CN115629420B - 正向地貌构造级次及幅度确定方法、装置、介质及设备 - Google Patents

正向地貌构造级次及幅度确定方法、装置、介质及设备 Download PDF

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CN115629420B CN202211569568.6A CN202211569568A CN115629420B CN 115629420 B CN115629420 B CN 115629420B CN 202211569568 A CN202211569568 A CN 202211569568A CN 115629420 B CN115629420 B CN 115629420B
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    • G01V1/40—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
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    • G01V1/50—Analysing data

Abstract

本发明涉及一种正向地貌构造级次及幅度确定方法、装置、介质及设备，方法包括：（1）获取地貌形态曲面函数；（2）对正向地貌构造级次进行划分，得到第i个平面的级次划分函数曲线
Figure 787029DEST_PATH_IMAGE001
，集成每个平面的
Figure 641853DEST_PATH_IMAGE001
，形成正向地貌构造级次曲面
Figure 359273DEST_PATH_IMAGE002
；（3）确定正向地貌构造的沟脊幅度曲线和幅度：将级次划分函数曲线
Figure 692166DEST_PATH_IMAGE001
定义为沟脊幅度曲线，级次划分函数曲线
Figure 706870DEST_PATH_IMAGE001
的极大值采样点到相邻两个极小值采样点连线的距离，定义为正向地貌构造的幅度H；（4）将沟脊幅度曲线作为新的输入曲线重复步骤（1）至（3），直至n级沟脊，当n级沟脊只有3个拐点时，完成地貌所有级次沟脊识别并确定构造级次。

Description

正向地貌构造级次及幅度确定方法、装置、介质及设备
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域，具体是关于一种正向地貌构造级次及幅度确定方法、装置、介质及设备。
背景技术
地貌形态对于油气的分布具有控制作用，如对于砂岩油气藏，盆地内的地貌形态是控制沉积砂体的重要因素，决定着储集砂体的发育位置及分布规模。研究表明，地貌形态是制约盆地沉积充填演化的重要因素，宏观地貌决定了盆地的隆坳格局，进而控制着沉积体系的发育演化，微观地貌影响着盆地内局部的水动力条件，控制着局部地区沉积物分散体系的展布规律。对于基岩油气藏，尤其是风化壳型潜山油气藏，裂缝发育带是寻找优质储层的关键因素，研究表明裂缝发育带与风化壳顶面古地貌密切相关，潜山风化壳顶面主要表现为“沟脊”地貌特征，在山脊处，由于位于构造高部位，风化溶蚀作用强烈，易于形成风化溶蚀孔、缝，而山沟谷处，由于地势低，风化溶蚀作用相对较弱，同时山脊处风化剥蚀的产物由于重力作用会堆积于此，进一步减弱了山沟位置的风化作用，因此裂缝发育带主要分布在山脊处，裂缝分布与地貌特征密切相关。
当前，针对地貌表征主要采用三维地震资料进行地貌形态解释，然而受地震资料分辨率制约，地貌形态解释多解性强，而且解释精度与解释人员经验密切相关，另外，对于地貌级次，也未形成统一划分标准。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种正向地貌构造级次及幅度确定方法、装置、介质及设备，实现了对地貌形态的精细表征。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
本发明所述的正向地貌构造级次及幅度确定方法，包括以下步骤：
（1）获取地貌形态曲面函数；
（2）基于地貌形态曲面函数，对正向地貌构造级次进行划分，得到第i个平面的级次划分函数曲线
Figure 583218DEST_PATH_IMAGE001
，集成每个平面的
Figure 269415DEST_PATH_IMAGE001
，形成正向地貌构造级次曲面
Figure 538722DEST_PATH_IMAGE002
；确定级次划分函数曲线
Figure 730800DEST_PATH_IMAGE001
的极大值采样点和极小值采样点；
（3）确定正向地貌构造的沟脊幅度曲线和幅度：将级次划分函数曲线
