CN109655898A - 复杂地质体嵌入式填充的属性建模方法及系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种复杂地质体嵌入式填充的属性建模方法及系统。该方法可以包括：根据多个控制点确定属性模型的工区范围，在工区范围内填充背景属性；在工区范围内加载已解释的成果数据，并逐个构建工区范围内每个地质体的外部形态；针对每个地质体填充属性值，按顺序将填充后的地质体填充至背景属性场中，获取属性场；在工区范围内，对属性场进行平滑处理，获取最终属性场。本发明适合大数据体属性模型的并行计算，建模效率较高，可以达到快速属性建模的目的，实用性强。

Description

复杂地质体嵌入式填充的属性建模方法及系统
技术领域
本发明涉及地震正演属性建模领域，更具体地，涉及一种复杂地质体嵌入式填充的属性建模方法及系统。
背景技术
地震正演模拟技术广泛应用于地震勘探的采集、处理和解释，对于观测系统的设计优化、处理参数提取以及解释方案的验证发挥了重要的作用。但地震正演模拟的结果好坏取决于子波选取、观测系统定义、属性建模和正演模拟数值解法等多个方面。其中建立可靠的二维/三维属性模型(包括纵波速度、横波速度、密度、饱和度、孔隙度等)，是地震正演模拟和数值分析至关重要且不可避免的环节。但是，目前自主研发的地震正演模拟软件由于属性模型的建立大都基于层状模型，难以满足复杂地表、断块和砂体等复杂地质构造的需求，缺少高效的属性建模方法与工具，已经成为地震正演技术推广应用的瓶颈。因此，有必要开发一种复杂地质体嵌入式填充的属性建模方法及系统。
发明内容
本发明提出了一种复杂地质体嵌入式填充的属性建模方法及系统，适合大数据体属性模型的并行计算，建模效率较高，可以达到快速属性建模的目的，实用性强。
根据本发明的一方面，提出了一种复杂地质体嵌入式填充的属性建模方法。所述方法可以包括：根据多个控制点确定属性模型的工区范围，在所述工区范围内填充背景属性；在所述工区范围内加载已解释的成果数据，并逐个构建所述工区范围内每个地质体的外部形态；针对所述每个地质体填充属性值，依次将填充后的地质体填充至背景属性场中，获取属性场；在所述工区范围内，对所述属性场进行平滑处理，获取最终属性场。
优选地，所述属性为纵波速度、横波速度、密度、饱和度、孔隙度中的任意一项。
优选地，所述已解释的成果数据包括：层位数据、断层数据、砂体数据。
优选地，所述地质体包括：层位与工区边界的组合体、层位与层位的组合体、层位与断层的组合体、层位加断层加工区边界的组合体和砂体。
优选地，所述属性值为固定数值。
优选地，对所述每个地质体的不同深度进行插值计算，获取每个地质体的每个深度对应的插值结果作为深度属性值，对每个地质体的每个深度填充对应的深度属性值，其中，所述深度属性值为：
Ap＝A+L*H (1)
其中，Ap表示地质体内不同深度的深度属性值，A表示地质体内最高点的属性值，L表示深度属性值随相对深度而变化的插值因子，H表示深度点与地质体内最高点的相对深度。
优选地，所述平滑处理包括：在所述工区范围内，通过八点平滑算法对所述属性场进行逐点平滑插值，获取所述最终属性场。
根据本发明的另一方面，提出了一种复杂地质体嵌入式填充的属性建模系统，可以包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：根据多个控制点确定属性模型的工区范围，在所述工区范围内填充背景属性；在所述工区范围内加载已解释的成果数据，并逐个构建所述工区范围内每个地质体的外部形态；针对所述每个地质体填充属性值，依次将填充后的地质体填充至背景属性场中，获取属性场；在所述工区范围内，对所述属性场进行平滑处理，获取最终属性场。
优选地，所述属性为纵波速度、横波速度、密度、饱和度、孔隙度中的任意一项。
优选地，对所述每个地质体的不同深度进行插值计算，获取每个地质体的每个深度对应的插值结果作为深度属性值，对每个地质体的每个深度填充对应的深度属性值，其中，所述深度属性值为：
Ap＝A+L*H (1)
其中，Ap表示地质体内不同深度的深度属性值，A表示地质体内最高点的属性值，L表示深度属性值随相对深度而变化的插值因子，H表示深度点与地质体内最高点的相对深度。
