CN116540301B - 一种稳定的地层倾角场构建方法 - Google Patents

一种稳定的地层倾角场构建方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116540301B
CN116540301B CN202310785867.1A CN202310785867A CN116540301B CN 116540301 B CN116540301 B CN 116540301B CN 202310785867 A CN202310785867 A CN 202310785867A CN 116540301 B CN116540301 B CN 116540301B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
stratum
dip angle
layer
stable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310785867.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116540301A (zh
Inventor
柯璇
赵航
石颖
付晓飞
王维红
陈杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanya Offshore Oil And Gas Research Institute Of Northeast Petroleum University
Original Assignee
Sanya Offshore Oil And Gas Research Institute Of Northeast Petroleum University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanya Offshore Oil And Gas Research Institute Of Northeast Petroleum University filed Critical Sanya Offshore Oil And Gas Research Institute Of Northeast Petroleum University
Priority to CN202310785867.1A priority Critical patent/CN116540301B/zh
Publication of CN116540301A publication Critical patent/CN116540301A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116540301B publication Critical patent/CN116540301B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G01V1/30—Analysis
    • G01V1/306—Analysis for determining physical properties of the subsurface, e.g. impedance, porosity or attenuation profiles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G01V1/32—Transforming one recording into another or one representation into another
    • G01V1/325—Transforming one representation into another
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G01V1/34—Displaying seismic recordings or visualisation of seismic data or attributes
    • G01V1/345—Visualisation of seismic data or attributes, e.g. in 3D cubes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/40—Transforming data representation
    • G01V2210/48—Other transforms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/60—Analysis
    • G01V2210/62—Physical property of subsurface
    • G01V2210/624—Reservoir parameters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/60—Analysis
    • G01V2210/64—Geostructures, e.g. in 3D data cubes
    • G01V2210/642—Faults
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/70—Other details related to processing
    • G01V2210/74—Visualisation of seismic data

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

本发明公开了一种稳定的地层倾角场构建方法，过程包括：获取地震成像数据；基于所述地震成像数据计算水平和垂向的梯度数据；计算所述梯度数据的希尔伯特变换；基于所述希尔伯特变换构建稳定结构张量；基于所述稳定结构张量计算地层倾角数据；基于所述地层倾角数据构建稳定地层倾角场。本发明所提方法相较于常规的利用结构张量提取地层倾角信息的方法，通过瞬时波数数据的引入，提升了算法的稳定性，计算精度更高；提出的标志层倾角交互提取、插值策略能够进一步规避倾角突变现象，提供一个全局稳定、平滑的地层倾角场数据。

