CN114217348A - 针对不规则地震数据的拼接处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种针对不规则地震数据的拼接处理方法,包括以下步骤:一:输入各自网格的面元大小和角点网格及大地坐标;二:计算主测线的方位角;三:生成网格点空间;四:建立不同网格的转换关系,并对所有网格点空间进行2次坐标旋转;五:扫描需要转换网格的地震数据,将地震道头信息保存为地震字典;六:查询地震字典,以读取对应的地震道;七:筛选满足条件的地震道;八:生成融合系数;九:输出融合数据;十:结束。本发明不仅统一了不同地震资料的网格、校正不同地震资料间差异、使数据叠合区过渡更为自然连续;而且,还采用“四临域”法和高斯核函数法进行地震道的插值,并完成数据的匹配和融合处理,保证了加权系数的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于油气田勘探领域,尤其涉及针对不规则地震数据的拼接处理方法。
背景技术
随着勘探节奏的加快和油田的高速发展,海上三维采集资料已经基本全部覆盖,甚至多次覆盖。油田和矿区被大大小小的地震采集工区分割成几十、上百个独立的区块,而每个分割区块,都要充分考虑它的地震地质条件进行采集设计,如:断裂组合方式,断层主要方向,目的层系等,导致它们的处理网格原点、方位角、面元大小都有可能有所差异。
随着油田的高速发展,勘探难度进一步增加,一些跨边或合作区成为勘探的有利方向,解释软件中的层位或断层是按地震网格进行解释的,由于对于不同测网的地震数据解释方案无法共享,因此,造成一些跨区构造落实时需要构造拼图,而当地震层位相差较大时,这种折中的方案也会存在较大的误差,因此,迫切需要将不同地震数据进行拼接处理,以形成统一网格下有利于地震解释和后续研究的地震数据。
一般而言,解决采集、处理导致的数据网格不一致的根本方式是叠前连片处理,其核心在于:从炮集入手,重新划分面元和匹配不同资料间的差异,但是,重处理的时间周期相当,且发生的费用较高,不能满足快速评价的需要,因而,叠后拼接成为解决此类问题的首选或过渡。
叠后拼接需要解决的首要问题是统一不同工区的地震测网,投影系统确定后测网和坐标是一一对应的,工区测网不同,导致更多时候网格中心点,并不重合,通过已知点或分布数据,推求任意点或分区数据的方法,其本质是一个空间插值问题,其核心思想是从观测数据,找到函数关系式逼近已知空间数据,再推求出区域范围内,其他任意点或分区的数值。
常见的第一个问题是数据观测的问题:样条插值观测数据必须分布密集,其中的泰森多边形,虽然,外推能力较强,但是,对数据的逼近程度不高;三角网和克里金插值逼近程度较高,但计算速度慢;距离反比加权在数据分布均匀的情况下,逼近程度和运算速度都较让人满意,但插值效果也受地震道品质的影响。第二个问题是寻址效率问题:叠后地震数据以SEGY二进制格式数据流形式存储,包含卷头字、地震道头和地震数据信息,而地震道数正常以百万为单位,搜索地震道的地址是一个占用机时较多的环节。除此之外,还面临数据匹配机制不完善、重叠区数据过渡等问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种针对不规则地震数据的拼接处理方法,以解决不同处理网格的地震数据拼接、异常道,如:空白道、噪声道和不规则数据边界的地震网格转换、插值的结果受地震道品质的影响;不同地震资料间的差异、数据匹配机制不完善、重叠区数据过渡的技术问题。
为实现上述目的,本发明的针对不规则地震数据的拼接处理方法的具体技术方案如下:
一种针对不规则地震数据的拼接处理方法,在研究了以下问题的基础之上提出的:
1)工区测网不同导致网格中心点并不重合;
2)当理论网格点与实际网格点距离较近时,插值系数不够稳定,且受地震品质影响;
3)当原始数据是不规则或数据存在异常地震道时,按照索引查找地震道位置较慢,同时容易影响插值效果;
4)拼接重叠区地震数据过渡以及数据匹配机制不完善;并包括以下步骤:
第一步:输入各自网格的面元大小和角点网格及大地坐标;
第二步:输入各自网格的面元大小,自动计算主测线和正北方向的方位角;
第三步:计算需要转换数据角点,在目标网格下的理论线道号,并根据理论线道号的范围生成网格点空间il和xl;
第四步:以大地坐标为桥梁,建立不同网格的转换关系,并对所有网格点空间进行2次坐标旋转;
第五步:扫描需要转换网格的SEGY格式地震数据,将地震道头信息保存为地震字典;
第六步:根据不同的地震数据所生成的地震字典,并查询地震字典,以读取对应的地震道;
第七步:筛选满足条件的地震道;
第八步:生成融合系数;
第九步:输出融合数据;
第十步:结束。
进一步,所述第一步中,各自网格的面元大小和角点网格及大地坐标是按顺时针顺序进行输入目标网格和实际数据网格的网格角点及角点所对应投影坐标系统中的大地坐标。
