一种基于旋转菱形的属性提取与断层描述方法

摘要

本发明公开了一种基于旋转菱形的属性提取与断层描述方法，包括以下步骤：a、确定面元范围；b、输入地震数据，给出菱形长短轴的大小值，选取数据中的一点（采样点），做360°的转动，每转动一个角度，提取确定面元范围内的数据；c、对所提取的数据，选择属性度量值计算其属性值；d、计算完该点各个角度的属性值后，取其中最大或最小值作为该点的属性值；e、继续选取数据中的其他点，重复步骤b、c、d，直至选完所有点；f、对于断裂系统的沿层数据，用切片显示最小属性值；对于井点，用玫瑰图显示不同角度旋转属性值；对于断层破碎带，用直方图显示最终结果。本发明具有较好的抗噪性和分辨率，能够识别断层、裂缝方向，且也可以被用来定量判别断层破碎带。

权利要求

1.一种基于旋转菱形的属性提取与断层描述方法，其特征在于包括以下步骤：a、利用菱形确定数据的范围，设菱形的长、短半轴的长度值分别为a、b，长轴与水平轴的角度为θ，利用以下公式，确定菱形4个边的长度值，分别设定为y1、y2、y3、y4，利用其交集确定具体面元范围内的数据，即菱形绕原点逆时针旋转过程中，当A点大于等于D点横坐标时候，选择满足小于等于y1和y2且大于等于y3和y4范围内的数据；当A点小于D点横坐标且大于B点横坐标的时候，选择满足小于等于y1和y4且大于等于y2和y3范围内的数据；当A点小于B点横坐标时候，选择满足大于等于y1和y2且小于等于y3和y4范围内的数据；

b、输入地震数据，给出菱形长、短轴的长度值，选取地震数据中的某一采样点，以该点为中心，做360°的转动，每转动一个角度，提取步骤a确定范围内的数据,步骤a公式中的x为采样点的x坐标值；

c、对步骤b所提取的数据，进行振幅或能量类属性计算，平均绝对振幅、总绝对振幅、总能量的表达式分别为：平均绝对振幅：

总绝对振幅：

总能量：

式中，M表示数据的采样点数，x(n)表示地震数据；

d、计算完该点各个角度的属性值后，取其中最大或最小值作为该采样点的属性值；

e、继续选取地震数据中的其他采样点，重复步骤b、c、d；直至选取完地震数据中的所有采样点；

f、对于断裂系统的沿层数据，用切片显示最小属性值；对于井点，用玫瑰图显示不同角度旋转属性值；对于断层破碎带，用直方图显示最终结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于旋转菱形的属性提取与断层描述方法，其特征在于：在上述步骤b中，长轴与短轴的长度值比例设定为1:1、3:1、5:1、5:2、5:3、5:4、5:5、

10:4或15:6。

说明书

一种基于旋转菱形的属性提取与断层描述方法

技术领域

[0001] 本发明属于地震勘探领域。地震勘探包括采集、处理、解释三大技术，其中地震属性是地震解释的一个非常重要的技术手段，目前提取地震属性的方法很多，但均存在着计算方法的局限性。本发明尤其是涉及一种基于旋转菱形的属性提取与断层描述方法，并集中在断层和裂缝解释中进行应用。

背景技术

[0002] 地震属性的提取有多种方式：整道提取可以研究属性的剖面特征；按时窗沿层提取时，常得到切片属性；也可以按直角、十字排列等简单的空间组合来提取相干属性，以上都是日常地震属性提取与分析的主要工作。但无论是单道、多道空间组合，还是体元，实际都是一种规则的计算方式，在识别断层、裂缝时，都是以较平的地层为目标体来研究的，如相干切片有小值分布的结构特征，借此判断断层、裂缝或其他异常体的存在。这样，都不能很好地刻画异常体的方向特性。

