CN113419274A - 基于高精度层序格架模型的三维地震切片属性体提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于高精度层序格架模型的三维地震切片属性体提取方法，包括步骤：依据高精度地震解释成果层位和断层，建立高精度地层格架模型，按照平行于顶、平行于底、顶底均衡及地震驱动方式逐个设置各地层格架内的层序接触关系，建立起高精度层序格架模型，将地震数据体按照所需分析的地震属性类型转换为地震属性体数据；综合高精度层序格架模型和计算出的地震属性体，设置各层序格架小层内的属性计算和统计参数，计算各模型网格点处的地震属性值；对各网格点循环计算，最终实现基于高精度层序格架模型下的连续切片地震属性的提取。该方法具有存储磁盘空间小、计算效率高、同时进行三维工区内地质特征由古到新的地质演化特征分析等诸多优点。

Description

基于高精度层序格架模型的三维地震切片属性体提取方法

技术领域：

本发明属于油气勘探开发技术领域，涉及到基于高精度层序格架模型的三维地震切片属性体提取方法。

背景技术：

地震属性技术是提取、存储、校验、分析、确认、评估地震属性及将地震属性转换为储层特征的一套方法。不同的地震属性具有不同的物理含义，可以从中提取能够反映地下地质情况的属性，进行分析，以达到储层预测的目的。

地震属性提取技术能从地震数据中提取到平面信息，与地质资料相对比，可以帮助地震解释人员对地质现象的正确认识，特别是对储层特征的认识，从而增加了地震方法的应用价值。

传统的地震属性提取方法有三种：

1、固定时窗提取：首先从井上提取目的层段的属性(比如砂岩厚度等)，再通过标定，从地震数据中提取对应该目的层段时窗内的属性(统计类)，再通过交会图的方式进行分析，选取与井点属性相关系数最高的属性，最后通过现有解释层位为基础，提取两个层位之间，或者沿某一个层位向上与向下开取时窗范围，统计出整个三维工区的属性。该方式前提时必须有2个等时的解释层位，在没有解释层位的情况下，只能依靠某一个层位或时间按固定时窗进行提取属性，所提取的属性的等时性难以保证。

2、切片提取属性：切片提取属性包括时间切片、沿层切片。两种方法一次只能切出一张，而且遇到地层接触关系复杂的情况，切片容易穿时，造成属性平面规律出现偏差。

3、Wheeler域属性提取：在地震层序解释的基础上，按照沉积层序结构，将计算的地震属性按照Wheeler变换，逐样点分解到Wheeler域，并按照等时间切片的方式观察地震属性切片。在Wheeler域等时间切片常被认为是沉积等时的，因此该方法对于地震结合地质的沉积解释是有一定意义的，但是该方法是按照地震网格存储，转换的Wheeler域属性往往数据体占用空间较大切转换时间较长，对于较大的地震工区，属性体的存取及显示效率较低。并且Wheeler转换时往往是以垂向上单点提取的属性做插值，未考虑地震处理中随机噪音的影响，提取的平面图往往存在一些局部异常。

实际工作中，传统的地震属性提取方法，大概分为时间切片、沿层切片、地层切片，这些切片都是在单一层面上提取的属性值。然而，由于地震数据与测井数据之间并非一对一的关系，我们所见的叠后地震数据中某一深度的地震波组特征，不仅仅是该深度地层界面的响应，同时也是沉积层内各反射界面在此深度相互干涉叠加后的一个结果，某一深度的属性值会受到上下地层界面的影响，未考虑沉积地层的厚度对属性的影响，不利于整体分析沉积层的属性特征。并且由于在单一层面提取属性，所提取的属性之间没有相互关系，解释人员难以按照沉积模式进行连续分析。虽然将地震属性在Wheeler域中展开从一定程度上解决了地震属性的连续分析需求，但是Wheeler域地震属性仍是沉积瞬时属性，并且数据量和显示往往效率不足。

