CN112083484A - 地层真厚度检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种地层真厚度检测方法及装置，方法包括：根据目标地层的地震数据，确定所述目标地层的中间层位；根据所述中间层位的梯度信息和与该中间层位对应的所述目标地层的铅垂厚度，得到所述目标地层的地层真厚度；本申请能够准确、快速和有效的对目标地层的地层真厚度进行检测，解决现有检测方法公式参数复杂、人为因素影响大和数据采集过程繁琐，进而导致目标地层的地层真厚度检测准确度低下的问题。

Description

地层真厚度检测方法及装置

技术领域

本申请涉及地质测量技术领域，具体涉及一种地层真厚度检测方法及装置。

背景技术

地层真厚度是地质工作所需要的基本信息，是计算矿产储量的主要参数，是油气勘探开发中十分重要的参数，其准确性直接影响目标地层的地质特征分析，因此，地层真厚度的估算精度是矿产或油气储量估算准确与否的关键因素。

相关技术中一般利用地质露头测量数据或者钻井资料来估算地层真厚度。发明人发现，由于地质露头测量数据难以准确获取，并且公式不统一，因此估算的地层真厚度受人为因素影响大；虽然钻井资料常常可以得到地层厚度，但这种厚度往往是地层的视厚度，并非真厚度，而且仅仅是局部地层，不能覆盖整个目标区域，因此这种钻井的真厚度存在局限性。

发明内容

针对现有技术中的问题，本申请提供一种地层真厚度检测方法及装置，能够准确、快速和有效的对目标地层的地层真厚度进行检测，解决了现有检测方法公式参数复杂、人为因素影响大和数据采集过程繁琐，进而导致目标地层的地层真厚度检测准确度低下的问题。

为了解决上述问题中的至少一个，本申请提供以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种地层真厚度检测方法，包括：

根据目标地层的地震数据，确定所述目标地层的中间层位；

根据所述中间层位的梯度信息和与该中间层位对应的所述目标地层的铅垂厚度，得到所述目标地层的地层真厚度。

进一步地，所述根据目标地层的地震数据，确定所述目标地层的中间层位，包括：

根据所述目标地层的地震数据，确定所述目标地层的顶界面和底界面的深度；

根据所述目标地层的顶界面和底界面的深度，得到对应的所述目标地层的中间层深度以确定所述目标地层的中间层位。

进一步地，所述在根据所述中间层位的梯度信息和与该中间层位对应的所述目标地层的铅垂厚度，得到所述目标地层的地层真厚度之前，还包括：

根据所述目标地层的顶界面和底界面的深度，得到对应的所述目标地层的铅垂厚度。

进一步地，所述在根据所述中间层位的梯度信息和与该中间层位对应的所述目标地层的铅垂厚度，得到所述目标地层的地层真厚度之前，还包括：

根据所述中间层位上目标位置与参照位置的位置信息和对应的中间层深度，得到所述目标位置处所述中间层位的梯度信息。

进一步地，所述根据所述中间层位的梯度信息和与该中间层位对应的所述目标地层的铅垂厚度，得到所述目标地层的地层真厚度，包括：

根据所述梯度信息，得到所述中间层位的地层倾角；

将所述目标地层的铅垂厚度与所述中间层位的地层倾角的余弦值相乘得到所述目标地层的地层真厚度。

第二方面，本申请提供一种地层真厚度检测装置，包括：

中间层位确定模块，用于根据目标地层的地震数据，确定所述目标地层的中间层位；

地层真厚度确定模块，用于根据所述中间层位的梯度信息和与该中间层位对应的所述目标地层的铅垂厚度，得到所述目标地层的地层真厚度。

进一步地，所述中间层位确定模块包括：

临界深度确定单元，用于根据所述目标地层的地震数据，确定所述目标地层的顶界面和底界面的深度；

中间层深度确定单元，用于根据所述目标地层的顶界面和底界面的深度，得到对应的所述目标地层的中间层深度以确定所述目标地层的中间层位。

进一步地，还包括：

铅垂厚度确定单元，用于根据所述目标地层的顶界面和底界面的深度，得到对应的所述目标地层的铅垂厚度。

进一步地，还包括：

梯度确定单元，用于根据所述中间层位上目标位置与参照位置的位置信息和对应的中间层深度，得到所述目标位置处所述中间层位的梯度信息。

进一步地，所述地层真厚度确定模块包括：

地层倾角确定单元，用于根据所述梯度信息，得到所述中间层位的地层倾角；

几何关系确定单元，用于将所述目标地层的铅垂厚度与所述中间层位的地层倾角的余弦值相乘得到所述目标地层的地层真厚度。

第三方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的地层真厚度检测方法的步骤。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的地层真厚度检测方法的步骤。

由上述技术方案可知，本申请提供一种地层真厚度检测方法及装置，通过采集目标地层的地震数据，将地震数据转换为能够表征目标地层的地层结构的地震解释数据，并以此得到目标地层中中间层位的信息，同时根据地震解释数据进一步得到所述中间层位的地层倾角和所述目标地层的铅垂厚度，并根据地层倾角和铅垂厚度与所述目标地层对应位置处的地层真厚度的几何对应关系得到所述目标地层的地层真厚度，本申请能够准确、快速和有效的对目标地层的地层真厚度进行检测，解决了现有检测方法公式参数复杂、人为因素影响大和数据采集过程繁琐，进而导致目标地层的地层真厚度检测准确度低下的问题。