发明内容

[0003] 本发明的任务在于提供一种基于旋转菱形的属性提取与断层描述方法；其利用菱形对角线所具有的方向性来判断特殊地质体的方向、范围等特征。

[0004] 其技术解决方案是：

[0005] 一种基于旋转菱形的属性提取与断层描述方法，包括以下步骤：

[0006] a、利用菱形确定数据的范围，设菱形的长、短半轴的长度值分别为a、b，长轴与水平轴的角度为θ，利用以下公式，确定菱形4个边的长度值，分别设定为y1、y2、y3、y4，利用其交集确定具体面元范围内的数据：即菱形绕原点逆时针旋转过程中，当A点大于等于D点横坐标时候，选择满足小于等于y1和y2且大于等于y3和y4范围内的数据；当A点小于D点横坐标且大于B点横坐标的时候，选择满足小于等于y1和y4且大于等于y2和y3范围内的数据；当A点小于B点横坐标时候，选择满足大于等于y1和y2且小于等于y3和y4范围内的数据；

[0007]

[0008]

[0009]

[0010]

[0011] b、输入地震数据，给出菱形长、短轴的长度值，选取地震数据中的某一采样点，以该点为中心，做360°的转动，每转动一个角度，提取步骤a确定范围内的数据，步骤a公式中的x为采样点的x坐标值；

[0012] c、对步骤b所提取的数据，进行振幅或能量类属性计算，平均绝对振幅、总绝对振幅、总能量的表达式为别为，

[0013] 平均绝对振幅：

[0014] 总绝对振幅：

[0015] 总能量：

[0016] 式中，M表示数据的采样点数，x(n)表示地震数据；

[0017] d、计算完该点各个角度的属性值后，取其中最大或最小值作为该采样点的属性值；

[0018] e、继续选取地震数据中的其他采样点，重复步骤b、c、d；直至选取完地震数据中的所有采样点；

[0019] f、对于断裂系统的沿层数据，用切片显示最小属性值；对于井点，用玫瑰图显示不同角度旋转属性值；对于断层破碎带，用直方图显示最终结果。

[0020] 在上述步骤b中，长轴与短轴的长度值比例设定为1:1、3:1、5:1、5:2、5:3、5:4、5:5、10:4或15:6。

[0021] 本发明具有以下有益技术效果：

[0022] 本发明能够很好地反映地质体的各向异性特性，特别是断层的走向、倾向、发育方向、丰度等。

附图说明

[0023] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作更进一步说明：

[0024] 图1为本发明中确定菱形面积的示意图。

[0025] 图2为本发明的一种实施方式的流程框图。

[0026] 图3示出了长、短轴大小值变化时的同一属性度量值下的模型的属性图；其中，3a为原始模型剖面，3b为长短轴1:1的属性图，3c为长短轴3:1的属性图，3d为长短轴5:1的属性图，3e为长短轴5:1的属性图，3f为长短轴5:2的属性图，3g为长短轴5:3的属性图，3h为长短轴5：4的属性图，3i为长短轴5:5的属性图，3j为长短轴5:2的属性图，3k长短轴10:4的属性图，3l长短轴15:6的属性图。

[0027] 图4示出了不同噪声下的某点P的不同角度属性值变化的玫瑰图；其中，4a为点P的示意图，4b为无噪下点P的玫瑰图，4c为加100％噪声下点P的玫瑰图，4d为加200％噪声下点P的玫瑰图。

[0028] 图5示出了不同属性度量值下的模型的地震属性图；其中，5a为原始模型，5b为均方根振幅属性图，5c为平均绝对振幅属性图，5d为总绝对振幅属性图，5e为总能量属性图，5f为平均能量属性图。

[0029] 图6示出了由本发明获取的识别断层破碎带的结果；其中，6a为某两口井的连井剖面，6b为点A的不同角度属性值的直方图，6c为点B处的不同角度属性值的直方图。