目前现有的地震属性提取方法在储层预测中均存在一定的局限性，对实际地震属性在储层预测中的应用难以提供有效的技术支撑。

发明内容：

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：基于高精度层序格架模型的三维地震切片属性体提取方法，包括以下步骤：

(1)依据高精度地震解释成果层位和断层，建立高精度地层格架模型，并按照平行于顶、平行于底、顶底均衡及地震驱动的方式逐个设置各地层格架内的层序接触关系，建立起高精度层序格架模型。

本步骤先进行高精度地震层序地层解释，得到高精度层序地层层位数据和断层数据，并以此为基础，设置各层序地层内层序接触关系，从而建立高精度层序格架模型。

(2)将地震数据体按照所需分析的地震属性类型转换为相应的地震属性体数据。

根据实际工区的解释需求，对输入的地震数据，设置计算地震属性计算参数，计算得到地震属性数据体。

(3)综合步骤(1)中的高精度层序格架模型和步骤(2)计算出的地震属性体，设置各层序格架小层内的属性计算和统计参数，计算各模型网格点处的地震属性值。对高精度层序格架模型内各网格点循环计算，最终实现了基于高精度层序格架模型下的连续切片地震属性的提取。

具体包括：输入高精度层序格架模型，对于高精度层序格架模型内的某一网格点，按照设置的提取属性参数和属性类型，计算该层序格架小层内的地震属性，并记录在该网格点。对于输入的高精度层序格架模型，循环计算所有网格点属性并记录得到续切片地震属性，完成基于高精度层序格架模型下的地震属性提取工作。

基于高精度层序格架模型的三维地震切片属性体提取方法特点是：

(1)与传统高精度层序格架模型相比，本发明中的高精度层序格架模型中的高精度层序层位不需要保存为实体模型，仅在提取切片属性体时通过顶、底层位及其中间层位定义的实际接触关系进行实时计算，节省了保存模型的存储空间。

(2)本发明提取的三维地震切片属性体与传统方法提取的三维地震属性相比具有可连续查看切片的优点，并且所提取的三维切片属性体是按照高精度层序格架模型的模型网格存储，而传统三维地震属性体是按照Z方向时间均匀采样存储，相比传统三维属性体本发明方法所提取的三维切片属性体所占用的磁盘空间大大减少。

(3)传统的三维地震属性提取通常是沿单层单切片查看平面属性。本发明所提取的三维切片属性体是按照高精度层序格架模型的模型网格存储的，因此可以在垂向上连续的按照Z方向进行沿层序的等时切片进行属性平面的查看，相当于进行了高精度Wheeler域变换，可以由下向上的进行三维工区内地质特征由古到新的地质演化特征。

本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：

将本发明“基于高精度层序格架模型的三维地震切片属性体提取方法”应用三维地震属性提取中，主要通过综合利用了高精度层序格架模型和地震属性来实现连续地震属性切片的提取。

(1)使用了高精度层序格架模型作为属性提取的约束，模型内各网格点的分布遵循层序格架的沉积分布，同一层序格架内的网格点具有等时性，因此所提取的地震属性也具有等时性。

(2)由于在各网格点计算时，均以该网格点所在层序格架内的小层厚度作为提取时窗，所提取的地震属性是该等时沉积层内所有岩性反射面的综合响应，有叠加效应可知该方法可从一定程度上消除随机噪音。

(3)由于使用高精度层序格架模型约束，因此对提取出的地震属性体，可以按照各层序格架模型小层进行连续的切片查看，符合解释人员按照沉积规律分析属性的思考方式，便于解释人员对提取属性的沉积解释。

(4)区别于传统Wheeler域地震属性的地震网格存储方式，使用本发明方法提取的大地震属性体是按照模型网格存储的，极大的减少了所提取出的属性体的数据量，提高了存取效率和切片的查看效率。