进一步,所述第二步中,主测线和正北方向的方位角计算公式为:θ=arctan((Y1-Y2)/(X1-X2)),式中,X1,X2,Y1,Y2为第一角点和第二角点的大地坐标;自动定义第一角点和第二角点两个方位角的顺时针和逆时针旋转矩阵,其顺时针矩阵为:A=[sin(θ),-cos(θ);cos(θ),sin(θ)],其逆时针旋转矩阵为:B=[sin(θ),-cos(θ);cos(θ),sin(θ)]-1。
进一步,所述第三步中,网格点空间il和xl公式为:理论线道号范围;且计算不同测网的方位角,其是应用线性坐标旋转建立不同网格点间的映射关系。
进一步,所述第四步中,所有网格点空间进行2次坐标旋转方式为:
1.第一次坐标旋转是将理论网格坐标换算为大地坐标,计算公式为:
A*[il(i)-cornerIL,xl(i)-cornerXL].*binSize+cornerXY
式中,il(i)和xl(i)为网格坐标,cornerIL和cornerXL为网格原点,binSize为面元大小,cornerXY为坐标原点;
2.第二次坐标旋转,计算公式为:
B*[X-cornerX,Y-cornerY]./binSize+cornerGrid
式中,cornerGrid为网格原点;上式中,将大地坐标换算为转换数据网格下的理论线道号,此理论线道号一般非整数。
进一步,所述第五步中,地震字典中的主键值为:线号,查询字典的值为:所有联络线的组合以及该键值下联络线的个数。
进一步,所述第六步中,查询地震字典步骤为;
⑴寻找网格点空间在转换数据网格下理论线道号的地址,id1=find(dictionay==IL),id2=find(dictionary(2,id1)==XL),其中,id1和id2为查询索引位置,skipNum=sum(dictionary(3,1:id1))+ind2-1,skipNum为跳过的地震道;
⑵读取“四临域”加权地震道,分别为:[floor(IL),floor(XL)]、
[ceil(IL),floor(XL)]、[ceil(IL),ceil(XL)]、[floor(IL),ceil(XL)],其中,ceil和floor分别为向上、向下取整符号;
⑷记录格式为数个标准地震SEGY,若网格点地震道为空,则跳过该网格点继续输出;
上述四临域加权地震道是根据“地理学第一定律”的基本假设,即:地理事物或属性在空间分布上互为相关,空间和信息存在特殊关系;其空间位置上越靠近的点具有的相似特征值越大,反之越小,在一个面元大小的空间内寻找左上、左下,右上、右下4个加权道;
上述理论加权道系数是通过高斯核函数生成理论加权道系数,其插值出理论网格位置处的地震道;为了提升计算效率,按照网格点逐次进行数据插值,由于大地坐标认为是标准正交坐标系,不同处理网格也是正交的,网格点和大地坐标换算、网格点和理论线道号换算,都可以通过坐标旋转建立桥梁,若已知面元大小和网格方位角,可利用坐标旋转进行两两转换;
上述地震道头是利用地震字典扫描和封装地震道头,以提高海量地震数据查询的效率;并将地震道头数据库按照字典形式压缩,其主键值为线号,查询的结果为:包含整条线的联络线组合,其返回的结果还包括:地震道位置以及在数据格式中的地址;
上述地震数据是通过双参数扫描方法匹配不同测网,并应用奥卡姆剃刀原理,即当存在多个使互相关值相近的时差和相位参数时,以时差或相位修改量最小为评判标准,以寻求全局最优匹配。
进一步,所述第七步中,地震道的筛选满足条件过程为:
①分别扫描转换后地震数据,并将地震道头信息保存为地震字典,遍历任一字典主键值,若另一字典有同样的主键值,则求两者联络线的交集,且将所有主键值和关联的联络线交集保存为叠合字典;
②生成的叠合地震字典后,按照一定稀疏间隔,抽取叠合主测线;计算固定时窗或整个地震记录长度均方根振幅,并求取所有叠合线的平均比例因子;然后,再采用双参数扫描的方式,求取最优的时差和相位调整参数:
i=-Δt:Δt,j=-Δθ:Δθ,max(cor(data1,data2(i,j)))
其中,i,j为:时差和相位的变化,cor为互相关运算。
进一步,所述第八步中,生成能够包含拼接数据的网格点空间,判别所有网格点的位置控制输出,若在非叠合区,则读取对应的地震数据进行匹配后输出;若在叠合区,则分别读取转换地震数据,然后,根据叠合字典生成融合系数,匹配数据;重复第六步至第八步直至应用匹配参数和融合系数;并重复第七步至第八步直至应用匹配参数和融合系数;且叠合区是利用多边形交叉或地震字典求取,并通过边界约束的数据融合方法分配融合系数,即:data=src*data1+(1-scr)*data2,其中,scr=(boundaryDistance)/overlapDistance。
进一步,所述第八步中,融合系数和匹配系数是按照数据实际位置,并按标准SEGY输出拼接后的地震数据体;具体地震数据体如下:
⑴先扫描生成重叠区的地震字典,记录重叠区的线号和对应的联络线号,用边界范围约束融合地震道的选取,融合系数越靠近自身边界一侧系数越大,越靠近远离自身边界一侧系数越小,不同资料在同一位置的融合系数和为1,若重合区过大,为减少参与融合的地震道数,在保持边界的中心线位置不变前提下,可适当对融合边界进行缩放;
⑵不同地震资料的匹配应先匹配地震资料的振幅,这里对重合线进行稀疏取样作为匹配样本,计算每一个重合线处的地震道整体均方根振幅并刻度比例因子,对所有样本的比例因子取算数平均作为最终振幅刻度因子;
⑶其相位变化范围为-180至180度,遍历-100ms至100ms的时移量,计算双参数变化后不同资料重合线处的互相关,记录互相关的平均值,对所有参数遍历后取互相关最大处时处的相移和时移参数,在存在多个最优解时,应用奥卡姆剃刀原理,以相位移动最少为第一准则;
⑷其是建立在对网格点空间遍历的基础上,通过将数据分布抽象为多边形,可以快速判断网格点的相对位置,从而,根据多个判断的逻辑组合在一个数据流下面,达到同时进行数据匹配、计算融合系数、数据融合的目的,拼接后输出的数据是标准的SEGY格式,其可以加载到任意解释或反演软件。
本发明的针对不规则地震数据的拼接处理方法具有以下优点:
1.本发明由于采用二维高斯核函数计算权系数,改进了线性距离倒数加权的权系数算法,插值效果更好;
2.本发明由于“四邻域”不同于扫描半径加权,其定位速度较快,插值效率较高,适合地震百万级别数据转换;
3.本发明由于利用坐标旋转进行网格点转换,相比数据库查询,计算效率提升至少1个数量级;
4.本发明由于利用地震字典,极大地提高了查询速度,与逐点遍历的查找方式相比,寻址效率得到显著提升;
5.本发明由于将不同资料进行同时校正,避免了常规匹配的盲目性,精准地解决资料间固有差异;
6.本发明由于边界约束的数据融合方法,能够有效地弱化了数据拼接痕迹,使拼接后波组横向变化更为自然。
附图说明
图1为本发明的流程示意图;
图2-1为本发明的理论网格、实际网格示意图;
图2-2为本发明的“四临域”加权地震道示意图;(其为屏幕上的实际图形)
图3为本发明的网格坐标系与大地坐标系通过坐标旋转建立联系示意图;
图4-1为本发明的原始地震道形式(上)的示意图;(其为屏幕上的实际图形)
图4-2为本发明的地震字典(下)存储道头的示意图;(其为屏幕上的实际图形)
图5-1为本发明的第一高斯核函数与第一空间插值系数三维示意图;(其为屏幕上的实际图形)
图5-2为本发明的第二高斯核函数与第二空间插值系数二维示意图;(其为屏幕上的实际图形)
图5-3为本发明的第三高斯核函数与第三空间插值系数三维示意图;(其为屏幕上的实际图形)
图5-4为本发明的第四高斯核函数与第四空间插值系数四维示意图;(其为屏幕上的实际图形)
图6为本发明的边界约束数据融合系数求取示意图;(其为屏幕上的实际图形)
图7-1为本发明的边界约束数据融合前地震剖面的示意图;(其为屏幕上的实际图形)
图7-2为本发明的边界约束数据融合后地震剖面的示意图;(其为屏幕上的实际图形)
图8-1为本发明的测网工区拼接前地震剖面的示意图;(其为屏幕上的实际图形)
图8-2为本发明的测网工区拼接后地震剖面的示意图。(其为屏幕上的实际图形)
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能,下面结合附图,对本发明一种针对不规则地震数据的拼接处理方法做进一步详细的描述。
如图1至图8-2所示,本发明是在研究了以下问题的基础之上提出的:
(1)工区测网不同导致网格中心点并不重合;
(2)距离反比插值逼近程度和运算速度较好,但当理论网格点与实际网格点距离较近时,插值系数不够稳定,且受地震品质影响;
(3)地震道数正常以百万为单位,搜索地震道的地址是一个占用机时较多的环节,且当原始数据是不规则或数据存在异常地震道时,按照索引查找地震道位置较慢,同时容易影响插值效果;
(4)拼接重叠区地震数据过渡以及数据匹配机制不完善。
本发明包括以下步骤:
第一步:输入各自网格的面元大小和角点网格及大地坐标;
如图1至图3所示,按顺时针顺序输入目标网格和实际数据网格的网格角点及角点所对应投影坐标系统中的大地坐标:IL1;
第二步:输入各自网格的面元大小,自动计算主测线和正北方向的方位角,计算公式为:θ=arctan((Y1-Y2)/(X1-X2)),式中,X1,X2,Y1,Y2为第一角点和第二角点的大地坐标;自动定义第一角点和第二角点两个方位角的顺时针和逆时针旋转矩阵,其顺时针矩阵为:A=[sin(θ),-cos(θ);cos(θ),sin(θ)],其逆时针旋转矩阵为:B=[sin(θ),-cos(θ);cos(θ),sin(θ)]-1;
第三步:计算需要转换数据角点,在目标网格下的理论线道号,并根据理论线道号的范围生成网格点空间il和xl,[il,xl]=meshgrid(ilRange,xlRange),其中,ilRange和xlRange为:理论线道号范围;