Figure 656031DEST_PATH_IMAGE001
定义为沟脊幅度曲线，级次划分函数曲线
Figure 942656DEST_PATH_IMAGE001
的极大值采样点到相邻两个极小值采样点连线的距离，定义为正向地貌构造的幅度H；
（4）将沟脊幅度曲线作为新的输入曲线重复步骤（1）至（3），直至n级沟脊，当n级沟脊只有3个拐点时，完成地貌所有级次沟脊识别并确定构造级次。
所述的正向地貌构造级次及幅度确定方法，优选地，步骤（1）中所述获取地貌形态曲面函数包括如下步骤：
a.根据研究任务，确定目的层层位；
b.在目的层层位的基础上，采用测井声波曲线及密度曲线确定反射系数，结合子波提取制作合成地震记录；
c.在地震记录的基础上，综合利用多种测井曲线，结合VSP测井资料，在过井地震剖面上精细标定目的层；
d.在过井地震剖面的目的层的基础上，综合考虑地震剖面上同相轴的振幅、能量、连续性、相位、频率及波组特征以及地层时间切片，开展地貌形态精细解释工作，最终获取地貌形态曲面；
e.将地貌形态曲面进行不同程度的非线性多项式拟合，形成地貌形态曲面函数。
所述的正向地貌构造级次及幅度确定方法，优选地，步骤（2）中对正向地貌构造级次进行划分，得到第i个平面的级次划分函数曲线
Figure 269732DEST_PATH_IMAGE001
，确定级次划分函数曲线
Figure 865667DEST_PATH_IMAGE001
的极大值采样点和极小值采样点，具体是通过以下方式进行实现的：
当b=1时，
Figure 278194DEST_PATH_IMAGE003
级次划分函数曲线
Figure 368510DEST_PATH_IMAGE001
由
Figure 550092DEST_PATH_IMAGE004
进行多项式拟合得到；
当b>1时，采样点分为极大值采样点和极小值采样点，进行多项式拟合得到极大值拟合函数
Figure 818394DEST_PATH_IMAGE005
(x)和极小值拟合函数
Figure 780533DEST_PATH_IMAGE006
(x)，将
Figure 346644DEST_PATH_IMAGE005
(x)的极大值或极小值点与
Figure 959897DEST_PATH_IMAGE006
(x)的极大值或极小值点的平方差再开方的中点作为采样点
Figure 789312DEST_PATH_IMAGE007
，级次划分函数曲线
Figure 910852DEST_PATH_IMAGE001
由
Figure 952758DEST_PATH_IMAGE007
进行多项式拟合得到；
极大值采样点：
Figure 108932DEST_PATH_IMAGE008
极小值采样点：
Figure 968304DEST_PATH_IMAGE009
多项式拟合
Figure 888724DEST_PATH_IMAGE001
：
Figure 858954DEST_PATH_IMAGE010
其中，b为正向地貌构造形态的划分级次,x为级次划分函数曲线的采样点，w为各采样点的权重系数；n为序号。
所述的正向地貌构造级次及幅度确定方法，优选地，步骤（3）中确定正向地貌构造的沟脊幅度曲线和幅度包括如下步骤：
a.由曲线最大极值点利用多项式拟合生成山脊连线，由曲线最小极值点利用多项式拟合生成山沟连线；山脊连线和山沟连线形成一级古地貌的两条包络线；
b.将两条包络线作为待拟合曲线，利用最小二乘法形成一条含有山脊和山沟幅度特征的幅度曲线；
c.通过幅度曲线的二阶导数求出极大值点和极小值点，求出极大值点到两个相邻极小值点连线的距离为该级别正向地貌构造的幅度H。
本发明提供的正向地貌构造级次及幅度确定装置，包括：
第一处理单元，用于获取地貌形态曲面函数；
第二处理单元，用于基于地貌形态曲面函数，对正向地貌构造级次进行划分，得到第i个平面的级次划分函数曲线
Figure 869636DEST_PATH_IMAGE001
，集成每个平面的
Figure 650641DEST_PATH_IMAGE001
，形成正向地貌构造级次曲面
Figure 950035DEST_PATH_IMAGE002
；确定级次划分函数曲线
Figure 661639DEST_PATH_IMAGE001
的极大值采样点和极小值采样点；
第三处理单元，用于确定正向地貌构造的沟脊幅度曲线和幅度：级次划分函数曲线的极大值采样点到相邻两个极小值采样点连线的距离，定义为正向地貌构造幅度H；
第四处理单元，用于将沟脊幅度曲线作为新的输入曲线重复（1）、（2）、（3）操作，直至n级沟脊，当n级沟脊只有3个拐点时，完成地貌所有级次沟脊识别并确定构造级次。