本发明的有益效果在于：以工区范围内的背景属性场为基础，逐个嵌入式填充复杂地质体的属性，既保证了整个工区属性场的完整性，又实现了复杂地质体的属性更新，可以帮助地质人员及时把属性信息快速更新到整个工区的属性场中，方便灵活，操作简单；根据解释成果，逐个构建工区范围内复杂地质体的外部形态，每个地质体都包括有限的控制点和控制线，并且保证复杂地质体是封闭的块体，同时还可以选择不同的属性插值算法，兼顾测井数据约束，独立完成多个复杂地质体的属性插值计算，适合大数据体属性模型的并行计算，建模效率较高，可以达到快速属性建模的目的，实用性强。
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的复杂地质体嵌入式填充的属性建模方法的步骤的流程图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的填充背景属性的工区范围的示意图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的加载成果数据的工区范围的示意图。
图4示出了根据本发明的一个实施例的填充后的地质体的示意图。
图5示出了根据本发明的一个实施例的地质体属性替换和更新的示意图。
图6示出了根据本发明的一个实施例的光滑处理后的最终属性场的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明的复杂地质体嵌入式填充的属性建模方法的步骤的流程图。
在该实施例中，根据本发明的复杂地质体嵌入式填充的属性建模方法可以包括：步骤101，根据多个控制点确定属性模型的工区范围，在工区范围内填充背景属性；步骤102，在工区范围内加载已解释的成果数据，并逐个构建工区范围内每个地质体的外部形态；步骤103，针对每个地质体填充属性值，依次将填充后的地质体填充至背景属性场中，获取属性场；以及步骤104，在工区范围内，对属性场进行平滑处理，获取最终属性场。
在一个示例中，属性为纵波速度、横波速度、密度、饱和度、孔隙度中的任意一项。
在一个示例中，已解释的成果数据包括：层位数据、断层数据、砂体数据。
在一个示例中，地质体包括：层位与工区边界的组合体、层位与层位的组合体、层位与断层的组合体、层位加断层加工区边界的组合体和砂体。
在一个示例中，属性值为固定数值。
在一个示例中，对每个地质体的不同深度进行插值计算，获取每个地质体的每个深度对应的插值结果作为深度属性值，对每个地质体的每个深度填充对应的深度属性值，其中，深度属性值为：
Ap＝A+L*H (1)
其中，Ap表示地质体内不同深度的深度属性值，A表示地质体内最高点的属性值，L表示深度属性值随相对深度而变化的插值因子，H表示深度点与地质体内最高点的相对深度。
在一个示例中，平滑处理包括：在工区范围内，通过八点平滑算法对属性场进行逐点平滑插值，获取最终属性场。
具体地，根据多个控制点确定属性模型的工区范围，在工区范围内填充背景属性；在工区范围内加载已解释的成果数据，包括层位数据、断层数据、砂体数据，并逐个构建工区范围内每个地质体的外部形态，其中，地质体包括：层位与工区边界的组合体、层位与层位的组合体、层位与断层的组合体、层位加断层加工区边界的组合体和砂体，每个地质体都包含有限的控制点和控制线，并且必须是封闭的块体，例如二维为封闭的多边形、三维为封闭的块体，而且必须在整个工区范围内；针对每个地质体填充属性值，其中，属性值可以为固定数值，可根据建模人员的经验、或实际地质构造特点得到，进而对每个地质体填充对应的属性值，也可以对每个地质体的不同深度进行插值计算，获取每个地质体的每个深度对应的插值结果作为深度属性值为公式(1)，进而对每个地质体的每个深度填充对应的深度属性值，每个地质体都是独立插值独立填充，相互之间可以并行计算，按顺序将填充后的地质体填充至背景属性场中，获取属性场；在工区范围内，对属性场按顺序进行逐点平滑插值，平滑过程中，以待平滑点周围有限个点的属性值为基础，兼顾测井数据约束，按不同的权系数进行平滑插值，例如，可以采用八点平滑算法：
A后＝λ0A前+λ邻(A1+A2+A3+A4+A5+A6+A7+A8)/8+λ井A井 (2)
其中，λ0代表待平滑点原来属性值的权重，λ邻代表邻近点属性值的权重，λ井代表测井数据约束的权重，λ0+λ邻+λ井＝1，如果该范围内没有测井信息，λ井＝0，λ0、λ邻、λ井的大小可根据建模人员的经验给定具体数值，A后代表平滑之后点的属性值，A前代表平滑之前点的属性值，A1-A8代表邻近点的属性值，进而获取最终属性场。