Description

一种稳定的地层倾角场构建方法
技术领域
本发明属于勘探地球物理技术领域，特别是涉及一种稳定的地层倾角场构建方法。
背景技术
稳定精确的计算地层倾角信息，有利于进行地震波场分离、压制地震成像噪音和提供地震成像角道集数据供速度分析等。结构张量最早作为图像处理经典算法之一，用于提取图像结构信息，后被应用于地震勘探领域，Dave（2009）提出利用结构张量算法计算地层倾角，进而沿层平滑数据可提升数据构造特征可识别性；Zhao和Jin（2015）利用结构张量获取地层倾角信息，从而对井中地震资料的成像进行角度域约束，有效压制成像噪声，提高了成像质量。Wu等（2017）利用结构张量计算地震波场中的角度信息，用于提取地震资料逆时偏移成像数据中的角度域道集信息。Wu（2017）利用结构张量计算地震成像资料中的断层走向信息，为后续的解释应用提供数据。由此可见，目前结构张量已在地震勘探领域被广泛应用。
结构张量方法目前较多应用于叠后地震资料求取地层倾角数据。但常规得结构张量方法中得矢量数据存在震荡现象，即存在梯度零值点，从而导致地层倾角计算不稳定；另外，局部构造扰动容易引起地层倾角数据突变，影响计算精度，难以适用于后续基于地层倾角信息的地震资料数字处理方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种稳定的地层倾角场构建方法，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种稳定的地层倾角场构建方法，包括以下步骤：
获取地震成像数据；
基于所述地震成像数据计算水平和垂向的梯度数据；
计算所述梯度数据的希尔伯特变换；
计算所述梯度数据的希尔伯特变换的方法包括：
其中，和/>为梯度数据/>和/>的水平或垂直方向的希尔伯特变换，/>，/>分别为空间水平、空间垂直方向位置，/>为空间方向矢量且/>，/>表示水平或垂直方向的空间网格间距；
基于所述希尔伯特变换构建稳定结构张量；
基于所述希尔伯特变换构建稳定结构张量的方法包括：
其中，为稳定结构张量，/>和/>为梯度数据/>和/>的水平或垂直方向的希尔伯特变换，/>代表/>；
基于所述稳定结构张量计算地层倾角数据；
基于所述地层倾角数据构建稳定地层倾角场。
可选地，基于所述地震成像数据计算水平和垂向的梯度数据的方法包括：
其中，和/>分别代表水平、垂直方向梯度，/>为地震数据，/>，/>分别为空间水平、空间垂直方向位置，/>为空间方向矢量且/>。
可选地，基于所述稳定结构张量计算地层倾角数据的方法包括：
其中，为地层倾角数据，/>为地层倾角信息，/>表示平行于梯度方向的能量数据对应的特征矢量。
可选地，基于所述地层倾角数据构建稳定地层倾角场的过程包括：
对地震数据振幅强、地层倾角数据明显的标志层处的地层倾角数据进行人工交互拾取；
对标志层拾取后的地层倾角数据进行层内插值；
对层内插值后的地层倾角数据进行层间插值，获取层间插值结果；
基于所述层间插值结果构建所述稳定地层倾角场。
可选地，对地震数据振幅强、地层倾角数据明显的标志层处的地层倾角数据进行人工交互拾取的方法包括：
其中，为地层倾角数据，/>表示地震数据振幅强、地层倾角数据明显的标志层处的地层倾角，/>为标志层号，/>为标志层内拾取点的点序号。
可选地，对标志层拾取后的地层倾角数据进行层内插值的过程包括：
当空间方向位于相邻两个拾取点的连线上时，基于标志层内地震数据振幅强、地层倾角数据明显的当前拾取点的地层倾角与下一拾取点的地层倾角的差值，结合所述当前拾取点的地层倾角表示当前空间方向的地层倾角；
当空间方向位于所有标志层拾取点水平方向外围时，则对最外侧拾取点进行水平方向的延拓。
可选地，对层内插值后的地层倾角数据进行层间插值的过程包括：
当空间方向位于经过层内插值后的相邻两个标志层间时，基于下一标志层的地层倾角与当前标志层的地层倾角的差值，结合当前标志层的地层倾角进行层间线性插值；
当空间方向位于所有标志层垂直方向外围时，则对最外侧标志层进行垂直方向的延拓。
本发明的技术效果为：