本发明提供的一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的正向地貌构造级次及幅度确定方法步骤。
本发明提供的一种计算机设备，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计算机程序时实现上述正向地貌构造级次及幅度确定方法步骤。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
（1）本发明首次对正向地貌构造形态开展了定量统计，有效解决了地貌形态描述多解性强的难题，方法具有创新性和实用性。
（2）本发明首次实现了对正向地貌构造进行分级分类的定量判别方法。
（3）本发明属于定量判别方法，与传统的定性估算方法相比更具科学性、合理性。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
图1是某油田地貌形态解释剖面图；
图2是正向地貌构造级次及幅度确定流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明提供一种正向地貌构造级次及幅度确定方法，首次对正向地貌构造形态开展了定量统计，有效解决了地貌形态描述多解性强的难题，且首次实现了对正向地貌构造进行分级分类的定量判别方法，与传统的定性估算方法相比更具科学性和合理性。
本发明提供的正向地貌构造级次及幅度确定方法，包括以下步骤：
（1）获取地貌形态曲面函数；
（2）基于地貌形态曲面函数，对正向地貌构造级次进行划分，得到第i个平面的级次划分函数曲线
Figure 589144DEST_PATH_IMAGE001
，集成每个平面的
Figure 570744DEST_PATH_IMAGE001
，形成正向地貌构造级次曲面
Figure 216489DEST_PATH_IMAGE002
；确定级次划分函数曲线
Figure 731784DEST_PATH_IMAGE001
的极大值采样点和极小值采样点；
（3）确定正向地貌构造的沟脊幅度曲线和幅度：将级次划分函数曲线
Figure 264528DEST_PATH_IMAGE001
定义为沟脊幅度曲线，级次划分函数曲线
Figure 902183DEST_PATH_IMAGE001
的极大值采样点到相邻两个极小值采样点连线的距离，定义为正向地貌构造幅度H；
（4）将沟脊幅度曲线作为新的输入曲线重复（1）、（2）、（3）操作，直至n级沟脊，当n级沟脊只有3个拐点时，完成地貌所有级次沟脊识别并确定构造级次。
在上述实施例中，优选地，步骤（1）中所述获取地貌形态曲面函数包括如下步骤：
a.根据研究任务，确定目的层层位；
b.在目的层层位的基础上，采用测井声波曲线及密度曲线确定反射系数，结合子波提取制作合成地震记录；
c.在地震记录的基础上，综合利用多种测井曲线，结合VSP测井资料，在过井地震剖面上精细标定目的层；
d.在过井地震剖面的目的层的基础上，综合考虑地震剖面上同相轴的振幅、能量、连续性、相位、频率及波组特征以及地层时间切片，开展地貌形态精细解释工作，最终获取地貌形态曲面；
e.将地貌形态曲面进行不同程度的非线性多项式拟合，形成地貌形态曲面函数。
在上述实施例中，优选地，步骤（2）中对正向地貌构造级次进行划分，得到第i个平面的级次划分函数曲线
Figure 972907DEST_PATH_IMAGE001
，确定级次划分函数曲线
Figure 337898DEST_PATH_IMAGE001
的极大值采样点和极小值采样点，具体是通过以下方式进行实现的：
当b=1时，
Figure 380940DEST_PATH_IMAGE003
级次划分函数
Figure 861600DEST_PATH_IMAGE001
由
Figure 481937DEST_PATH_IMAGE004
进行多项式拟合得到；
当b>1时，采样点分为极大值采样点和极小值采样点，进行多项式拟合得到极大值拟合函数
Figure 886505DEST_PATH_IMAGE005
(x)和极小值拟合函数
Figure 580792DEST_PATH_IMAGE006
(x)，将
Figure 560249DEST_PATH_IMAGE005
(x)的极大值或极小值点与
Figure 651571DEST_PATH_IMAGE006
(x)的极大值或极小值点的平方差再开方的中点作为采样点
Figure 46780DEST_PATH_IMAGE007
，级次划分函数
Figure 923469DEST_PATH_IMAGE001
由
Figure 745932DEST_PATH_IMAGE007
进行多项式拟合得到；
极大值采样点：
Figure 91593DEST_PATH_IMAGE008
极小值采样点：