本方法以工区范围内的背景属性场为基础，逐个嵌入式填充复杂地质体的属性，既保证了整个工区属性场的完整性，又实现了复杂地质体的属性更新，可以帮助地质人员及时把属性信息快速更新到整个工区的属性场中，方便灵活，操作简单；根据解释成果，逐个构建工区范围内复杂地质体的外部形态，每个地质体都包括有限的控制点和控制线，并且保证复杂地质体是封闭的块体，同时还可以选择不同的属性插值算法，兼顾测井数据约束，独立完成多个复杂地质体的属性插值计算，适合大数据体属性模型的并行计算，建模效率较高，可以达到快速属性建模的目的，实用性强。
应用示例
为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
图2示出了根据本发明的一个实施例的填充背景属性的工区范围的示意图，其中，背景属性为：纵波速度为2200，横波速度为1200，密度为1300，孔隙度为0.3，饱和度为0.5，图2是以纵波速度为属性值的示意图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的加载成果数据的工区范围的示意图，图3是以纵波速度为属性值的示意图。
以SJH地区二维块体模型数据为例，输入工区范围控制点坐标(0，0)、(16000，0)、(6500，0)、(16000，6500)，逐点填充背景属性场，如图2所示，在此以纵波速度为例，其他(横波速度、密度、饱和度、孔隙度)属性以此类推。在工区范围内加载已解释的成果数据，包括层位数据、断层数据、砂体数据，并逐个构建工区范围内每个地质体的外部形态，其中，地质体包括：层位与工区边界的组合体、层位与层位的组合体、层位与断层的组合体、层位加断层加工区边界的组合体和砂体，如图3所示。
图4示出了根据本发明的一个实施例的填充后的地质体的示意图。
图5示出了根据本发明的一个实施例的地质体属性替换和更新的示意图，图5是以纵波速度为属性值的示意图。
图6示出了根据本发明的一个实施例的光滑处理后的最终属性场的示意图，图6是以纵波速度为属性值的示意图。
针对每个地质体填充属性值，按顺序将填充后的地质体填充至背景属性场中，获取属性场，如图4为自上而下第4个地质体的填充示意图，其中，纵波速度为4163，横波速度为2289，密度为2100，孔隙度为0.25，饱和度为0.4，图4是以纵波速度为属性值的示意图，图5为地质体属性替换和更新的示意图；在工区范围内，对属性场按顺序进行逐点平滑插值，平滑过程中，以待平滑点周围有限个点的属性值为基础，兼顾测井数据约束，按不同的权系数进行平滑插值，获取最终属性场，如图6所示。
综上所述，本发明以工区范围内的背景属性场为基础，逐个嵌入式填充复杂地质体的属性，既保证了整个工区属性场的完整性，又实现了复杂地质体的属性更新，可以帮助地质人员及时把属性信息快速更新到整个工区的属性场中，方便灵活，操作简单；根据解释成果，逐个构建工区范围内复杂地质体的外部形态，每个地质体都包括有限的控制点和控制线，并且保证复杂地质体是封闭的块体，同时还可以选择不同的属性插值算法，兼顾测井数据约束，独立完成多个复杂地质体的属性插值计算，适合大数据体属性模型的并行计算，建模效率较高，可以达到快速属性建模的目的，实用性强。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
根据本发明的实施例，提供了一种复杂地质体嵌入式填充的属性建模系统，可以包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，处理器运行存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：根据多个控制点确定属性模型的工区范围，在工区范围内填充背景属性；在工区范围内加载已解释的成果数据，并逐个构建工区范围内每个地质体的外部形态；针对每个地质体填充属性值，依次将填充后的地质体填充至背景属性场中，获取属性场；在工区范围内，对属性场进行平滑处理，获取最终属性场。
在一个示例中，属性为纵波速度、横波速度、密度、饱和度、孔隙度中的任意一项。
在一个示例中，已解释的成果数据包括：层位数据、断层数据、砂体数据。
在一个示例中，地质体包括：层位与工区边界的组合体、层位与层位的组合体、层位与断层的组合体、层位加断层加工区边界的组合体和砂体。
在一个示例中，属性值为固定数值。