本发明所提方法相较于常规的利用结构张量提取地层倾角信息的方法（Dave,2009），通过瞬时振幅数据的引入，提升了算法的稳定性，计算精度更高；提出的标志层倾角交互提取、插值策略能够进一步规避倾角突变现象，提供一个全局稳定、平滑的地层倾角场数据。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例中的稳定的地层倾角场构建方法流程图；
图2为本发明实施例中的地震成像数据图；
图3为本发明实施例中的初始地层倾角数据图；
图4为本发明实施例中的地层倾角拾取点数据图；
图5为本发明实施例中的地层倾角层内插值数据图；
图6为本发明实施例中的地层倾角层间插值数据图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
如图1所示，本实施例中提供一种稳定的地层倾角场构建方法，包括：
基于稳定的结构张量的地层倾角计算方法
以二维空间为例，常规的结构张量表达式为：
（1）
其中，为地震数据，/>，/>分别为空间水平、空间垂直方向位置，/>为空间方向矢量/>，/>和/>分别代表水平、垂直方向梯度，/>为最终计算所得结构张量。对于二维空间的每个网格点，/>是一个二阶对称张量，因此其特征值可以表示为：
（2）
其中，和/>为张量/>的两个特征值，分别包含了平行、垂直于梯度方向的能量数据，对应的特征矢量/>，/>则分别表示平行、垂直于梯度方向的矢量信息。结合特征矢量/>，存在：
（3）
（4）
其中为地层倾角信息，因此，可以通过下式来计算地层倾角：
（5）
其中，为全局地层倾角数据。
本方案提出的稳定的结构张量的表达式为：
（6）
其中，代表/>，/>和/>为梯度数据/>和/>的水平或垂直方向的希尔伯特变换：
（7）
（8）
或
（9）
（10）
表示水平或垂直方向的空间网格间距；
对于二维空间的每个网格点，是一个二阶对称张量，因此其特征值可以表示为：
（11）
其中，和/>为张量/>的两个特征值，分别包含了平行、垂直于梯度方向的能量数据，对应的特征矢量/>，/>则分别表示平行、垂直于梯度方向的矢量信息。结合特征矢量/>，存在：
（12）
，（13）
其中，为地层倾角信息，因此，可以通过下式来计算地层倾角：
（14）
其中，为全局地层倾角数据。
标志层地层倾角拾取及线性插值方法
由于叠后地震剖面存在层间振幅弱等情况，导致根据上述步骤计算所得地层倾角场出现弱振幅处地层倾角计算不准的问题。本方案提出标志层地层倾角交互拾取、层内-层间插值方法构建稳定、平滑的地层倾角场。
根据本方案第一部分生成的地层倾角场数据，对地震数据振幅强、地层倾角数据明显的标志层处的地层倾角进行人工交互拾取，所得结果可表示为：
（15）
其中，为标志层号，/>为标志层内拾取点的点序号，/>为第/>个标志层内第/>个拾取点的坐标。对拾取后的地层倾角数据分别进行层内插值和层间插值。
1.层内插值：
设为某一标志层内的拾取点的序号，当/>位于相邻两个拾取点的连线上时，则有：
（16）
其中为向量取模运算，当/>位于所有标志层拾取点水平方向外围时，则对最外侧拾取点进行水平方向的延拓，即：
（17）
2.层间插值：
设为标志层的序号，当/>位于经过层内插值后的相邻两个标志层间时，即对于，有/>，利用下式进行层间线性插值：
（18）
当位于所有标志层垂直方向外围时，则对最外侧标志层进行垂直方向的延拓，即：
（19）
实施例二
步骤1：
如图2-6所示，本实施例中提供一种稳定的地层倾角场构建方法的具体应用流程，包括：
首先对于给定的地震成像数据，（如图2所示），进行水平和垂向的梯度计算，以低阶有限差分法为例：
（20）
（21）
步骤2：
根据公式（7）、（8）或（9）、（10）对水平和垂向的梯度数据计算其希尔伯特变换、/>。
步骤3：
根据公式（6）构建稳定的结构张量。
步骤4：
根据公式（11）-（14）构建初始地层倾角数据，如图3所示。
步骤5：
对地震数据振幅强、地层倾角数据明显的标志层处的地层倾角进行人工交互拾取，获得点拾取后的地层倾角数据，如图4所示，圆圈所示为拾取点位置。
步骤6：
根据公式（16）-（17）对标志层点拾取后的地层倾角数据进行层内插值，更新，如图5所示。