Figure 352810DEST_PATH_IMAGE009
多项式拟合
Figure 333274DEST_PATH_IMAGE001
：
Figure 326637DEST_PATH_IMAGE010
其中，b为正向地貌构造形态的划分级次,x为级次划分函数曲线的采样点，w为各采样点的权重系数；n为序号。
在上述实施例中，优选地，步骤（3）中确定正向地貌构造的沟脊幅度曲线和幅度包括如下步骤：
a.由曲线最大极值点利用多项式拟合生成山脊连线，由曲线最小极值点利用多项式拟合生成山沟连线；山脊连线和山沟连线形成一级古地貌的两条包络线；
b.将两条包络线作为待拟合曲线，利用最小二乘法形成一条含有山脊和山沟幅度特征的幅度曲线；
c.通过幅度曲线的二阶导数求出极大值点和极小值点，求出极大值点到两个相邻极小值点连线的距离为该级别正向地貌构造幅度h。
本发明还提供一种正向地貌构造级次及幅度确定装置，包括：
第一处理单元，用于获取地貌形态曲面函数；
第二处理单元，用于基于地貌形态曲面函数，对正向地貌构造级次进行划分，得到第i个平面的级次划分函数曲线
Figure 674442DEST_PATH_IMAGE001
，集成每个平面的
Figure 224503DEST_PATH_IMAGE001
，形成正向地貌构造级次曲面
Figure 810205DEST_PATH_IMAGE002
；确定级次划分函数曲线
Figure 240050DEST_PATH_IMAGE001
的极大值采样点和极小值采样点；
第三处理单元，用于确定正向地貌构造的沟脊幅度曲线和幅度：级次划分函数曲线的极大值采样点到相邻两个极小值采样点连线的距离，定义为正向地貌构造幅度H；
第四处理单元，用于将沟脊幅度曲线作为新的输入曲线重复（1）、（2）、（3）操作，直至n级沟脊，当n级沟脊只有3个拐点时，完成地貌所有级次沟脊识别并确定构造级次。
本发明还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的正向地貌构造级次及幅度确定方法步骤。
本发明还提供一种计算机设备，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计算机程序时实现上述正向地貌构造级次及幅度确定方法步骤。
实施例1：
1）应用LANDMARK商业软件进行潜山油田A地貌形态解释（附图1），得到地貌形态曲面；
2）将地貌形态曲面沿垂直于地面的方向切割生成L个平面，依次选取每个平面i（0<i<L+1）上的所有采样点m，生成第i个平面的一级采样集合
Figure 527680DEST_PATH_IMAGE011
∈
Figure 802804DEST_PATH_IMAGE012
；
3）利用多项式拟合得到采样集合，得到第一个平面的一级拟合曲线
Figure 774171DEST_PATH_IMAGE001
（i=1,b=1）；
Figure DEST_PATH_IMAGE013
4）求
Figure 984704DEST_PATH_IMAGE001
的极大值和极小值，计算每个极大值A到相邻极小值a和b连线的距离得出正向地貌幅度H={
Figure 916888DEST_PATH_IMAGE014
}(如附图2.1)；
Figure 572866DEST_PATH_IMAGE015
={20，20，25，15，20，20，15，25，20}
5）将极大值点生成集合G={
Figure 133160DEST_PATH_IMAGE016
}，极小值点生成集S={
Figure 452277DEST_PATH_IMAGE017
},重复步骤2获得极大值点拟合函数G(x)与极小值点拟合函数S(x)(如附图2.2)；
6）将G(x)和S(x)的级值平方中点进行多项式拟合，得到2级曲线(如附图2.3)；
Figure 261970DEST_PATH_IMAGE018
7）将2级曲线作为采样集合重复步骤4到7，得到2级和3级正向地貌幅度(如附图2.4、2.5)，至此第i面的所有级次划分完成；
h={45，70，55}
Figure DEST_PATH_IMAGE019
h'={82}
8）将i+1，循环步骤1到8，得到每个平面的级次划分，直至i=L，循环将b个级次的各平面内的拟合函数
Figure 190481DEST_PATH_IMAGE020
，利用克里斯金插值法进行插值，得到b级曲面函数
Figure 870861DEST_PATH_IMAGE002
，至此，正向地貌构造级次完成。
另外，需要说明的是，正向地貌指的是地壳上相对隆起的构造单元。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种正向地貌构造级次及幅度确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）获取地貌形态曲面函数；