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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请实施例中的地层真厚度检测方法的流程示意图之一；

图2为本申请实施例中的地层真厚度检测方法的流程示意图之二；

图3为本申请实施例中的地层真厚度检测方法的流程示意图之三；

图4为本申请实施例中的地层真厚度检测装置的结构示意图之一；

图5为本申请实施例中的地层真厚度检测装置的结构示意图之二；

图6为本申请实施例中的地层真厚度检测装置的结构示意图之三；

图7为本申请实施例中的地层真厚度检测装置的结构示意图之四；

图8为本申请实施例中铅垂厚度和地层倾角与地层真厚度的几何关系示意图；

图9为本申请实施例中的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

考虑到相关技术中一般利用地质露头测量数据或者钻井资料来估算地层真厚度。发明人发现，由于地质露头测量数据难以准确获取，并且公式不统一，因此估算的地层真厚度受人为因素影响大；虽然钻井资料常常可以得到地层厚度，但这种厚度往往是地层的视厚度，并非真厚度，而且仅仅是局部地层，不能覆盖整个目标区域，因此这种钻井的真厚度存在局限性的问题，本申请提供一种地层真厚度检测方法及装置，通过采集目标地层的地震数据，将地震数据转换为能够表征目标地层的地层结构的地震解释数据，并以此得到目标地层中中间层位的信息，同时根据地震解释数据进一步得到所述中间层位的地层倾角和所述目标地层的铅垂厚度，并根据地层倾角和铅垂厚度与所述目标地层对应位置处的地层真厚度的几何对应关系得到所述目标地层的地层真厚度，本申请能够准确、快速和有效的对目标地层的地层真厚度进行检测，解决了现有检测方法公式参数复杂、人为因素影响大和数据采集过程繁琐，进而导致目标地层的地层真厚度检测准确度低下的问题。

为了能够准确、快速和有效的对目标地层的地层真厚度进行检测，解决现有检测方法公式参数复杂、人为因素影响大和数据采集过程繁琐，进而导致目标地层的地层真厚度检测准确度低下的问题，本申请提供一种地层真厚度检测方法的实施例，参见图1，所述地层真厚度检测方法具体包含有如下内容：

步骤S101：根据目标地层的地震数据，确定所述目标地层的中间层位。

可以理解的是，通过地震测试采集目标地层的地震数据，并对所述地震数据进行数据解释，进而得到所述目标地层的地震解释层位信息，所述地震解释层位信息中包括但不限于：目标地层的顶界面位置信息、目标地层的底界面位置信息和目标地层的铅垂厚度。

可以理解的是，通过上述地震数据得到的目标地层的顶界面位置信息、目标地层的底界面位置信息，所述顶界面位置信息可以为所述目标地层顶界面的深度，所述底界面位置信息可以为所述目标地层底界面的深度，根据现有方法能够得到所述目标地层的中间层位置信息，具体地，所述中间层位置信息可以为中间层深度，多个连续的中间层深度相连，能够进一步得到表征目标地层走向趋势的所述中间层位。

作为一种优选的实施方法，可以通过所述目标地层顶界面的深度和所述目标地层底界面的深度求平均值的方式，得到所述目标地层的中间层深度，具体地，所述中间层深度的计算公式可以为：D_m(x，y)＝[D_t(x，y)+D_b(x，y)]/2，所述D_t(x，y)为目标地层中点P(x，y)处对应的目标地层的顶界面深度，所述D_b(x，y)为目标地层中点P(x，y)处对应的目标地层的底界面深度，所述D_m(x，y)为目标地层中点P(x，y)处对应的目标地层的中间层深度，在本申请的其他一些实施例中，求取中间层深度的具体计算方法也可以为其他计算方法，本申请不作具体限定，本领域技术人员能够根据顶界面深度和底界面深度求得中间层深度即可。

步骤S102：根据所述中间层位的梯度信息和与该中间层位对应的所述目标地层的铅垂厚度，得到所述目标地层的地层真厚度。

可以理解的是，相关技术中通过地震数据得到目标地层的顶界面位置信息和目标地层的底界面位置信息后，会根据顶界面的倾角、低界面的倾角以及所述铅垂厚度进行集合运算，得到地层真厚度，但该方法具有严格的数学条件限制，要求顶界面的倾角和低界面的倾角一致，即所述目标地层的顶界面与底界面相对规则且相互平行，否则会出现较大的运算偏差，不能得到准确的地层真厚度，因此，本申请采用能够准确表征目标地层走向趋势，且稳定、准确的所述目标地层的中间层位的梯度信息作为求得地层真厚度的重要计算因子，所述梯度信息能够进一步得到所述中间层位的地层倾角，简化了运算过程，排除了不稳定因素，提高了地层真厚度检测的准确性。