步骤7：
根据公式（18）-（19）对层内插值后的地层倾角数据进行层间插值，更新，如图6所示。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种稳定的地层倾角场构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取地震成像数据；
基于所述地震成像数据计算水平和垂向的梯度数据；
计算所述梯度数据的希尔伯特变换；
计算所述梯度数据的希尔伯特变换的方法包括：
其中，/>和/>为梯度数据/>和/>的水平或垂直方向的希尔伯特变换，/>，/>分别为空间水平、空间垂直方向位置，/>为空间方向矢量且，/>表示水平或垂直方向的空间网格间距；
基于所述希尔伯特变换构建稳定结构张量；
基于所述希尔伯特变换构建稳定结构张量的方法包括：
其中，为稳定结构张量，/>和/>为梯度数据/>和/>的水平或垂直方向的希尔伯特变换，/>代表/>；
基于所述稳定结构张量计算地层倾角数据；
基于所述地层倾角数据构建稳定地层倾角场；
基于所述地震成像数据计算水平和垂向的梯度数据的方法包括：
其中，/>和/>分别代表水平、垂直方向梯度，/>为地震数据，/>，/>分别为空间水平、空间垂直方向位置，/>为空间方向矢量且/>；
基于所述稳定结构张量计算地层倾角数据的方法包括：
其中，/>为地层倾角数据，/>为地层倾角信息，表示平行于梯度方向的能量数据对应的特征矢量；
基于所述地层倾角数据构建稳定地层倾角场的过程包括：
对地震数据振幅强、地层倾角数据明显的标志层处的地层倾角数据进行人工交互拾取；
对标志层拾取后的地层倾角数据进行层内插值；
对层内插值后的地层倾角数据进行层间插值，获取层间插值结果；
基于所述层间插值结果构建所述稳定地层倾角场。
2.根据权利要求1所述的稳定的地层倾角场构建方法，其特征在于，对地震数据振幅强、地层倾角数据明显的标志层处的地层倾角数据进行人工交互拾取的方法包括：
其中，/>为地层倾角数据，/>表示地震数据振幅强、地层倾角数据明显的标志层处的地层倾角，/>为标志层号，/>为标志层内拾取点的点序号。
3.根据权利要求1所述的稳定的地层倾角场构建方法，其特征在于，对标志层拾取后的地层倾角数据进行层内插值的过程包括：
当空间方向位于相邻两个拾取点的连线上时，基于标志层内地震数据振幅强、地层倾角数据明显的当前拾取点的地层倾角与下一拾取点的地层倾角的差值，结合所述当前拾取点的地层倾角表示当前空间方向的地层倾角；
当空间方向位于所有标志层拾取点水平方向外围时，则对最外侧拾取点进行水平方向的延拓。
4.根据权利要求1所述的稳定的地层倾角场构建方法，其特征在于，对层内插值后的地层倾角数据进行层间插值的过程包括：
当空间方向位于经过层内插值后的相邻两个标志层间时，基于下一标志层的地层倾角与当前标志层的地层倾角的差值，结合当前标志层的地层倾角进行层间线性插值；
当空间方向位于所有标志层垂直方向外围时，则对最外侧标志层进行垂直方向的延拓。
CN202310785867.1A 2023-06-30 2023-06-30 一种稳定的地层倾角场构建方法 Active CN116540301B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310785867.1A CN116540301B (zh) 2023-06-30 2023-06-30 一种稳定的地层倾角场构建方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310785867.1A CN116540301B (zh) 2023-06-30 2023-06-30 一种稳定的地层倾角场构建方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116540301A CN116540301A (zh) 2023-08-04
CN116540301B true CN116540301B (zh) 2023-08-25