在一个示例中，对每个地质体的不同深度进行插值计算，获取每个地质体的每个深度对应的插值结果作为深度属性值，对每个地质体的每个深度填充对应的深度属性值，其中，深度属性值为：
Ap＝A+L*H (1)
其中，Ap表示地质体内不同深度的深度属性值，A表示地质体内最高点的属性值，L表示深度属性值随相对深度而变化的插值因子，H表示深度点与地质体内最高点的相对深度。
在一个示例中，平滑处理包括：在工区范围内，通过八点平滑算法对属性场进行逐点平滑插值，获取最终属性场。
本发明以工区范围内的背景属性场为基础，逐个嵌入式填充复杂地质体的属性，既保证了整个工区属性场的完整性，又实现了复杂地质体的属性更新，可以帮助地质人员及时把属性信息快速更新到整个工区的属性场中，方便灵活，操作简单；根据解释成果，逐个构建工区范围内复杂地质体的外部形态，每个地质体都包括有限的控制点和控制线，并且保证复杂地质体是封闭的块体，同时还可以选择不同的属性插值算法，兼顾测井数据约束，独立完成多个复杂地质体的属性插值计算，适合大数据体属性模型的并行计算，建模效率较高，可以达到快速属性建模的目的，实用性强。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种复杂地质体嵌入式填充的属性建模方法，包括：
根据多个控制点确定属性模型的工区范围，在所述工区范围内填充背景属性；
在所述工区范围内加载已解释的成果数据，并逐个构建所述工区范围内每个地质体的外部形态；
针对所述每个地质体填充属性值，依次将填充后的地质体填充至背景属性场中，获取属性场；
在所述工区范围内，对所述属性场进行平滑处理，获取最终属性场。
2.根据权利要求1所述的复杂地质体嵌入式填充的属性建模方法，其中，所述属性为纵波速度、横波速度、密度、饱和度、孔隙度中的任意一项。
3.根据权利要求1所述的复杂地质体嵌入式填充的属性建模方法，其中，所述已解释的成果数据包括：层位数据、断层数据、砂体数据。
4.根据权利要求1所述的复杂地质体嵌入式填充的属性建模方法，其中，所述地质体包括：层位与工区边界的组合体、层位与层位的组合体、层位与断层的组合体、层位加断层加工区边界的组合体和砂体。
5.根据权利要求1所述的复杂地质体嵌入式填充的属性建模方法，其中，所述属性值为固定数值。
6.根据权利要求1所述的复杂地质体嵌入式填充的属性建模方法，其中，还包括：对所述每个地质体的不同深度进行插值计算，获取每个地质体的每个深度对应的插值结果作为深度属性值，对每个地质体的每个深度填充对应的深度属性值，其中，所述深度属性值为：
Ap＝A+L*H (1)
其中，Ap表示地质体内不同深度的深度属性值，A表示地质体内最高点的属性值，L表示深度属性值随相对深度而变化的插值因子，H表示深度点与地质体内最高点的相对深度。
7.根据权利要求1所述的复杂地质体嵌入式填充的属性建模方法，其中，所述平滑处理包括：
在所述工区范围内，通过八点平滑算法对所述属性场进行逐点平滑插值，获取所述最终属性场。
8.一种复杂地质体嵌入式填充的属性建模系统，其特征在于，该系统包括：
存储器，存储有计算机可执行指令；
处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：
根据多个控制点确定属性模型的工区范围，在所述工区范围内填充背景属性；
在所述工区范围内加载已解释的成果数据，并逐个构建所述工区范围内每个地质体的外部形态；
针对所述每个地质体填充属性值，依次将填充后的地质体填充至背景属性场中，获取属性场；
在所述工区范围内，对所述属性场进行平滑处理，获取最终属性场。
9.根据权利要求8所述的复杂地质体嵌入式填充的属性建模系统，其中，所述属性为纵波速度、横波速度、密度、饱和度、孔隙度中的任意一项。
10.根据权利要求8所述的复杂地质体嵌入式填充的属性建模系统，其中，还包括：对所述每个地质体的不同深度进行插值计算，获取每个地质体的每个深度对应的插值结果作为深度属性值，对每个地质体的每个深度填充对应的深度属性值，其中，所述深度属性值为：
Ap＝A+L*H (1)
其中，Ap表示地质体内不同深度的深度属性值，A表示地质体内最高点的属性值，L表示深度属性值随相对深度而变化的插值因子，H表示深度点与地质体内最高点的相对深度。
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