可以理解的是，所述地层倾角可以为中间层位与水平方向的夹角，也可以为所述中间层位与其他能够作为目标地层走向趋势的基准线的夹角，本申请对所述地层倾角的具体构成不作具体限定，能够从表征中间层位的倾斜程度即可。

作为一种优选的实施方式，可以先通过确定至少一个所述中间层位上目标点的梯度，进而得到所述中间层位的地层倾角，例如，中间层位H_m在目标点P(x，y)处的梯度可表示为：

式中，

和

分别表示中间层深度D_m(x，y)在x和y方向的梯度分量；

若令

则上面的梯度表达式可表示为：

因此，梯度的模可表示为：

又由于地层倾角θ与中间层深度D_m(x，y)之间存在如下关系：

则可得：

可以理解的是，所述铅垂厚度为所述目标地层在目标点处的垂直厚度，可由上述地震数据得出，也可通过其他现有的方法或设备获得，本申请对铅垂厚度的获取方法和计算公式不作具体限定。

作为一种优选的实施方式，可以通过所述目标地层顶界面的深度和所述目标地层底界面的深度求差值的方式，得到所述目标地层的铅垂厚度，具体地，所述中铅垂厚度的计算公式可以为：H_v(x，y)＝D_b(x，y)-D_t(x，y)，所述D_t(x，y)为目标地层中点P(x，y)处对应的目标地层的顶界面深度，所述D_b(x，y)为目标地层中点P(x，y)处对应的目标地层的底界面深度，所述H_v(x，y)为目标地层中点P(x，y)处对应的目标地层的铅垂厚度。

可以理解的是，所述铅垂厚度、地层倾角和本申请最终要得到的地层真厚度之间，存在着明确的几何对应关系，参照图8，由于上述已经得到了准确的铅垂厚度和地层倾角，因此可以利用所述几何对应关系得到最终的地层真厚度。

在一种举例中，可以根据所述梯度和所述铅垂厚度与所述地层真厚度的几何对应关系，得到所述地层真厚度，其中，所述几何对应关系可以满足：

其中，所述H_t(x，y)表示所述中间层位上目标位置P(x，y)处的地层真厚度，所述H_v(x，y)表示所述P(x，y)处所述目标地层的铅垂厚度，所述

由所述P(x，y)处梯度的模可知。

在另一种举例中，可以根据所述地层倾角和所述铅垂厚度与所述地层真厚度的几何对应关系，得到所述地层真厚度，其中，所述几何对应关系可以满足：

H_t(x，y)＝H_v(x，y)×cos θ，

其中，所述H_t(x，y)表示所述中间层位上目标位置P(x，y)处的地层真厚度，所述H_v(x，y)表示所述P(x，y)处所述目标地层的铅垂厚度，所述θ表示所述P(x，y)处所述中间层位的地层倾角。

应该认识到，除上述几何对应关系及其推导公式外，在已知目标地层的铅垂厚度和中间层位的地层倾角后，本领域技术人员还可以根据其他现有的几何对应关系和对应的数学公式求得所述地层真厚度，因此本申请在此处与求得所述地层真厚度的具体几何对应关系的类型和对应的数学公式不作具体限定。

从上述描述可知，本申请实施例提供的地层真厚度检测方法，能够通过采集目标地层的地震数据，将地震数据转换为能够表征目标地层的地层结构的地震解释数据，并以此得到目标地层中中间层位的信息，同时根据地震解释数据进一步得到所述中间层位的地层倾角和所述目标地层的铅垂厚度，并根据地层倾角和铅垂厚度与所述目标地层对应位置处的地层真厚度的几何对应关系得到所述目标地层的地层真厚度，本申请能够准确、快速和有效的对目标地层的地层真厚度进行检测，解决了现有检测方法公式参数复杂、人为因素影响大和数据采集过程繁琐，进而导致目标地层的地层真厚度检测准确度低下的问题。

为了能够准确得到目标地层的中间层位，进而通过中间层位的地层倾角反映目标地层的当前走势，而非采用现有的目标地层顶界面倾角和底界面倾角作为目标地层的当前走势的判断依据，进而在目标地层顶界面和底界面不对应、不平行时仍然能够得到准确的目标地层的地层倾角，在本申请的地层真厚度检测方法的一实施例中，还可以具体包含有通过目标地层的顶界面和底界面的深度，确定中间层深度，进而确定中间层位的步骤，参见图2，该步骤具体包含有如下内容：

步骤S201：根据所述目标地层的地震数据，确定所述目标地层的顶界面和底界面的深度。

步骤S202：根据所述目标地层的顶界面和底界面的深度，得到对应的所述目标地层的中间层深度以确定所述目标地层的中间层位。

可以理解的是，通过上述地震数据得到的目标地层的顶界面位置信息、目标地层的底界面位置信息，所述顶界面位置信息可以为所述目标地层顶界面的深度，所述底界面位置信息可以为所述目标地层底界面的深度，根据现有方法能够得到所述目标地层的中间层位置信息，具体地，所述中间层位置信息可以为中间层深度，多个连续的中间层深度相连，能够进一步得到表征目标地层走向趋势的所述中间层位。