附图说明：

图1是本发明的方法技术流程图；

图2是本发明的三层高精度层序地层模型；

图3是本发明的图2中高精度层序格架模型的地震正演剖面及解释的高精高精度层序地层模型；

图4是本发明的实际工区中高精度层序地层解释剖面；

图5是本发明的实际工区中高精度层序格架模型；

图6是本发明的实际工区基于高精度层序格架模型提取的地震属性平面展平显示；

图7是本发明方法提取的地震属性3D中展平显示。

具体实施方式：

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将以大庆油田徐家围子三维实际地震工区为例，结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，基于高精度层序格架模型的三维地震切片属性体提取方法，包括以下步骤：

(1)依据高精度地震解释成果层位和断层，建立高精度地层格架模型，并按照平行于顶、平行于底、顶底均衡及地震驱动的方式逐个设置各地层格架内的层序接触关系，建立起高精度层序格架模型。

在目的层段顶底及顶底之间，以内部层序界面为标准进行追踪解释，利用解释的层序地层层位建立地层格架，并定义层位之间的交切关系和两两层位之间的内幕地层层序的接触类型(平行顶，平行底、顶底均衡)，建立起高精度层序格架模型。

图2是本发明的三层高精度层序地层模型。该模型中有4个层序层位，分别为H1、H2、H3和H4层位，并两两夹持形成3套地层，分别为Layer1、Layer2和Layer3。并且，在Layer1、Layer2和Layer3地层中分别有2、3、2个高精度层序界面，可以将模型进一步划分为3、4、3个地层，共10个地层段。

图3是图2中高精度层序地层模型的地震正演剖面及其相应的高精度层序地层解释成果。图3a中可解释的地震层序共4个，分别对应了模型中的H1、H2、H3和H4层位，而各层位之间无法解释更高精度的层序地层，因此在建立高精度层序格架模型时，在两两地层格架内，根据实际地质条件，独立设置地层接触关系以及设置切片地层的数量，自动计算出更高精度的层序地层层位。根据解释的H1、H2、H3和H4层位和计算出的层序地层层位，即可建立高精度的层序地层格架模型。图3b是Layer1地层内，顶底均衡接触关系计算的两个高精度层序格架层位，可见两层位与H1和H2之间相互平行。图3c是Layer1地层内平行于底接触关系计算的两个高精度层序格架层位，可见由下往上第一个层序格架层位是平行于底的，第二个层序格架层位是被H1层位交切的。图3d是Layer1地层内平行于顶的接触关系计算的两个高精度层序格架层位，可见由下往上第一个层序格架层位是被H2层位交切，第二个层序格架层位是平行于顶的。由此，即可建立高精度层位格架模型。

图4是本发明的实际工区中高精度层序地层解释剖面。图4a是可解释的地震层序剖面图，由上往下解释了4个地层层序界面(黑色)，将地震划分为3套层序地层。图4b是在图4a层位基础上补充解释了5个地层层序界面(蓝色)，共有9个层序解释界面，从上往下分别为T顶、1layer、2layer、3layer、4layer、5layer、6layer、7layer和T底。图4c是上述9个层序解释界面的基础上，在格架模型，在T顶-1layer、1layer-2layer、2layer-3layer及3layer-4layer层段之间分别设置了顶底均衡、顶底均衡、平行于顶和平行于顶的接触关系，并设置各层段之间设置了5个高精度层序切片，通过设置接触关系和切片数，共得到了23个高精度层序地层格架如图5所示。