第四步:以大地坐标为桥梁,建立不同网格的转换关系,并对所有网格点空间进行2次坐标旋转;
⑴第一次坐标旋转是将理论网格坐标换算为大地坐标,计算公式为:
A*[il(i)-cornerIL,xl(i)-cornerXL].*binSize+cornerXY
式中,il(i)和xl(i)为网格坐标,cornerIL和cornerXL为网格原点,binSize为面元大小,cornerXY为坐标原点;
⑵第二次坐标旋转,计算公式为:
B*[X-cornerX,Y-cornerY]./binSize+cornerGrid
式中,cornerGrid为网格原点;上式中,将大地坐标换算为转换数据网格下的理论线道号,此理论线道号一般非整数;
第五步:扫描需要转换网格的SEGY格式地震数据,将地震道头信息(240字节对应的线号和道号)保存为地震字典,主键值为:线号,查询字典的值为:所有联络线的组合以及该键值下联络线的个数;
第六步:根据不同的地震数据所生成的地震字典,并查询地震字典,以读取对应的地震道;查询地震字典的步骤为:
1)查询地震字典,寻找网格点空间在转换数据网格下理论线道号的地址,id1=find(dictionay==IL),id2=find(dictionary(2,id1)==XL),其中,id1和id2为查询索引位置,skipNum=sum(dictionary(3,1:id1))+ind2-1,skipNum为跳过的地震道;
2)读取“四临域”加权地震道,分别为[floor(IL),floor(XL)]、[ceil(IL),floor(XL)]、[ceil(IL),ceil(XL)]、[floor(IL),ceil(XL)],其中ceil和floor分别为向上、向下取整符号;
4)记录格式为数个标准地震SEGY(本实施例为二组),若网格点地震道为空,则跳过该网格点继续输出;(如图1至图2-2所示)
第七步:筛选满足条件的地震道;
⒈分别扫描转换后地震数据,并将地震道头信息保存为地震字典,遍历任一字典主键值,若另一字典有同样的主键值,则求两者联络线的交集,且将所有主键值和关联的联络线交集保存为叠合字典;
2.生成的叠合地震字典后,按照一定稀疏间隔,抽取叠合主测线;计算固定时窗或整个地震记录长度均方根振幅,并求取所有叠合线的平均比例因子;然后,再采用双参数扫描的方式,求取最优的时差和相位调整参数:
i=-Δt:Δt,j=-Δθ:Δθ,max(cor(data1,data2(i,j)))
其中,i,j为:时差和相位的变化,cor为互相关运算;
第八步:生成融合系数
如图1至图7-2所示,生成能够包含拼接数据的网格点空间,判别所有网格点的位置控制输出,若在非叠合区,则读取对应的地震数据进行匹配后输出;若在叠合区,则分别读取转换地震数据,然后,根据叠合字典生成融合系数,匹配数据;重复第六步至第八步直至应用匹配参数和融合系数;
上述重复第七步至第八步直至应用匹配参数和融合系数;
第九步:输出融合数据;
第十步:结束。
上述计算不同测网的方位角,其是应用线性坐标旋转建立不同网格点间的映射关系;
上述四临域加权地震道是根据“地理学第一定律”的基本假设,即:地理事物或属性在空间分布上互为相关,空间和信息存在特殊关系;其空间位置上越靠近的点具有的相似特征值越大,反之越小,在一个面元大小的空间内寻找左上、左下,右上、右下4个加权道;
上述理论加权道系数是通过高斯核函数生成理论加权道系数,其插值出理论网格位置处的地震道;为了提升计算效率,按照网格点逐次进行数据插值,由于大地坐标认为是标准正交坐标系,不同处理网格也是正交的,网格点和大地坐标换算、网格点和理论线道号换算,都可以通过坐标旋转建立桥梁,若已知面元大小和网格方位角,可利用坐标旋转进行两两转换;
上述地震道头是利用地震字典扫描和封装地震道头,以提高海量地震数据查询的效率;并将地震道头数据库按照字典形式压缩,其主键值为线号,查询的结果为:包含整条线的联络线组合,其返回的结果还包括:地震道位置以及在数据格式中的地址;
上述叠合区是利用多边形交叉或地震字典求取,并通过边界约束的数据融合方法分配融合系数,即:data=src*data1+(1-scr)*data2,其中,scr=(boundaryDistance)/overlapDistance;
上述地震数据是通过双参数扫描方法匹配不同测网,并应用奥卡姆剃刀原理,即当存在多个使互相关值相近的时差和相位参数时,以时差或相位修改量最小为评判标准,以寻求全局最优匹配;
上述应用融合系数和匹配系数是按照数据实际位置,并按标准SEGY输出拼接后的地震数据体;具体地震数据体如下:。
⑴先扫描生成重叠区的地震字典,记录重叠区的线号和对应的联络线号,用边界范围约束融合地震道的选取,融合系数越靠近自身边界一侧系数越大,越靠近远离自身边界一侧系数越小,不同资料在同一位置的融合系数和为1,若重合区过大,为减少参与融合的地震道数,在保持边界的中心线位置不变前提下,可适当对融合边界进行缩放;