Family

ID=87449096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310785867.1A Active CN116540301B (zh) 2023-06-30 2023-06-30 一种稳定的地层倾角场构建方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116540301B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998020367A1 (en) * 1996-11-08 1998-05-14 Amoco Corporation Time-frequency processing and analysis of seismic data using very short-time fourier transforms
GB0318827D0 (en) * 2003-08-11 2003-09-10 Bg Intellectual Pty Ltd Dip value in seismic images
CN105093294A (zh) * 2015-06-04 2015-11-25 成都信息工程大学 基于可变模态分解的地震波衰减梯度估计方法
CN105259571A (zh) * 2014-07-15 2016-01-20 中国石油化工股份有限公司 一种地层倾角检测方法
CN114089418A (zh) * 2020-08-24 2022-02-25 中国石油化工股份有限公司 高地层倾角条件下低序级断层的地震识别方法
US11353610B2 (en) * 2017-09-22 2022-06-07 Saudi Arabian Oil Company Estimating geological dip based on seismic data

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6963804B2 (en) * 2002-11-19 2005-11-08 Saudi Arabian Oil Company Seismic data processing method to enhance fault and channel display

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998020367A1 (en) * 1996-11-08 1998-05-14 Amoco Corporation Time-frequency processing and analysis of seismic data using very short-time fourier transforms
GB0318827D0 (en) * 2003-08-11 2003-09-10 Bg Intellectual Pty Ltd Dip value in seismic images
CN105259571A (zh) * 2014-07-15 2016-01-20 中国石油化工股份有限公司 一种地层倾角检测方法
CN105093294A (zh) * 2015-06-04 2015-11-25 成都信息工程大学 基于可变模态分解的地震波衰减梯度估计方法
US11353610B2 (en) * 2017-09-22 2022-06-07 Saudi Arabian Oil Company Estimating geological dip based on seismic data
CN114089418A (zh) * 2020-08-24 2022-02-25 中国石油化工股份有限公司 高地层倾角条件下低序级断层的地震识别方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于结构导向的梯度属性边缘检测技术;宋建国;孙永壮;任登振;;地球物理学报(第10期) *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116540301A (zh) 2023-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xu et al. Joint inversion for crustal and Pn velocities and Moho depth in Eastern Margin of the Tibetan Plateau
Yao et al. Tackling cycle skipping in full-waveform inversion with intermediate data
US9091786B2 (en) Image based effective medium modeling of the near surface earth formation
CN112229404B (zh) 基于海底地形三维优化原理提高海洋重力场插值精度方法
US9341729B2 (en) Amplitude contrast seismic attribute
CA2876632C (en) System and method for migration velocity modeling
CN111856577B (zh) 一种降低逆时偏移地表炮检距道集计算量的方法
CN109884709B (zh) 一种基于面波旅行时层析的转换波静校正方法
CN105629300A (zh) 提高复杂构造偏移数据信噪比的方法
CN108008456B (zh) 一种圈定热液型铀矿深部三维重点铀成矿有利靶区的方法
CN116540301B (zh) 一种稳定的地层倾角场构建方法
CN103901469B (zh) 地震数据的恢复方法
JP6019230B2 (ja) 地震水平線の決定を向上させるための方法
Hayes et al. Analyzing dune foreset cyclicity in outcrop with photogrammetry
Oliveira et al. Increasing the lateral resolution of 3D-GPR datasets through 2D-FFT interpolation with application to a case study of the Roman Villa of Horta da Torre (Fronteira, Portugal)
CN109725354B (zh) 各向异性速度建模方法及系统
Lu et al. Joint velocity updating for anisotropic PP and PS prestack time migration based on hyperbolic correction of nonhyperbolic moveout
Griffin et al. Velocity structure of the Tibetan lithosphere: Constraints from P-wave travel times of regional earthquakes
CN107526102B (zh) 纵波与转换波联合偏移速度建模方法和装置
CN109188527A (zh) 滩浅海地区快速建立三维近海底速度模型的方法
CN105891887B (zh) 基于叠加数据的速度纵横向高密度分析方法
Guillon et al. Geotime: A 3D automatic tool for chronostratigraphic seismic interpretation and filtering
CN106338760B (zh) 误差补偿的起伏地表偏移方法
Yilmaz Image-based near-surface modeling for statics corrections
CN114002735B (zh) 弯曲射线叠前时间偏移速度求取方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant