲率数据体，确定目的层的裂缝属性数据体。

裂缝确定模块207，用于根据所述裂缝属性数据体，确定目的层的裂缝。

在一个实施方式中，为了确定目的层的纵波阻抗反演数据体，第一确定模块202具体可以包括：

解释层位确定单元，用于根据所述地震资料，确定目的层的构造解释层位；

地震反演模型建立单元，用于根据所述测井资料和所述目的层的构造解释层位，建立地震反演模型；

反演数据体获取单元，用于根据所述地震反演模型，得到所述目的层的纵波阻抗反演数据体。

在一个实施方式中，为了在使用前，对地震资料和测井资料进行预处理，所述第一确定模块202还包括可以包括预处理单元，用于执行以下预处理：对所述地震资料进行保幅处理；和对所述地震资料和所述测井资料进行井震标定。

在一个实施方式中，为了确定多个纵波阻抗门槛值，第二确定模块203具体可以包括：

测井解释结果获取单元，用于根据所述测井资料，获得测井解释结果；

门槛值确定单元，用于根据所述测井解释结果，确定多个纵波阻抗门槛值。

在一个实施方式中，为了确定目的层的脆性数据体，所述第三确定模块204具体可以包括：

脆性因子确定单元，用于根据所述测井资料，分别确定所述多个岩性中各个岩性的脆性因子；

脆性相对比值确定单元，用于根据所述各个岩性的脆性因子，确定各个岩性的脆性相对比值；

脆性数据体确定单元，用于根据所述各个岩性的脆性相对比值、所述多个纵波阻抗门槛值和所述纵波阻抗反演数据体，确定所述脆性数据体。

在一个实施方式中，在多个岩性为两个岩性：第一岩性和第二岩性的情况下，脆性数据体确定单元具体可以按照以下公式，确定所述脆性数据体：

其中，I_i为所述脆性数据体中标号为i的测点的相对脆性值，a为预设数值，根据所述第一岩性和所述第二岩性的脆性相对比值确定，AI_i为所述纵波阻抗反演数据体中标号为i的测点的纵波阻抗反演数据，AI_m1为所述第一岩性和所述第二岩性之间的纵波阻抗门槛值。需要说明的是，参数a的取值范围一般可以为0.01-100，具体可以根据脆性相对比值确定。例如，第一岩性和第二岩性的脆性相对比值为0.5，可以根据具体情况将参数a的预设数值设为0.5，这时，只要满足AI_i＜AI_m1条件的脆性数据体中任意点测点的相对脆性值可以取为0.5。从而，可以引入不同岩性对裂缝发育产生的影响。

在一个实施方式中，为了确定目的层的曲率数据体，所述第四确定模块205具体可以包括：

倾角确定单元，用于根据所述地震资料，确定所述目的层的各个测点的倾角；

曲率确定单元，用于根据所述地震资料和所述目的层的各个测点的倾角，确定所述各个测点的曲率；

曲率数据体确定单元，用于根据所述各个测点的曲率，确定所述目的层的曲率数据体。

在一个实施方式中，为了确定所述目的层的各个测点的倾角，所述倾角确定单元具体可以包括：

参数获取子单元，用于根据所述地震资料，获取所述各个测点的瞬时频率和瞬时波数；

倾角确定子单元，用于根据所述各个测点的瞬时频率和瞬时波数，确定所述各个测点的倾角。

在一个实施方式中，所述曲率确定单元可以分别计算所述各个测点的多个曲率，将所述多个曲率中符合预设要求的曲率作为所述测点的曲率。例如，可以根据具体情况，从所述多个曲率中选择测点的最大正曲率K_pos或最大负曲率为K_neg作为该测点的曲率。

在一个实施方式中，为了将得到的目的层的曲率数据体和目的层的脆性数据体进行融合，所述第五确定模块206具体可以将所述目的层的脆性数据体和所述目的层的曲率数据体进行叉乘处理，得到所述目的层的裂缝属性数据体。