⑵不同地震资料的匹配应先匹配地震资料的振幅,这里对重合线进行稀疏取样作为匹配样本,计算每一个重合线处的地震道整体均方根振幅并刻度比例因子,对所有样本的比例因子取算数平均作为最终振幅刻度因子;
⑶其相位变化范围为-180至180度,遍历-100ms至100ms的时移量,计算双参数变化后不同资料重合线处的互相关,记录互相关的平均值,对所有参数遍历后取互相关最大处时处的相移和时移参数,在存在多个最优解时,应用奥卡姆剃刀原理,以相位移动最少为第一准则;
⑷本发明是建立在对网格点空间遍历的基础上,通过将数据分布抽象为多边形,可以快速判断网格点的相对位置,从而,根据多个判断的逻辑组合在一个数据流下面,达到同时进行数据匹配、计算融合系数、数据融合等目的,拼接后输出的数据是标准的SEGY格式,其可以加载到任意解释或反演软件。
使用时,首先研究以下问题:
1)工区测网不同导致网格中心点并不重合;
2)当理论网格点与实际网格点距离较近时,插值系数不够稳定,且受地震品质影响;
3)当原始数据是不规则或数据存在异常地震道时,按照索引查找地震道位置较慢,同时容易影响插值效果;
4)拼接重叠区地震数据过渡以及数据匹配机制不完善;
并在研究以上四个问题的基础之上,提出了本发明的步骤;通过上面的对比分析,解决了不同处理网格的地震数据拼接、异常道,如:空白道、噪声道和不规则数据边界的地震网格转换、插值的结果受地震道品质的影响;不同地震资料间的差异、数据匹配机制不完善、重叠区数据过渡的技术问题。
上述未作说明的技术为现有技术,故不再赘述。
可以理解,本发明是通过一些实施例进行描述的,本领域技术人员知悉的,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种针对不规则地震数据的拼接处理方法,其特征在于,在研究了以下问题的基础之上提出的:
1)工区测网不同导致网格中心点并不重合;
2)当理论网格点与实际网格点距离较近时,插值系数不够稳定,且受地震品质影响;
3)当原始数据是不规则或数据存在异常地震道时,按照索引查找地震道位置较慢,同时容易影响插值效果;
4)拼接重叠区地震数据过渡以及数据匹配机制不完善;并包括以下步骤:
第一步:输入各自网格的面元大小和角点网格及大地坐标;
第二步:输入各自网格的面元大小,自动计算主测线和正北方向的方位角;
第三步:计算需要转换数据角点,在目标网格下的理论线道号,并根据理论线道号的范围生成网格点空间il和xl;
第四步:以大地坐标为桥梁,建立不同网格的转换关系,并对所有网格点空间进行2次坐标旋转;
第五步:扫描需要转换网格的SEGY格式地震数据,将地震道头信息保存为地震字典;
第六步:根据不同的地震数据所生成的地震字典,并查询地震字典,以读取对应的地震道;
第七步:筛选满足条件的地震道;
第八步:生成融合系数;
第九步:输出融合数据;
第十步:结束。
2.根据权利要求1所述的针对不规则地震数据的拼接处理方法,其特征在于,所述第一步中,各自网格的面元大小和角点网格及大地坐标是按顺时针顺序进行输入目标网格和实际数据网格的网格角点及角点所对应投影坐标系统中的大地坐标。
3.根据权利要求1所述的针对不规则地震数据的拼接处理方法,其特征在于,所述第二步中,主测线和正北方向的方位角计算公式为:θ=arctan((Y1-Y2)/(X1-X2)),式中,X1,X2,Y1,Y2为第一角点和第二角点的大地坐标;自动定义第一角点和第二角点两个方位角的顺时针和逆时针旋转矩阵,其顺时针矩阵为:A=[sin(θ),-cos(θ);cos(θ),sin(θ)],其逆时针旋转矩阵为:B=[sin(θ),-cos(θ);cos(θ),sin(θ)]-1。
4.根据权利要求1所述的针对不规则地震数据的拼接处理方法,其特征在于,所述第三步中,网格点空间il和xl公式为:理论线道号范围;且计算不同测网的方位角,其是应用线性坐标旋转建立不同网格点间的映射关系。
5.根据权利要求1所述的针对不规则地震数据的拼接处理方法,其特征在于,所述第四步中,所有网格点空间进行2次坐标旋转方式为:
1.第一次坐标旋转是将理论网格坐标换算为大地坐标,计算公式为:
A*[il(i)-cornerIL,xl(i)-cornerXL].*binSize+cornerXY
式中,il(i)和xl(i)为网格坐标,cornerIL和cornerXL为网格原点,binSize为面元大小,cornerXY为坐标原点;
2.第二次坐标旋转,计算公式为:
B*[X-cornerX,Y-cornerY]./binSize+cornerGrid
式中,cornerGrid为网格原点;上式中,将大地坐标换算为转换数据网格下的理论线道号,此理论线道号一般非整数。
6.根据权利要求1所述的针对不规则地震数据的拼接处理方法,其特征在于,所述第五步中,地震字典中的主键值为:线号,查询字典的值为:所有联络线的组合以及该键值下联络线的个数。
7.根据权利要求1所述的针对不规则地震数据的拼接处理方法,其特征在于,所述第六步中,查询地震字典步骤为;
⑴寻找网格点空间在转换数据网格下理论线道号的地址,id1=find(dictionay==IL),id2=find(dictionary(2,id1)==XL),其中,id1和id2为查询索引位置,skipNum=sum(dictionary(3,1:id1))+ind2-1,skipNum为跳过的地震道;
⑵读取“四临域”加权地震道,分别为:[floor(IL),floor(XL)]、[ceil(IL),floor(XL)]、[ceil(IL),ceil(XL)]、[floor(IL),ceil(XL)],其中,ceil和floor分别为向上、向下取整符号;
⑷记录格式为数个标准地震SEGY,若网格点地震道为空,则跳过该网格点继续输出;
上述四临域加权地震道是根据“地理学第一定律”的基本假设,即:地理事物或属性在空间分布上互为相关,空间和信息存在特殊关系;其空间位置上越靠近的点具有的相似特征值越大,反之越小,在一个面元大小的空间内寻找左上、左下,右上、右下4个加权道;
上述理论加权道系数是通过高斯核函数生成理论加权道系数,其插值出理论网格位置处的地震道;为了提升计算效率,按照网格点逐次进行数据插值,由于大地坐标认为是标准正交坐标系,不同处理网格也是正交的,网格点和大地坐标换算、网格点和理论线道号换算,都可以通过坐标旋转建立桥梁,若已知面元大小和网格方位角,可利用坐标旋转进行两两转换;
上述地震道头是利用地震字典扫描和封装地震道头,以提高海量地震数据查询的效率;并将地震道头数据库按照字典形式压缩,其主键值为线号,查询的结果为:包含整条线的联络线组合,其返回的结果还包括:地震道位置以及在数据格式中的地址;
上述地震数据是通过双参数扫描方法匹配不同测网,并应用奥卡姆剃刀原理,即当存在多个使互相关值相近的时差和相位参数时,以时差或相位修改量最小为评判标准,以寻求全局最优匹配。
8.根据权利要求1所述的针对不规则地震数据的拼接处理方法,其特征在于,所述第七步中,地震道的筛选满足条件过程为:
①分别扫描转换后地震数据,并将地震道头信息保存为地震字典,遍历任一字典主键值,若另一字典有同样的主键值,则求两者联络线的交集,且将所有主键值和关联的联络线交集保存为叠合字典;
②生成的叠合地震字典后,按照一定稀疏间隔,抽取叠合主测线;计算固定时窗或整个地震记录长度均方根振幅,并求取所有叠合线的平均比例因子;然后,再采用双参数扫描的方式,求取最优的时差和相位调整参数:
i=-Δt:Δt,j=-Δθ:Δθ,max(cor(data1,data2(i,j)))
其中,i,j为:时差和相位的变化,cor为互相关运算。
9.根据权利要求1所述的针对不规则地震数据的拼接处理方法,其特征在于,所述第八步中,生成能够包含拼接数据的网格点空间,判别所有网格点的位置控制输出,若在非叠合区,则读取对应的地震数据进行匹配后输出;若在叠合区,则分别读取转换地震数据,然后,根据叠合字典生成融合系数,匹配数据;重复第六步至第八步直至应用匹配参数和融合系数;并重复第七步至第八步直至应用匹配参数和融合系数;且叠合区是利用多边形交叉或地震字典求取,并通过边界约束的数据融合方法分配融合系数,即:data=src*data1+(1-scr)*data2,其中,scr=(boundaryDis tan ce)/overlapDis tan ce。
10.根据权利要求1或9所述的针对不规则地震数据的拼接处理方法,其特征在于,所述第八步中,融合系数和匹配系数是按照数据实际位置,并按标准SEGY输出拼接后的地震数据体;具体地震数据体如下:
⑴先扫描生成重叠区的地震字典,记录重叠区的线号和对应的联络线号,用边界范围约束融合地震道的选取,融合系数越靠近自身边界一侧系数越大,越靠近远离自身边界一侧系数越小,不同资料在同一位置的融合系数和为1,若重合区过大,为减少参与融合的地震道数,在保持边界的中心线位置不变前提下,可适当对融合边界进行缩放;
⑵不同地震资料的匹配应先匹配地震资料的振幅,这里对重合线进行稀疏取样作为匹配样本,计算每一个重合线处的地震道整体均方根振幅并刻度比例因子,对所有样本的比例因子取算数平均作为最终振幅刻度因子;
⑶其相位变化范围为-180至180度,遍历-100ms至100ms的时移量,计算双参数变化后不同资料重合线处的互相关,记录互相关的平均值,对所有参数遍历后取互相关最大处时处的相移和时移参数,在存在多个最优解时,应用奥卡姆剃刀原理,以相位移动最少为第一准则;