（2）基于地貌形态曲面函数，对正向地貌构造级次进行划分，得到第i个平面的级次划分函数曲线
Figure QLYQS_1
，集成每个平面的
Figure QLYQS_2
，形成正向地貌构造级次曲面
Figure QLYQS_3
；确定级次划分函数曲线
Figure QLYQS_4
的极大值采样点和极小值采样点；具体地，步骤（2）是通过以下方式进行实现的：
当b=1时，
Figure QLYQS_5
级次划分函数曲线
Figure QLYQS_6
由
Figure QLYQS_7
进行多项式拟合得到；
当b>1时，采样点分为极大值采样点和极小值采样点，进行多项式拟合得到极大值拟合函数
Figure QLYQS_8
(x)和极小值拟合函数
Figure QLYQS_9
(x)，将
Figure QLYQS_10
(x)的极大值或极小值点与
Figure QLYQS_11
(x)的极大值或极小值点的平方差再开方的中点作为采样点
Figure QLYQS_12
，级次划分函数曲线
Figure QLYQS_13
由
Figure QLYQS_14
进行多项式拟合得到；
极大值采样点：
Figure QLYQS_15
极小值采样点：
Figure QLYQS_16
多项式拟合
Figure QLYQS_17
：
Figure QLYQS_18
其中，b为正向地貌构造形态的划分级次,x为级次划分函数曲线的采样点，w为各采样点的权重系数；
（3）确定正向地貌构造的沟脊幅度曲线和幅度：将级次划分函数曲线
Figure QLYQS_19
定义为沟脊幅度曲线，级次划分函数曲线
Figure QLYQS_20
的极大值采样点到相邻两个极小值采样点连线的距离，定义为正向地貌构造的幅度H；
具体地，步骤（3）中确定正向地貌构造的沟脊幅度曲线和幅度包括如下步骤：
a.由曲线最大极值点利用多项式拟合生成山脊连线，由曲线最小极值点利用多项式拟合生成山沟连线；山脊连线和山沟连线形成一级古地貌的两条包络线；
b.将两条包络线作为待拟合曲线，利用最小二乘法形成一条含有山脊和山沟幅度特征的幅度曲线；
c.通过幅度曲线的二阶导数求出极大值点和极小值点，求出极大值点到两个相邻极小值点连线的距离为正向地貌构造的幅度H；
（4）将沟脊幅度曲线作为新的输入曲线重复步骤（1）至（3），直至n级沟脊，当n级沟脊只有3个拐点时，完成地貌所有级次沟脊识别并确定构造级次。
2.根据权利要求1所述的正向地貌构造级次及幅度确定方法，其特征在于，步骤（1）中所述获取地貌形态曲面函数包括如下步骤：
a.根据研究任务，确定目的层层位；
b.在目的层层位的基础上，采用测井声波曲线及密度曲线确定反射系数，结合子波提取制作合成地震记录；
c.在地震记录的基础上，综合利用多种测井曲线，结合VSP测井资料，在过井地震剖面上精细标定目的层，所述VSP是指垂直地震剖面测井；
d.在过井地震剖面的目的层的基础上，综合考虑地震剖面上同相轴的振幅、能量、连续性、相位、频率及波组特征以及地层时间切片，开展地貌形态精细解释工作，最终获取地貌形态曲面；
e.将地貌形态曲面进行不同程度的非线性多项式拟合，形成地貌形态曲面函数。
3.一种基于权利要求1或2的正向地貌构造级次及幅度确定方法的正向地貌构造级次及幅度确定装置，其特征在于，包括：
第一处理单元，用于获取地貌形态曲面函数；
第二处理单元，用于基于地貌形态曲面函数，对正向地貌构造级次进行划分，得到第i个平面的级次划分函数曲线
Figure QLYQS_21
，集成每个平面的
Figure QLYQS_22
，形成正向地貌构造级次曲面
Figure QLYQS_23
；确定级次划分函数曲线
Figure QLYQS_24
的极大值采样点和极小值采样点；
第三处理单元，用于确定正向地貌构造的沟脊幅度曲线和幅度：级次划分函数曲线的极大值采样点到相邻两个极小值采样点连线的距离，定义为正向地貌构造幅度H；
第四处理单元，用于将沟脊幅度曲线作为新的输入曲线重复（1）、（2）、（3）操作，直至n级沟脊，当n级沟脊只有3个拐点时，完成地貌所有级次沟脊识别并确定构造级次。
4.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1或2所述的正向地貌构造级次及幅度确定方法步骤。
5.一种计算机设备，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计算机程序时实现权利要求1或2所述正向地貌构造级次及幅度确定方法步骤。
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