作为一种优选的实施方法，可以通过所述目标地层顶界面的深度和所述目标地层底界面的深度求平均值的方式，得到所述目标地层的中间层深度，具体地，所述中间层深度的计算公式可以为：D_m(x，y)＝[D_t(x，y)+D_b(x，y)]/2，所述D_t(x，y)为目标地层中点P(x，y)处对应的目标地层的顶界面深度，所述D_b(x，y)为目标地层中点P(x，y)处对应的目标地层的底界面深度，所述D_m(x，y)为目标地层中点P(x，y)处对应的目标地层的中间层深度，在本申请的其他一些实施例中，求取中间层深度的具体计算方法也可以为其他计算方法，本申请不作具体限定，本领域技术人员能够根据顶界面深度和底界面深度求得中间层深度即可。

为了能够最终得到目标地层的地层真厚度，需要确定与地层真厚度有几何对应关系的铅垂厚度，在本申请的地层真厚度检测方法的一实施例中，还可以具体包含有通过目标地层的顶界面和底界面的深度，确定铅垂厚度的步骤，该步骤具体包含有如下内容：

根据所述目标地层的顶界面和底界面的深度，得到对应的所述目标地层的铅垂厚度。

可以理解的是，所述铅垂厚度为所述目标地层在目标点处的垂直厚度，可由上述地震数据得出，也可通过其他现有的方法或设备获得，本申请对铅垂厚度的获取方法和计算公式不作具体限定。

作为一种优选的实施方式，可以通过所述目标地层顶界面的深度和所述目标地层底界面的深度求差值的方式，得到所述目标地层的铅垂厚度，具体地，所述中铅垂厚度的计算公式可以为：H_v(x，y)＝D_b(x，y)-D_t(x，y)，所述D_t(x，y)为目标地层中点P(x，y)处对应的目标地层的顶界面深度，所述D_b(x，y)为目标地层中点P(x，y)处对应的目标地层的底界面深度，所述H_v(x，y)为目标地层中点P(x，y)处对应的目标地层的铅垂厚度。

为了能够最终得到目标地层的地层真厚度，需要确定与地层真厚度有几何对应关系的地层倾角，在本申请的地层真厚度检测方法的一实施例中，还可以具体包含有通过目标地层的顶界面和底界面的深度，确定地层倾角的步骤，该步骤具体包含有如下内容：

根据所述中间层位上目标位置与参照位置的位置信息和对应的中间层深度，得到所述目标位置处所述中间层位的梯度信息。

可以理解的是，所述铅垂厚度为所述目标地层在目标点处的垂直厚度，可由上述地震数据得出，也可通过其他现有的方法或设备获得，本申请对铅垂厚度的获取方法和计算公式不作具体限定。

为了能够最终得到目标地层的地层真厚度，提高地层真厚度检测的准确度和可靠性，在本申请的地层真厚度检测方法的一实施例中，还可以具体包含有利用地层真厚度与地层倾角和铅垂厚度的几何对应关系得到所述地层厚度的步骤，参见图3，该步骤具体包含有如下内容：

步骤S301：根据所述梯度信息，得到所述中间层位的地层倾角。

可以理解的是，所述地层倾角可以为中间层位与水平方向的夹角，也可以为所述中间层位与其他能够作为目标地层走向趋势的基准线的夹角，本申请对所述地层倾角的具体构成不作具体限定，能够从表征中间层位的倾斜程度即可。

作为一种优选的实施方式，可以先通过确定至少一个所述中间层位上目标点的梯度，进而得到所述中间层位的地层倾角，例如，中间层位H_m在目标点P(x，y)处的梯度可表示为：

式中，

和

分别表示中间层深度D_m(x，y)在x和y方向的梯度分量；

若令

则上面的梯度表达式可表示为：

因此，梯度的模可表示为：

又由于地层倾角θ与中间层深度D_m(x，y)之间存在如下关系：

则可得：

步骤S302：将所述目标地层的铅垂厚度与所述中间层位的地层倾角的余弦值相乘得到所述目标地层的地层真厚度。

可以理解的是，所述铅垂厚度、地层倾角和本申请最终要得到的地层真厚度之间，存在着明确的几何对应关系，参照图8，由于上述已经得到了准确的铅垂厚度和地层倾角，因此可以利用所述几何对应关系得到最终的地层真厚度。

作为一种优选地实施方式，可以根据所述地层倾角和所述铅垂厚度与所述地层真厚度的几何对应关系，得到所述地层真厚度，其中，所述几何对应关系可以满足：H_t(x，y)＝H_v(x，y)×cos θ，

其中，所述H_t(x，y)表示所述中间层位上目标位置P(x，y)处的地层真厚度，所述H_v(x，y)表示所述P(x，y)处所述目标地层的铅垂厚度，所述θ表示所述P(x，y)处所述中间层位的地层倾角。

为了能够准确、快速和有效的对目标地层的地层真厚度进行检测，解决现有检测方法公式参数复杂、人为因素影响大和数据采集过程繁琐，进而导致目标地层的地层真厚度检测准确度低下的问题，本申请提供一种用于实现所述地层真厚度检测方法的全部或部分内容的地层真厚度检测装置的实施例，参见图4，所述地层真厚度检测装置具体包含有如下内容：

中间层位确定模块10，用于根据目标地层的地震数据，确定所述目标地层的中间层位。

地层真厚度确定模块20，用于根据所述中间层位的梯度信息和与该中间层位对应的所述目标地层的铅垂厚度，得到所述目标地层的地层真厚度。

从上述描述可知，本申请实施例提供的地层真厚度检测装置，能够通过采集目标地层的地震数据，将地震数据转换为能够表征目标地层的地层结构的地震解释数据，并以此得到目标地层中中间层位的信息，同时根据地震解释数据进一步得到所述中间层位的地层倾角和所述目标地层的铅垂厚度，并根据地层倾角和铅垂厚度与所述目标地层对应位置处的地层真厚度的几何对应关系得到所述目标地层的地层真厚度，本申请能够准确、快速和有效的对目标地层的地层真厚度进行检测，解决了现有检测方法公式参数复杂、人为因素影响大和数据采集过程繁琐，进而导致目标地层的地层真厚度检测准确度低下的问题。

为了能够准确得到目标地层的中间层位，进而通过中间层位的地层倾角反映目标地层的当前走势，而非采用现有的目标地层顶界面倾角和底界面倾角作为目标地层的当前走势的判断依据，进而在目标地层顶界面和底界面不对应、不平行时仍然能够得到准确的目标地层的地层倾角，在本申请的地层真厚度检测装置的一实施例中，参见图5，所述中间层位确定模块10包括：

临界深度确定单元11，用于根据所述目标地层的地震数据，确定所述目标地层的顶界面和底界面的深度。

中间层深度确定单元12，用于根据所述目标地层的顶界面和底界面的深度，得到对应的所述目标地层的中间层深度以确定所述目标地层的中间层位。

为了能够最终得到目标地层的地层真厚度，需要确定与地层真厚度有几何对应关系的铅垂厚度，在本申请的地层真厚度检测装置的一实施例中，还包括：

铅垂厚度确定单元15，用于根据所述目标地层的顶界面和底界面的深度，得到对应的所述目标地层的铅垂厚度。

为了能够最终得到目标地层的地层真厚度，需要确定与地层真厚度有几何对应关系的地层倾角，在本申请的地层真厚度检测装置的一实施例中，参见图6，还包括：

梯度确定单元13，用于根据所述中间层位上目标位置与参照位置的位置信息和对应的中间层深度，得到所述目标位置处所述中间层位的梯度信息。

为了能够最终得到目标地层的地层真厚度，提高地层真厚度检测的准确度和可靠性，在本申请的地层真厚度检测装置的一实施例中，参见图7，所述地层真厚度确定模块20包括：

地层倾角确定单元21，用于根据所述梯度信息，得到所述中间层位的地层倾角。

几何关系确定单元22，用于将所述目标地层的铅垂厚度与所述中间层位的地层倾角的余弦值相乘得到所述目标地层的地层真厚度。

为了更进一步说明本方案，本申请还提供一种应用上述地层真厚度检测装置实现地层真厚度检测方法的具体应用实例，具体包含有如下内容：

1、数据输入

该发明涉及的输入数据来源于地震解释层位，其中包括目标地层的顶层H_t和底层H_b。

2、目标地层的中间层位估算

D_m(x，y)＝[D_t(x，y)+D_b(x，y)]/2 式1

根据步骤1输入的地震解释层位H_t和H_b提取点P(x，y)处的顶层深度D_t(x，y)和底层深度D_b(x，y)，利用上式估算该点的中间层深度D_m(x，y)，从而得到目标地层的中间层位H_m。

3、目标点铅垂厚度估算

H_v(x，y)＝D_b(x，y)-D_t(x，y) 式2

根据步骤1输入的地震解释层位H_t和H_b提取目标点P(x，y)处的顶层深度D_t(x，y)和底层深度D_b(x，y)，利用上式估算该点的铅垂厚度H_v(x，y)。

4、目标点梯度估算

中间层H_m在点P(x，y)处的梯度可表示为：

式中，

和

分别表示中间层深度D_m(x，y)在x和y方向的梯度分量。

若令

则上面的梯度表达式可表示为：

因此，梯度的模可表示为：

5、目标点地层真厚度估算

参见图8，中间层H_m在点P(x，y)处的真厚度H_t(x，y)、铅垂厚度H_v(x，y)及地层倾角θ之间存在如下关系：

H_t(x，y)＝H_v(x，y)×cos θ 式6

根据三角函数关系有：

地层倾角θ与中间层深度D_m(x，y)之间存在如下关系：

根据式5和式8可得到：

根据式6、7和9可得到如下关系式：

该关系式表达了地层在目标点P(x，y)处的真厚度H_t(x，y)与铅垂厚度H_v(x，y)和中间层深度D_m(x，y)在x和y方向的梯度之间的关系。

6、地层真厚度输出

对整个研究区的所有坐标点重复以上步骤3、4和5最终得到目标地层真厚度的平面分布。

我国最初使用的地层真厚度计算公式为M＝L×(sin α×cos β×sin γ±cos α×sin β)。该公式由原苏联学者列昂托夫斯基提出，在20世纪50年代引入我国，被广大地质工作者称作列氏公式，一直应用至今。式中，M为地层真厚度，L为导线斜距，α为地层倾角，β为导线坡度角，γ为导线与地层走向的夹角。当坡向与地层倾向相反时，公式中用正号计算；当坡向与地层倾向相同时，公式中用负号计算。

