CN109581485A - 一种直接在叠前深度偏移地震资料上进行自动裂缝检测的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地震资料解释领域，具体涉及一种直接在叠前深度偏移地震资料上进行自动裂缝检测的方法。针对传统的时间域断裂自动追踪技术因为叠前时间偏移算法本身的局限，不能对复杂构造区域的断裂正确归位，导致成果和实际钻井偏差几百米，带来了巨大的经济损失。本发明的技术方案是：[1]深度域地震属性优选和提取：将叠前深度偏移地震属性中不涉及时变参数的裂缝敏感属性分为一类，作为横向断裂属性，从所述横向断裂属性通过测试选出具体的优选属性；[2]深度域地震属性边界增强：对优选属性进行边界增强；[3]深度域裂缝自动识别：对边界增强后的优选属性进行自动裂缝追踪识别。自动追踪的算法一般选用蚂蚁追踪，主要参数是积极或消极追踪模式以及玫瑰图上选取的裂缝倾角。
Description
技术领域
本发明属于地震资料解释领域，具体涉及一种直接在叠前深度偏移地震资料上进行自动裂缝检测的方法。
背景技术
随着全球油气需求的增长和非传统油气藏勘探开发技术的进步，断层和裂缝在地震数据体上的自动识别技术已经成为布井和增产的关键环节。尤其对于裂缝型页岩气的前期勘探控险和水平井设计，小断层和裂缝的整体分布格局是油气田勘探阶段必须落实的地质任务。
传统的断层和裂缝检测技术均为时间域的地震属性追踪，最具代表性的是蚂蚁体属性。该技术存在的问题是，去调谐中的构造约束滤波会放大断层阴影，使预测的断层位置和实际地质情况有偏差。深层剖面的速度拉升效应也会影响上覆地层断裂的形态。
更值得注意的是，叠前时间偏移是波动方程的近似解，未考虑绕射项，这一原理上的缺陷使断层归位不准确，导致的误差在高陡构造区可能达到几百米！这与现代地球物理勘探控险的要求(比如井位离较大断层间距150m)相去甚远！
上述问题可以通过深度偏移技术来解决。叠前深度偏移由于考虑了绕射项，其反射界面与深度的对应关系来源于严格求解波动方程，而不是时间偏移后时深转换的简单乘法。这种天然的算法优势使断层归位更合理，构造边界的成像更干脆，从而获得更清晰的属性图像。叠前深度偏移还可以去除深层剖面上速度的拉升效应，改进基底成像质量，和受其影响的浅层断裂。
但是，叠前深度偏移的波形失去信号分析的时间属性，这意味着时间域的很多地震属性在原理上不能直接在深度域提取。而深时转换回时间域，又会因为速度模型的近似，使波形畸变，从而降低断裂属性的可信度。
发明内容
非传统油气田尤其是页岩气的勘探开发对精细化解释的要求更高，构造的准确形态和断层裂缝的定位是现代油气田低投入高产出的基础。
传统的时间域断裂自动追踪技术因为叠前时间偏移算法本身的局限，不能对复杂构造区域的断裂正确归位，导致成果和实际钻井偏差几百米，带来了巨大的经济损失。
本技术针对这一难题，提出复杂区域的裂缝识别要以叠前深度偏移资料为主，对深度域属性进行合理筛选和提取，然后直接在优选属性上进行裂缝自动识别，而不通过时深转换。依此自动追踪的裂缝分布成果比传统的时间域结果更精准，为后续勘探开发提供更可靠依据。
本发明采用的技术方案如下：
一种直接在叠前深度偏移地震资料上进行自动裂缝检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：
[1]深度域地震属性提取和优选：将叠前深度偏移地震属性中不涉及时变参数的裂缝敏感属性分为一类，命名为“横向断裂属性”，提取所述横向断裂属性后，通过对比区域断层分布以及岩芯裂缝成像，选取一致性高的属性作为优选属性；
[2]深度域地震属性边界增强：对步骤[1]选出的优选属性进行边界增强；
[3]深度域裂缝自动识别：对经过步骤[2]边界增强后的优选属性进行自动裂缝追踪识别。
优选的，横向断裂属性为体曲率、波形相干、混沌和方差中的一种或多种。
进一步优选的，步骤[2]所述边界增强的方法为选用体属性滤波，滤波参数根据具体地质项目的目标地层的断裂倾角倾向来选取。
优选的，自动裂缝追踪识别的算法选用蚂蚁追踪，参数是玫瑰图上选取的裂缝倾角。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
直接在叠前深度偏移地震资料上进行自动裂缝追踪，免去了传统的时深转换，避免了叠前时间偏移带来的横向归位问题，使叠前深度偏移的结果可以直接反映在裂缝检测图上，提供了地质复杂区域更优化的解决方案。
传统流程虽然得出的成果图是深度域结果，但是由于属性数据体是时间域成果经过时深转换得到的(简单的乘法)，其效果必然受叠前时间偏移近似算法的影响。在构造复杂区域(比如川东高陡构造区)，该误差可能达到几百米，这是非传统油气藏勘探开发中不能忽视的。