在一个实施方式中，为了确定目的层的裂缝，裂缝确定模块207具体可以根据裂缝属性数据体中各个测点的裂缝属性数据，生成目的层各个测点的裂缝分布图。其中，该分布图可以清楚、准确地展示目的层内的裂缝展布信息。根据裂缝展布信息，可以进行后续的油气勘探。需要说明的是除了上述列举的根据裂缝属性数据体生成裂缝分布图外还可以通过其他的方式利用裂缝属性数据体，确定目的层的裂缝。对此，本申请不作限定。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，上述实施方式阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，在本说明书中，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

此外，在本说明书中，诸如第一和第二这样的形容词仅可以用于将一个元素或动作与另一元素或动作进行区分，而不必要求或暗示任何实际的这种关系或顺序。在环境允许的情况下，参照元素或部件或步骤(等)不应解释为局限于仅元素、部件、或步骤中的一个，而可以是元素、部件、或步骤中的一个或多个等。

从以上的描述中，可以看出，本申请实施例提供的裂缝确定方法和装置。通过定量确定地层中不同岩性间的脆性相对关系将不同岩性变化对地层中裂缝发育的影响融入了通过曲率确定裂缝的方法，即根据地层的脆性数据体和地层的曲率数据体确定裂缝，从而解决了现有裂缝确定方法存在的不能准确地定量化预测复杂岩性地层裂缝的技术问题，达到了在定量化确定地层裂缝的同时，提高确定裂缝准确度的技术效果。

在一个具体实施场景，应用本申请提供裂缝确定方法/装置对四川盆地Z段地层进行裂缝预测。具体实施流程，可以参阅图3。主要包括以下七个步骤。

(1)收集保幅处理后的偏移叠加地震数据，地震工区内钻穿目的层的测井数据，井-震标定后开展地震数据目的层构造解释，建立基于解释层位和标定后测井数据的地震反演模型，提取地震数据体子波，带入地震反演模型进行反演获得目的层段纵波阻抗反演数据体AI。

(2)根据测井解释结果设定目的层段地层不同岩性间的纵波阻抗门槛值，目的层段地层包含灰岩和泥质灰岩两种岩性，灰岩纵波阻抗值大等于13000，泥质灰岩纵波阻抗值小于13000，纵波阻抗单位为g/cm³·m/s，则目的层段地层岩性间纵波阻抗门槛值AI_max为13000。

(3)计算地层不同岩性的脆性相对关系；首先计算地层不同岩性的岩石脆性评价参数-脆性因子I_RBI，然后通过比较地层不同岩性的脆性因子计算其脆性相对关系，这里脆性因子I_RBI主要通过弹性参数表征：

I_RBI＝E/υ

其中：

μ＝ρV_s ²

式中：E为杨氏模量，υ为泊松比，μ为剪切模量，λ为弹性模量，这4个参数为地层岩石的弹性参数，ρ、V_p、V_s分别为对应岩性地层的密度、纵波速度和横波速度；本工区目的层段灰岩的密度、纵波速度和横波速度分别为2.7g/cm³、6300m/s和3300m/s，而泥质灰岩的密度、纵波速度和横波速度分别为2.8g/cm³、5350m/s和2750m/s，则灰岩和泥质灰岩二者的脆性相对关系为1：0.7；

(4)根据岩性差异将目的层段纵波阻抗反演数据体AI转化为相对脆性数据体I，这里设定目的层段地层主要岩性灰岩脆性值为1，则泥质灰岩根据其与地层主要岩性灰岩的脆性相对关系设定为0.7；则

式中：I_i为相对脆性数据体I的任意采样点，0.7为泥质灰岩与地层主要岩性灰岩的脆性相对数值，13000为目的层段地层灰岩和泥质灰岩两种岩性间的纵波阻抗门槛值。

(5)求取地震数据体的曲率属性。三维地震数据体先转化为倾角数据体，再根据倾角数据体计算数据体内任意反射点的曲率。三维地震数据体的倾角可以由瞬时频率和瞬时波数计算。已知三维地震数据体在空间任意点是时间标量u(t,x,y)，则瞬时频率ω为：

式中：u^H(t,x,y)为关于时间t的希尔伯特变换。

沿x方向和y方向的瞬时波数k_x、k_y分别是：

则倾角dip(p_x,q_y)可由瞬时波数k_x、k_y和瞬时频率ω计算得到：

式中：p_x、q_y分别为x方向和y方向的倾角分量。

三维空间中某点的曲率值通过与其相邻道和样点的倾角值拟合出的空间曲面方程进行计算，根据最小二乘逼近原理为：

z(x,y)＝ax²+by²+cxy+dx+ey+f

对方程两边求微分，带入倾角分量p_x、q_y，从而得出方程系数为：

则对描述裂缝构造较为有效的最大正曲率K_pos可表示为：

K_pos＝(a+b)+[(a-b)²+c²]^1/2

(6)将相对脆性数据体I与曲率属性体K进行融合得到新的定量化裂缝预测属性体Z

Z_i＝I_i×K_i i＝1,2,3…,N

式中：Z_i为新的定量化裂缝预测属性体的任意采样点，I_i为相对脆性数据体对应位置的采样点，K_i为曲率属性体对应位置的采样点。

(7)利用最终得到的定量化裂缝预测属性体预测地下裂缝的空间展布信息。

在本实施例中，最终Z段地层基于针对复杂岩性地层裂缝定量化预测方法得到的结果如图4所示。图5为利用原始地震资料经过曲率算法得到的裂缝预测结果。图6为利用原始地震、测井资料得到的岩石相对脆性预测结果。本地区Z地层岩性主要为灰岩，在中东部和北部局部地区分布有泥质灰岩，整体上脆性大易于产生裂缝。对比图4和图5可知，本发明实施例提供的一种基于针对复杂岩性地层的裂缝定量化预测方法进步在于在地层裂缝预测过程中考虑到地层岩性变化情况，根据不同岩性的脆性评价参数设定相对脆性比值，并将其应用于地层的裂缝定量化描述过程中，使其更加符合实际情况，最终得到准确的裂缝预测结果。

综上可知，本申请实施例提供的裂缝确定方法/装置使用时的有益成果是：提供了一种针对复杂岩性地层的裂缝定量化预测方法，利用地震纵波阻抗反演数据门槛值区分不同岩性，将目的层段地层不同岩性空间展布范围进行精细刻画，然后用弹性参数将目的层段地层不同岩性的脆性相对关系进行定量化描述，构建地层相对脆性数据体，将其与曲率属性体融合，生成的新属性体可以准确地定量化描述地层裂缝空间展布信息，为储层精细评价和油气高效开发提供技术支撑。验证了通过本申请提供的确定裂缝方法和装置确实可以解决现有裂缝确定方法具体使用时存在的不能准确地定量化预测复杂岩性地层的裂缝的技术问题。同时，也验证了本申请具体实施时具有如下几个优点：

1、在裂缝预测过程中考虑到地层不同岩性的脆性特征对裂缝发育强度的影响，使其最终的定量化预测结果更加符合地层裂缝发育的真实情况。

2、在地震纵波阻抗反演结果中设定门槛值，有效刻画地层不同岩性的空间展布范围，再通过弹性参数计算地层不同岩性的脆性相对关系，从而为准确地定量化描述复杂岩性地层的裂缝空间展布信息奠定基础。

尽管本申请内容中提到不同的裂缝确定方法或装置，但是，本申请并不局限于必须是行业标准或实施例所描述的情况等，某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、处理、输出、判断方式等的实施例，仍然可以属于本申请的可选实施方案范围之内。

虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

上述实施例阐明的装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请。

Claims (13)

1.一种裂缝确定方法，其特征在于，包括：

获取待测目的层的地震资料和测井资料；

根据所述地震资料和所述测井资料，确定所述目的层的纵波阻抗反演数据体；

根据所述测井资料，确定所述目的层中的多个纵波阻抗门槛值；

根据所述多个纵波阻抗门槛值、所述测井资料和所述纵波阻抗反演数据体，确定所述目的层的脆性数据体；

根据所述地震资料，确定目的层的曲率数据体；

根据所述目的层的脆性数据体和所述目的层的曲率数据体，确定所述目的层的裂缝属性数据体；

根据所述裂缝属性数据体，确定所述目的层的裂缝。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述地震资料和所述测井资料，确定所述目的层的纵波阻抗反演数据体，包括：

根据所述地震资料，确定所述目的层的构造解释层位；

根据所述测井资料和所述构造解释层位，建立地震反演模型；

根据所述地震反演模型，得到所述纵波阻抗反演数据体。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据地震资料和测井资料，确定目的层的纵波阻抗反演数据体之前，所述方法还包括：

对所述地震资料进行保幅处理；

对所述地震资料和所述测井资料进行井震标定。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述测井资料，确定所述目的层中的多个纵波阻抗门槛值，包括：

根据所述测井资料，获得测井解释结果；

根据所述测井解释结果，确定多个纵波阻抗门槛值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述多个纵波阻抗门槛值和所述测井资料，确定所述目的层的脆性数据体，包括：

根据所述测井资料，分别确定所述多个岩性中各个岩性的脆性因子；

根据所述各个岩性的脆性因子，确定各个岩性的脆性相对比值；

根据所述各个岩性的脆性相对比值、所述多个纵波阻抗门槛值和所述纵波阻抗反演数据体，确定所述脆性数据体。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在多个岩性包括：第一岩性和第二岩性的情况下，按照以下公式，确定所述脆性数据体：

$I_i=\left\{\begin{array}{cc}a,& {\mathrm{AI}}_i<{\mathrm{AI}}_{m1}\\ 1,& {\mathrm{AI}}_i\&GreaterEqual;{\mathrm{AI}}_{m1}\end{array}\right.$

其中，I_i为所述脆性数据体中标号为i的测点的相对脆性值，a为预设数值，根据所述第一岩性和所述第二岩性的脆性相对比值确定，AI_i为所述纵波阻抗反演数据体中标号为i的测点的纵波阻抗反演数据，AI_m1为所述第一岩性和所述第二岩性之间的纵波阻抗门槛值。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述地震资料，确定目的层的曲率数据体，包括：

根据所述地震资料，确定所述目的层的各个测点的倾角；

根据所述地震资料和所述目的层的各个测点的倾角，确定所述各个测点的曲率；

根据所述各个测点的曲率，确定所述目的层的曲率数据体。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述地震资料，确定所述目的层的各个测点的倾角，包括：

根据所述地震资料，获取所述各个测点的瞬时频率和瞬时波数；

根据所述各个测点的瞬时频率和瞬时波数，确定所述各个测点的倾角。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，确定所述各个测点的曲率，包括：分别计算所述各个测点的多个曲率，将所述多个曲率中符合预设要求的曲率作为所述测点的曲率。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目的层的脆性数据体和所述目的层的曲率数据体，确定目的层的裂缝属性数据体，包括：

将所述目的层的脆性数据体和所述目的层的曲率数据体进行叉乘处理，得到所述目的层的裂缝属性数据体。

11.一种裂缝确定装置，其特征在于，包括：

资料获取模块，用于获取待测目的层的地震资料和测井资料；

第一确定模块，用于根据地震资料和测井资料，确定目的层的纵波阻抗反演数据体；

第二确定模块，用于根据所述测井资料，确定所述目的层中多个纵波阻抗门槛值；

第三确定模块，用于根据所述多个纵波阻抗门槛值、所述测井资料和所述纵波阻抗反演数据体，确定所述目的层的脆性数据体；

第四确定模块，用于根据所述地震资料，确定目的层的曲率数据体；

第五确定模块，用于根据所述目的层的脆性数据体和所述目的层的曲率数据体，确定目的层的裂缝属性数据体；

裂缝确定模块，用于根据所述裂缝属性数据体，确定目的层的裂缝。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块包括：

脆性因子确定单元，用于根据所述测井资料，分别确定所述多个岩性中各个岩性的脆性因子；

脆性相对比值确定单元，用于根据所述各个岩性的脆性因子，确定各个岩性的脆性相对比值；

脆性数据体确定单元，用于根据所述各个岩性的脆性相对比值、所述多个纵波阻抗门槛值和所述纵波阻抗反演数据体，确定所述脆性数据体。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第四确定模块包括：

倾角确定单元，用于根据所述地震资料，确定所述目的层的各个测点的倾角；

曲率确定单元，用于根据所述地震资料和所述目的层的各个测点的倾角，确定所述各个测点的曲率；

曲率数据体确定单元，用于根据所述各个测点的曲率，确定所述目的层的曲率数据体。