(2)将地震数据体按照所需分析的地震属性类型转换为相应的地震属性体数据

通过输入的地震数据，选择需要计算的地震属性类型，将地震数据体转换为所需要的地震属性体。

地震属性是地震资料的几何学、运动学、动力学及统计学特征的一种量度。地震数据体中隐含着丰富的地质信息，可以通过地震属性来实现和表达。地震属性主要用于储层岩性及岩相、储层物性和含油气性分析。常用的地震属性有30～50种。常用地震属性大概有瞬时属性、振幅属性、频谱属性、波形属性、吸收衰减属性和构造属性等等。不同的属性可以用在不同的地质解释需求中。在本发明中本步骤用户可以根据实际工区的解释需求，自由选择地震属性。通过设置属性计算的平滑参数、属性计算的窗口参数等，计算出所需要的地震属性体。

图4d是本发明提取计算的地震阻抗属性和建立的高精度层序地层格架模型的叠合剖面图。从剖面上看可见，计算的地震属性与高精度层序地层格架模型一致性关系较好。可以进行基于高精度层序地层格架模型的地震属性提取。

(3)综合步骤(1)中的高精度层序格架模型和步骤(2)计算出的地震属性体，设置各层序格架小层内的属性计算和统计参数，计算各模型网格点处的地震属性值。对高精度层序格架模型内各网格点循环计算，最终实现了基于高精度层序格架模型下的连续切片地震属性的提取。

在建立了高精度层序地层格架和计算出地震属性体后，可以按照高精度层序格架模型内的模型网格计算提取出该模型网格点层序地层格架内的地震属性。

图6是基于高精度层序格架模型提取的地震属性平面展平显示。图6中以7层高精度层序地层格架模型的地震属性提取为例。图6中右下角是高精度层序格架与地震属性的叠后剖面，一致性关系较好。由下往上共提取7层层序地层格架内的地震属性。从7layer到1layer的地震属性平面显示可见，所提取的属性切片，对本区该目的层段的水退沉积现象表现的完全一致，并且砂体边界清晰，可为地质解释人员提供很好的参考资料。

图7是本发明方法提取的地震属性3D中展平显示。从3D显示中来看，基于本方法提取的地震属性共有7层属性数据。从剖面上看，目的层段从1950ms到2350ms共400ms厚度，如果按照1ms采样计算，常规wheeler变换提取的地震属性将提取计算出400个层属性数据，并且是沿着各个时间位置拉平提取的地震属性数据值，其地质规律往往不如一个层段内的地震属性数据的统计量的统计规律。

与wheeler变换相比，本发明方法提取的地震属性的数据量更小，本发明的地震属性提取方法将层段属性和切片属性相结合，提取的属性等时性刚好可以更客观、更符合地震地质解释的原理和规律。本发明提取的地震属性可以提供给解释人员进行地震地质解释。

以上所述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，本发明实施例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 (1)

1.一种基于高精度层序格架模型的三维地震切片属性体提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)依据高精度地震解释成果层位和断层，建立高精度地层格架模型，并按照平行于顶、平行于底、顶底均衡及地震驱动的方式逐个设置各地层格架内的层序接触关系，建立起高精度层序格架模型；

本步骤首先进行高精度地震层序地层解释，得到高精度层序地层层位数据和断层数据，并以此为基础，设置各层序地层内层序接触关系，从而建立高精度层序格架模型；

(2)将地震数据体按照所需分析的地震属性类型转换为相应的地震属性体数据；

根据实际工区的解释需求，对输入的地震数据，设置计算地震属性计算参数，计算得到地震属性数据体；

(3)综合步骤(1)中的高精度层序格架模型和步骤(2)计算出的地震属性体，设置各层序格架小层内的属性计算和统计参数，计算各模型网格点处的地震属性值。对高精度层序格架模型内各网格点循环计算，最终实现了基于高精度层序格架模型下的连续切片地震属性的提取；

具体包括：输入高精度层序格架模型，对于高精度层序格架模型内的某一网格点，按照设置的提取属性参数和属性类型，计算该层序格架小层内的地震属性，并记录在该网格点。对于输入的高精度层序格架模型，循环计算所有网格点属性并记录得到续切片地震属性，完成基于高精度层序格架模型下的地震属性提取工作。

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