国内很多学者在列氏公式的基础上开展了对地层真厚计算方法的研究。朱显芝等(1965)主张将列氏公式合并简化成概括性公式。由于列氏公式的专业水准要求较高，一般人很难理解和使用，因此，叶东虎等(1976)编写了《岩层真厚度计算手册》，给出了导线与地层走向线斜交情况下的计算公式，简化了计算的繁琐过程。随着人们对地层真厚度估算方法的深入研究，上世纪出现了几种类型的改进公式。

第一类改进公式是将列氏公式合并成二个公式或一个通用公式，规定每一测次的计算结果都取绝对值。沈忠悦等(1988)根据球面三角学原理推导出地层真厚度估算的通用公式：M＝L×|cos θ|＝L×|sin sin α×cos β×cos(λ-φ)+cos α×sin β|，式中，M为地层真厚度，L为导线长度，θ为地层面法线与导线前进方向的夹角，α为地层倾角，β为导线坡度角，φ为导线前进方位角。徐开礼等(1979)、许明七等(1985)、佟再三等(1985，1997)用不同方法推导出的改进公式与通用公式类似，只是所用参数存在差异。这类改进公式对厚度负值的含义未作明确解释，强制规定每一测次的计算结果都取绝对值，致使估算的累计真厚度出现误差。

由于列氏公式和第一类改进公式都必需在计算前对每一地段露头的几何形状进行判断，这一过程不但降低了工作效率，而且人为因素导致的测量结果具有较大的不确定性。为了克服这一弊病何昌祥等(1990)将列氏公式中测向与地层走向的夹角γ改为测向与地层倾向的夹角ω，并将式中的“士”号改为统一的“十”号，得到改进公式为：M＝L×(sin α×cos β×cos ω+cos α×sin β)。此改进公式允许厚度值有正、负之分，但对“负厚度”的概念及其所代表的地质意义未作任何阐述。

第二类改进公式在以前真厚度的公式基础上提出了负厚度概念。文朴等(1980，1984)首次提出了负厚度概念，并论证了负厚度即是重复测量的岩层厚度，在厚度累计时应减掉；对列氏公式中正、负号的使用情况进行了讨论，给出了测线方向与地层倾向之间的夹角为锐角和钝角时的不同表达式；基于对负厚度的产生原因及其地质意义的论述，文朴改变了列氏公式取绝对值的做法，使连续测量剖面时可以正确估算累计厚度。文朴改进公式只适用于每一测次的导线前进方向与剖面总方向大致相同的情况，很难反映导线前进方向与剖面总方向相反的情况，在这种情况下的计算结果与实际情况不相符。为此，徐开礼等(1989)对文朴公式进行了修改，得到了另外两个公式，但其计算结果的正、负值有时与实际情况不相符。虽然这类改进公式提出了负厚度概念，但是正、负号的判别问题因人而异。

第三类改进公式规定了负厚度的实际剖面条件，真厚度计算公式简洁且精度高。郭福生等(1999)在沈忠悦(1988)通用公式的基础上，根据地层面法线与导线之间夹角θ的变化规律给出了地层真厚度估算公式：M＝L×(sin α×cos β×cos(λ-φ)+cos α×sinβ)。无需人工判别正、负号，每一测次厚度值的代数和即代表地层真厚度。

21世纪以来，也有一些学者在地层真厚度估算方面做了许多改进工作。张启刚、沈权、许边远等人都给出了自己的推导方法，但是这些推导过程过于复杂，部分计算使用向量坐标进行推导，计算量大，空间几何关系不易与地层建立联系，注重向量计算却忽视了公式各项参数所表达的地质意义。

随着计算机技术的发展，有些学者对岩层真厚度的估算进行了程序设计。徐少康等(2006)将数学方法与地质实际相结合，严密推导出一个地层真厚度计算的新公式；与前人公式相比，新公式涵盖了各种可能的情况，概念明确，利于软件编写，提高了计算速度，更重要的是减小了出错的概率。虽然在excel软件中实现了该算法，但是由于参数太多，使用极不方便。

刘纯瑶等(2014)采用地质实体与数学模型相结合的方法对列氏公式进行了推导，给出了列氏公式中各个参数的取值范围，编程实现了列氏算法。邹波等(2015)讨论了通过EXCEL编辑公式来实现地层真厚度的自动化计算，以方便广大的地质技术人员进行地层真厚度批量自动计算，以提高工作效率，减少运算错误。

以上地层真厚度估算所使用的测量资料均来自地质测量及钻井资料，这些资料的获取对于地球物理工作人员来说难度较大，一些地球物理工作者开始探讨运用地震资料来估算地层真厚度的方法。

刘传奇等(2012)将数学方法与地质情况相结合，根据地层真厚度的定义，从地球物理的角度，运用地层顶面和底面的深度、构造倾角、构造倾向以及地层的铅垂厚度，推导出了地层真厚度的计算公式。该方法与从井出发的常规计算方法相比，最大的优势是无需假定地层的顶、底面是平行的，充分利用地层底面的构造信息，更为准确地得到地层的真厚度，具有方法简单和准确的特点。

曹中宏等(2014)将利用钻井资料估算地层真厚度的方法归纳为两大类：(1)井斜校正法，利用井斜的测量信息，包括测量深度、倾角和方位角等信息，将钻井轨迹校正到垂直方向，井斜校正后根据地层顶、底界面在钻井垂深中的位置直接相减得到地层厚度；(2)公式校正法，该方法通过分析钻井井斜轨迹与地层走向之间的关系，根据钻井方位和地层倾向的不同情况采用相应校正公式进行地层厚度估算。

曹中宏等(2014)提出采用井、震结合的方式估算地层真厚度，并给出了真厚度的估算流程：(1)钻井地层厚度估算，通过井斜轨迹校正估算的地层视厚度；(2)地震地层厚度估算，通过目标地层顶、底界面的地震波反射同相轴时差和时深关系估算地层视厚度；(3)地层倾角估算，采用差分法通过地震资料估算地层倾角；(4)局部地层真厚度估算，利用钻井资料和地震资料进行地层倾角校正，从而获得地层真厚度；(5)井、震结合地层真厚度估算，将钻井地层真厚度作为控制点，利用地震资料估算的地层真厚度进行井间趋势弥补，采用自适应拟合算法进行处理，获得整个研究区的地层真厚度平面分布。

综合上述研究发现：地层真厚度很难通过直接测量得到，只能通过可测量的地层参数换算得到，在此过程中需借助数学、几何模型及地质概念在地层真厚度与其它可测量参数之间建立联系。根据测量数据的来源不同，可将地层真厚度估算方法分为三种：(1)通过地质露头测量资料估算地层真厚；(2)通过钻井资料估算地层真厚度；(3)通过地震资料估算地层真厚度。各种地层真厚估算方法都存在一定的局限性，采用地质露头测量资料来估算地层真厚度的方法主要依据各种关系式来实现，这些关系式的局限性在于：(1)多数列氏公式的改进形式实质上是列氏公式在具体情况下的特殊形式，缺乏能够表示各种可能情况的一般形式；(2)列氏公式及其推导形式涉及的参数繁多且专业性强，初学者很难理解和应用；(3)运算过程中符号的正、负性难以确定；(4)针对计算结果出现的负值或零值需进行特殊处理。采用钻井资料来估算地层真厚度的方法存在的局限性在于：(1)钻井井斜校正法，在地层水平情况下，估算的地层厚度等于地层真实厚度，但当地层倾斜时，得到的地层厚度不再是地层真厚度，且地层倾角越大，误差越大；(2)钻井公式校正法，虽然计算结果精度较高，但需要准确知道钻井轨迹与地层之间的多种角度，这些角度在实际中获取难度大。现有采用地震资料来估算地层真厚度的方法存在的局限性在于：(1)采用地层平行于顶或底的数学、物理模型具有特殊性，对于不满足条件的情况计算结果误差大；(2)通过地层铅垂厚度与地层顶、底层倾角来估算地层真厚度的方法在顶、底层不平行时地层倾角存在多解性。

由此可知，本申请还具有如下技术效果：

(1)本发明方法涉及的输入数据来源于地震解释层位，包括地层的顶、底层，无需地质露头测量数据和钻井井斜数据，因此避免了露头测量的繁琐和人为不确定因素，在无钻井区也可进行地层真厚度估算；

(2)本发明方法无需使用列氏公式及其特殊推导形式，因此具有理论模型简洁、可靠，参数之间关系明确等特点；

(3)本发明方法综合考虑了不同产状的地层特征，因此地层真厚度的估算方法具有广泛适用性的特点；

(4)本发明方法综合考虑了地层顶、底层产状，在中间层与真厚度和铅垂厚度之间建立联系，中间层倾角的唯一性保证了真厚度估算的稳定性。

本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的地层真厚度检测方法中全部步骤的一种电子设备的具体实施方式，参见图9，所述电子设备具体包括如下内容：

处理器(processor)601、存储器(memory)602、通信接口(CommunicationsInterface)603和总线604；

其中，所述处理器601、存储器602、通信接口603通过所述总线604完成相互间的通信；所述通信接口603用于实现地层真厚度检测装置、在线业务系统、客户端设备以及其他参与机构之间的信息传输；

所述处理器601用于调用所述存储器602中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的地层真厚度检测方法中的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：

步骤S101：根据目标地层的地震数据，确定所述目标地层的中间层位。

步骤S102：根据所述中间层位的梯度信息和与该中间层位对应的所述目标地层的铅垂厚度，得到所述目标地层的地层真厚度。

从上述描述可知，本申请实施例提供的电子设备，能够通过采集目标地层的地震数据，将地震数据转换为能够表征目标地层的地层结构的地震解释数据，并以此得到目标地层中中间层位的信息，同时根据地震解释数据进一步得到所述中间层位的地层倾角和所述目标地层的铅垂厚度，并根据地层倾角和铅垂厚度与所述目标地层对应位置处的地层真厚度的几何对应关系得到所述目标地层的地层真厚度，本申请能够准确、快速和有效的对目标地层的地层真厚度进行检测，解决了现有检测方法公式参数复杂、人为因素影响大和数据采集过程繁琐，进而导致目标地层的地层真厚度检测准确度低下的问题。

本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的地层真厚度检测方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的地层真厚度检测方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：

步骤S101：根据目标地层的地震数据，确定所述目标地层的中间层位。

步骤S102：根据所述中间层位的梯度信息和与该中间层位对应的所述目标地层的铅垂厚度，得到所述目标地层的地层真厚度。

从上述描述可知，本申请实施例提供的计算机可读存储介质，能够通过采集目标地层的地震数据，将地震数据转换为能够表征目标地层的地层结构的地震解释数据，并以此得到目标地层中中间层位的信息，同时根据地震解释数据进一步得到所述中间层位的地层倾角和所述目标地层的铅垂厚度，并根据地层倾角和铅垂厚度与所述目标地层对应位置处的地层真厚度的几何对应关系得到所述目标地层的地层真厚度，本申请能够准确、快速和有效的对目标地层的地层真厚度进行检测，解决了现有检测方法公式参数复杂、人为因素影响大和数据采集过程繁琐，进而导致目标地层的地层真厚度检测准确度低下的问题。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，对于硬件+程序类实施例而言，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。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

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劳动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)。

上述实施例阐明的系统、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。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。

本说明书实施例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、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书实施例，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。

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。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本说明书的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种地层真厚度检测方法，其特征在于，所述方法包括：

根据目标地层的地震数据，确定所述目标地层的中间层位；

根据所述中间层位的梯度信息和与该中间层位对应的所述目标地层的铅垂厚度，得到所述目标地层的地层真厚度。

2.根据权利要求1所述的地层真厚度检测方法，其特征在于，所述根据目标地层的地震数据，确定所述目标地层的中间层位，包括：

根据所述目标地层的地震数据，确定所述目标地层的顶界面和底界面的深度；

根据所述目标地层的顶界面和底界面的深度，得到对应的所述目标地层的中间层深度以确定所述目标地层的中间层位。

3.根据权利要求2所述的地层真厚度检测方法，其特征在于，在所述根据所述中间层位的梯度信息和与该中间层位对应的所述目标地层的铅垂厚度，得到所述目标地层的地层真厚度之前，还包括：

根据所述目标地层的顶界面和底界面的深度，得到对应的所述目标地层的铅垂厚度。

4.根据权利要求2所述的地层真厚度检测方法，其特征在于，在所述根据所述中间层位的梯度信息和与该中间层位对应的所述目标地层的铅垂厚度，得到所述目标地层的地层真厚度之前，还包括：

根据所述中间层位上目标位置与参照位置的位置信息和对应的中间层深度，得到所述目标位置处所述中间层位的梯度信息。

5.根据权利要求1所述的地层真厚度检测方法，其特征在于，所述根据所述中间层位的梯度信息和与该中间层位对应的所述目标地层的铅垂厚度，得到所述目标地层的地层真厚度，包括：

根据所述梯度信息，得到所述中间层位的地层倾角；

将所述目标地层的铅垂厚度与所述中间层位的地层倾角的余弦值相乘得到所述目标地层的地层真厚度。

6.一种地层真厚度检测装置，其特征在于，包括：

中间层位确定模块，用于根据目标地层的地震数据，确定所述目标地层的中间层位；

地层真厚度确定模块，用于根据所述中间层位的梯度信息和与该中间层位对应的所述目标地层的铅垂厚度，得到所述目标地层的地层真厚度。

7.根据权利要求6所述的地层真厚度检测装置，其特征在于，所述中间层位确定模块包括：

临界深度确定单元，用于根据所述目标地层的地震数据，确定所述目标地层的顶界面和底界面的深度；

中间层深度确定单元，用于根据所述目标地层的顶界面和底界面的深度，得到对应的所述目标地层的中间层深度以确定所述目标地层的中间层位。

8.根据权利要求7所述的地层真厚度检测装置，其特征在于，还包括：

铅垂厚度确定单元，用于根据所述目标地层的顶界面和底界面的深度，得到对应的所述目标地层的铅垂厚度。

9.根据权利要求7所述的地层真厚度检测装置，其特征在于，还包括：

梯度确定单元，用于根据所述中间层位上目标位置与参照位置的位置信息和对应的中间层深度，得到所述目标位置处所述中间层位的梯度信息。

10.根据权利要求6所述的地层真厚度检测装置，其特征在于，所述地层真厚度确定模块包括：

地层倾角确定单元，用于根据所述梯度信息，得到所述中间层位的地层倾角；

几何关系确定单元，用于将所述目标地层的铅垂厚度与所述中间层位的地层倾角的余弦值相乘得到所述目标地层的地层真厚度。

11.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至5任一项所述的地层真厚度检测方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的地层真厚度检测方法的步骤。

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