不同的是，本技术提出对叠前深度偏移地震的众多属性进行新分类，把非时变属性中的断裂敏感参数划为“横向断裂属性”，这使得深度域直接追踪裂缝成为可能。在此基础上进行边界增强后就可以实现裂缝自动追踪，生成裂缝数据体和平面图。深度域直接追踪裂缝的成果直接来源于叠前深度偏移(解波动方程)，使断裂归位更准确，避免了传统算法(叠前时间偏移加时深转换)的缺陷。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是现有技术中利用叠前时间偏移数据体的自动裂缝追踪流程；
图2是本发明利用叠前深度偏移数据体的自动裂缝追踪流程；
图3是时间域自动裂缝追踪沿层切片；
图4是采用本发明方法得到的深度域自动裂缝追踪沿层切片；
图5是时间域自动裂缝追踪沿层切片的三维显示；
图6是采用本发明方法得到的深度域自动裂缝追踪沿层切片的三维显示。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
一种直接在叠前深度偏移地震资料上进行自动裂缝检测的方法，包括如下步骤：
[1]深度域地震属性提取和优选：将叠前深度偏移地震属性中不涉及时变参数的裂缝敏感属性分为一类，命名为“横向断裂属性”，提取所述横向断裂属性后，通过对比区域断层分布以及岩芯裂缝成像，选取一致性高的属性作为优选属性；
地震属性的分类不是唯一的，90年代初Taner简单归纳地震属性为几何属性和物理属性。几何属性(比如倾角，方位角等等)在深度域同样反映了地层在受力状态下的的产状和形态，裂缝发育的地方几何属性在深度域同样具有异常响应。同理，按照Quincy Chen(1997)的分类，在振幅、频率、相位、能量、波形、衰减、相关、比值这8大类中，也有振幅、波形、相干等在深度域对裂缝发育的区域有异常响应。而频率、衰减等属性由于涉及时变参数，不能在深度域直接追踪断裂。
该发明把不涉及时变参数的裂缝敏感属性分为一类，统一命名为“横向断裂属性”，比如最正/负体曲率、波形相干，混沌，方差等等，它们对应于地质上的构造缝、成岩收缩缝或异常压力缝，而不是层间页理缝。
具体的优选属性需要对比区域断层分布以及岩芯裂缝成像，选取一致性高的属性作为优选属性。依据断层分布以及岩芯裂缝成像优选的横向断裂属性主要是体曲率、波形相干、混沌和方差中的一种或多种。
[2]深度域地震属性边界增强：对步骤[1]选出的优选属性进行边界增强；
对于优选的几个地震属性，必须在自动追踪前对其进行边界增强，以突出断裂特征，增强断裂的连续追踪几率，以便于后续的自动追踪。具体的边界增强方法一般选用体属性滤波，在XYZ三个方向依照各个地质项目的地层断裂倾角倾向来选取平滑滤波参数。
[3]深度域裂缝自动识别：对经过步骤[2]边界增强后的优选属性进行自动裂缝追踪识别。自动追踪的算法一般选用蚂蚁追踪，主要参数是积极或消极追踪模式以及玫瑰图上选取的裂缝倾角。
采用上述方法对四川某潜伏构造进行裂缝追踪，采用现有技术方法的结果如图3所示，采用本发明方法的结果如图4所示。该区中间的布井基本排布在断下盘的高点轴部。而从现有技术方法中的时间域提取的蚂蚁体属性来看，轴部的断层向西北方向移动了800-900米，只有在利用本发明方法的深度偏移成果上轴部断层才和布井吻合。
在三维示意图上(参看图5和图6)，潜伏构造的陡缓形态也有很大差异。时间域蚂蚁体属性显示该大断层窄陡，而深度域正确归位后发现该区断层宽缓，高点轴向比时间域结果平直。
由于本发明流程避免了时深转换回时间域，所以裂缝发育的位置较传统时间域成果更准确，更符合地质规律，在高陡构造带取得了与实钻吻合的结果。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (4)
1.一种直接在叠前深度偏移地震资料上进行自动裂缝检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：
[1]深度域地震属性提取和优选：将叠前深度偏移地震属性中不涉及时变参数的裂缝敏感属性分为一类，命名为“横向断裂属性”，提取所述横向断裂属性后，通过对比区域断层分布以及岩芯裂缝成像，选取一致性高的属性作为优选属性；
[2]深度域地震属性边界增强：对步骤[1]选出的优选属性进行边界增强；
[3]深度域裂缝自动识别：对经过步骤[2]边界增强后的优选属性进行自动裂缝追踪识别。
2.按照权利要求1所述的一种直接在叠前深度偏移地震资料上进行自动裂缝检测的方法，其特征在于：所述横向断裂属性为体曲率、波形相干、混沌和方差中的一种或多种。
3.按照权利要求2所述的一种直接在叠前深度偏移地震资料上进行自动裂缝检测的方法，其特征在于：步骤[2]所述边界增强的方法为选用体属性滤波，滤波参数根据具体地质项目的目标地层的断裂倾角和倾向来选取。
4.按照权利要求1所述的一种直接在叠前深度偏移地震资料上进行自动裂缝检测的方法，其特征在于：自动裂缝追踪识别的算法选用蚂蚁追踪，参数是玫瑰图上选取的裂缝倾角。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20190405 |