[0030] 图7示出了由本发明获取的T4层地层切片处理结果；其中，7a为原始T4地层切片，7b为应用本发明后的效果图。

具体实施方式

[0031] 结合图1与图2，一种基于旋转菱形的属性提取与断层描述方法，包括以下步骤：

[0032] a、利用菱形确定数据的范围，按图1所示，设菱形的长短半轴的长度值分别为a、b，长轴与水平轴的角度为θ，利用以下公式，确定菱形4个边的长度值，分别设定为y1、y2、y3、y4，其中y1为AB的长度值、y2为BC的长度值、y3为CD的长度值、y4为DA的长度值，利用其交集确定具体面元范围内的数据：即菱形绕原点逆时针旋转过程中，当A点大于等于D点横坐标时候，选择满足小于等于y1和y2且大于等于y3和y4范围内的数据；当A点小于D点横坐标且大于B点横坐标的时候，选择满足小于等于y1和y4且大于等于y2和y3范围内的数据；当A点小于B点横坐标时候，选择满足大于等于y1和y2且小于等于y3和y4范围内的数据；

[0033]

[0034]

[0035]

[0036]

[0037] b、输入地震数据，给出菱形长短轴的长度值(大小值)，选取地震数据中的某一采样点，以该点为中心，做360°的转动，每转动一个角度，提取步骤a确定范围内的数据，步骤a公式中的x为采样点的x坐标值；

[0038] c、对步骤b所提取的数据，进行振幅或能量类属性计算，平均绝对振幅、总绝对振幅、总能量的表达式为别为，

[0039] 平均绝对振幅：

[0040] 总绝对振幅：

[0041] 总能量：

[0042] 式中，M表示数据的采样点数，x(n)表示地震数据；

[0043] d、计算完该点各个角度的属性值后，取这些角度属性值中最大或最小值作为该点的属性值；

[0044] e、继续选取地震数据中的其他采样点，重复步骤b，c，d；直至选取完地震数据中的所有点，即直至扫描计算完地震数据中所有点的属性值，最后输出结果以及需要的某采样点的各个角度属性值；

[0045] f、对于断裂系统的沿层数据，用切片显示最小属性值；对于井点，用玫瑰图显示不同角度旋转属性值；对于断层破碎带，用直方图显示最终结果。

[0046] 本发明获取的数据结果可参见图7。可以发现，本发明使得断裂清晰度高，断层连续性好，且可算出井点处的微裂缝发育方向，还能发现常规方法显示不清的几条小断层(图7中标识区)。

[0047] 更进一步地，发明人还针对本发明中某一些影响因素发生变化时，这些变化对结果(模型数据)的影响作了更深入的研究。诸如：

[0048] 一、本发明中旋转菱形的长、短轴长度值变化时的模型数据不同状态，即长、短轴的长度值(比例)分别设为1:1、3:1、5:1、5:2、5:3、5:4、5:5、10:4、15:6，参见图3。注：当长、短轴选择为5：2时效果最好。

[0049] 二、本发明中显示了原始模型数据进行不同程度的加噪处理后某点P不同角度属性值的几种变化状态，即对原始模型分别加了100％噪声、200％噪声，参见图4。注：当信噪比大于1时，本发明抗噪性较好，可以精确计算断层处倾角。

[0050] 三、本发明中，计算地震属性时，采用不同的属性度量值，得到相应属性图，参见图5。注：相对而言，振幅类属性中总绝对振幅属性的效果最好，能量类属性中总能量属性的效果较好。

[0051] 下面是本发明的具体应用例：

[0052] 发明人将本发明应用于某工区：如图6所示为该工区两口井，井A处(即破碎带区域中的点)，不同旋转角度的振幅值变化比较剧烈；而井B处则变化相对比较平缓，由此说明本发明可以定量判定断层破碎带；如图7所示，为该工区T4层原始地层切片处理效果。可以看出，本发明使得断裂清晰度高，断层连续性好，且可算出井点处的微裂缝发育方向，还能发现常规方法显示不清的几条小断层(图7中标识区)。

[0053] 上述方式中未述及的有关技术内容采取或借鉴已有技术即可实现。

[0054] 需要说明的是，在本说明书的指导下本领域技术人员还可以做出这样或那样的容易变化方式，诸如等同方式，或明显变形方式。上述的变化方式均应在本发明的保护范围之内。