⑷其是建立在对网格点空间遍历的基础上,通过将数据分布抽象为多边形,可以快速判断网格点的相对位置,从而,根据多个判断的逻辑组合在一个数据流下面,达到同时进行数据匹配、计算融合系数、数据融合的目的,拼接后输出的数据是标准的SEGY格式,其可以加载到任意解释或反演软件。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5920828A (en) * | 1997-06-02 | 1999-07-06 | Baker Hughes Incorporated | Quality control seismic data processing system |
US20100118655A1 (en) * | 2008-11-08 | 2010-05-13 | Andres Chavarria | Progressive 3D vertical seismic profiling method |
CN102707316A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-10-03 | 中国石油天然气股份有限公司 | 复杂地质目标的2.5次三维地震勘探方法 |
CN102736105A (zh) * | 2012-05-31 | 2012-10-17 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司 | 地震工区网格最优外推方法 |
CN103713318A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-04-09 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司 | 对三维叠后地震数据进行拼接的方法 |
CN105388521A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-03-09 | 中国石油天然气集团公司 | 一种叠后地震数据的拼接方法及装置 |
US20170176614A1 (en) * | 2010-02-22 | 2017-06-22 | Saudi Arabian Oil Company | Acquisition and Regularization of Non-Uniform Seismic Data |
CN110376644A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-10-25 | 中国矿业大学(北京) | 叠前地震数据拼接方法及装置 |
CN113589364A (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于佐布里兹方程约束的地震数据规则化处理方法 |
-
2021
- 2021-11-09 CN CN202111318114.7A patent/CN114217348B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5920828A (en) * | 1997-06-02 | 1999-07-06 | Baker Hughes Incorporated | Quality control seismic data processing system |
US20100118655A1 (en) * | 2008-11-08 | 2010-05-13 | Andres Chavarria | Progressive 3D vertical seismic profiling method |
US20170176614A1 (en) * | 2010-02-22 | 2017-06-22 | Saudi Arabian Oil Company | Acquisition and Regularization of Non-Uniform Seismic Data |
CN102736105A (zh) * | 2012-05-31 | 2012-10-17 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司 | 地震工区网格最优外推方法 |
CN102707316A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-10-03 | 中国石油天然气股份有限公司 | 复杂地质目标的2.5次三维地震勘探方法 |
CN103713318A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-04-09 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司 | 对三维叠后地震数据进行拼接的方法 |
CN105388521A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-03-09 | 中国石油天然气集团公司 | 一种叠后地震数据的拼接方法及装置 |
CN110376644A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-10-25 | 中国矿业大学(北京) | 叠前地震数据拼接方法及装置 |
CN113589364A (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于佐布里兹方程约束的地震数据规则化处理方法 |
Non-Patent Citations (16)
Title |
---|
DAVID CARTER ET AL.: "Extended bandwidth by a frequency domain merge of two 3D seismic volumes", 《THE LEADING EDGE》 * |
DAVID CARTER ET AL.: "Extended bandwidth by a frequency domain merge of two 3D seismic volumes", 《THE LEADING EDGE》, 30 April 2009 (2009-04-30), pages 400 - 406, XP001520412, DOI: 10.1190/1.3112752 * |
DAVID TAYLOR ET AL.: "Reframing Exploration Workflows for Small to Super-Merge 3D Seismic Interpretation", 《SPE MIDDLE EAST OIL AND GAS SHOW AND CONFERENCE》 * |
DAVID TAYLOR ET AL.: "Reframing Exploration Workflows for Small to Super-Merge 3D Seismic Interpretation", 《SPE MIDDLE EAST OIL AND GAS SHOW AND CONFERENCE》, 31 December 2019 (2019-12-31), pages 1 - 6 * |
ZHIJUN ZHANG ET AL.: "L1-2-norm sparse representation for robust pre-stack gather flattening", 《2020 SEG INTERNATIONAL EXPOSITION AND 90TH ANNUAL MEETING》 * |
ZHIJUN ZHANG ET AL.: "L1-2-norm sparse representation for robust pre-stack gather flattening", 《2020 SEG INTERNATIONAL EXPOSITION AND 90TH ANNUAL MEETING》, 31 December 2020 (2020-12-31), pages 335 - 339 * |
但志伟等: "三维匹配拼接技术在西江—惠州工区的应用", 《勘探地球物理进展》 * |
但志伟等: "三维匹配拼接技术在西江—惠州工区的应用", 《勘探地球物理进展》, vol. 33, no. 2, 30 April 2010 (2010-04-30), pages 112 - 120 * |
何旭莉等: "三维地震连片处理中的坐标转换技术", 《物探与化探》 * |
何旭莉等: "三维地震连片处理中的坐标转换技术", 《物探与化探》, vol. 34, no. 06, 31 December 2010 (2010-12-31), pages 721 - 726 * |
吴建云等: "全三维连片处理技术的应用研究", 《物探与化探》 * |
吴建云等: "全三维连片处理技术的应用研究", 《物探与化探》, vol. 23, no. 6, 31 December 1999 (1999-12-31), pages 435 - 442 * |
陈平等: "处理解释一体化在渤海黄河口凹陷新近系勘探评价中的应用", 《物探化探计算技术》 * |
陈平等: "处理解释一体化在渤海黄河口凹陷新近系勘探评价中的应用", 《物探化探计算技术》, vol. 42, no. 2, 31 March 2020 (2020-03-31), pages 199 - 205 * |
陈茂根等: "东海多块三维地震数据体拼接技术综述", 《海洋石油》 * |
陈茂根等: "东海多块三维地震数据体拼接技术综述", 《海洋石油》, no. 03, 30 September 2003 (2003-09-30), pages 36 - 43 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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