體曲率獲取方法和設備的制作方法
【專利摘要】本發明提供了用于獲取體曲率的方法和設備，其中，所述方法包括：獲取三維地震數據的每個地震數據采樣點的線方向、道方向和時間/深度方向的梯度矢量；基于獲取的梯度矢量建立地震數據采樣點的梯度結構張量；對梯度結構張量的元素進行平滑；基于平滑后的梯度結構張量獲取P波屬性和Q波屬性，其中，P波屬性是一種反應地下巖層沿線方向的變化率的屬性，Q波屬性是一種反應地下巖層沿道方向的變化率的屬性；基于P波屬性和Q波屬性獲取體曲率。通過本方法可獲得較好的計算性能和對裂縫的較準確的預測。
【專利說明】體曲率獲取方法和設備【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及地球物理勘探技術，更具體地講，涉及一種基于P波和Q波屬性獲取體曲率，最終實現預測裂縫發育的方法和設備。
【背景技術】
[0002]據統計，全球石油天然氣產量有一半以上分布于裂縫性儲層中。在我國，裂縫性儲層也廣泛發育，如四川、華北、長慶、塔里木、克拉瑪依、勝利、吉林、遼河、青海、玉門等許多油田都發現了裂縫性油氣田。裂縫性儲層又以碳酸鹽類為主，然而由于碳酸鹽巖儲層特有的低孔、非均質性和各向異性，大大增加了油氣勘探的難度。裂縫是此類儲層主要油氣儲集和運移的通道。因此，準確地預測此類儲層中的裂縫，就等于直接在此類儲層中找到了油氣。
[0003]在常用的裂縫預測方法中，利用地震信息識別和預測裂縫的方法由于在橫向連續性上的優勢，因此在裂縫描述和預測中具有不可替代的作用。其基礎是各向異性理論，具體而言，又可分為三大類:
[0004]一是基于成因分析的預測方法。它主要在從裂縫形成條件出發，如裂縫發育的有利構造部位、有利沉積相帶、有利巖性、有利厚度等，間接預測裂縫發育帶。
[0005]二是地震橫波預測法。因為橫波在裂隙介質中分裂為快、慢橫波(橫波雙折射)，通過對地震資料的坐標變換得到橫波的多個分量，這樣就可以得到我們所需的信息，進而實現裂縫檢測。
[0006]三是基于裂縫縱波地震響應的預測方法。通過分析裂縫縱波的地震響應特征，如相干體、振幅、波阻抗、吸收系數、地層曲率、分頻屬性、屬性體和屬性差異體，直接預測裂縫的展布特征。
[0007]基于成因分析的預測方法只能對裂縫進行間接預測；地震橫波在裂縫檢測上具有相對的優勢，但由于成本和處理技術等問題，近期難以推廣應用；而縱波地震預測方法則是一種既直接又現實的裂縫預測方法，并且在國內外部分油氣田也有成功應用的先例。綜合比較而言，基于裂縫縱波地震響應的預測方法更為實際可行。
[0008]在基于裂縫縱波地震響應的裂縫預測中，包括基于疊前地震資料的裂縫預測和基于疊后地震資料的裂縫預測方法兩大類，其中后者又主要包括相干、曲率等方法。
[0009]目前，曲率計算都是以傾角和方位角作為輸入，且主要采用復數道分析算法或離散傾角掃描算法。復數道分析算法由于只是用單點的傾角信息，沒有平滑掉背景噪聲，因此效果較差；而離散傾角掃描算法的效果雖好，但是計算速度太慢。
【發明內容】
[0010]本發明目的在于提供體曲率獲取方法和設備。
[0011]為實現上述目的，根據本發明的一方面，提供了一種獲取體曲率的方法，包括:A)獲取三維地震數據的每個地震數據采樣點的線方向、道方向和時間/深度方向的梯度矢量；B)基于獲取的梯度矢量建立地震數據采樣點的梯度結構張量；C)對梯度結構張量的元素進行平滑；D)基于平滑后的梯度結構張量獲取P波屬性和Q波屬性，其中，P波屬性是一種反應地下巖層沿線方向的變化率的屬性，Q波屬性是一種反應地下巖層沿道方向的變化率的屬性；E)基于P波屬性和Q波屬性獲取體曲率。
[0012]可選地，步驟C)中可通過下面的高斯濾波器對梯度結構張量的元素進行平滑:
【權利要求】
1.一種獲取體曲率的方法，包括: A)獲取三維地震數據的每個地震數據采樣點的線方向、道方向和時間/深度方向的梯度矢量； B)基于獲取的梯度矢量建立地震數據采樣點的梯度結構張量； C)對梯度結構張量的元素進行平滑； D)基于平滑后的梯度結構張量獲取P波屬性和Q波屬性，其中，P波屬性是一種反應地下巖層沿線方向的變化率的屬性，Q波屬性是一種反應地下巖層沿道方向的變化率的屬性； E)基于P波屬性和Q波屬性獲取體曲率。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟C)中通過下面的高斯濾波器對梯度結構張量的元素進行平滑:
G(Xi’ Vj,z;;σ) = cxp[(.v； + \? +?)/(2σ~)] 其中，Xp Yj和Zj表示沿著X，y和ζ軸的待平滑的梯度結構張量的元素為中心的第j道，σ是平滑時窗。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，基于平滑后的梯度結構張量獲取P波屬性和Q波屬性是對平滑后的梯度結構張量進行特征值分解得到P波屬性和Q波屬性， 其中，P波屬性是進行特征值分解后的最大特征值所對應的特征向量的第一個元素和第二個元素、第三個元素的差的比值；Q波屬性是進行特征值分解后的最大特征值所對應的特征向量的第二個元素和第二個元素、第三個元素的差的比值。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟E)包括: 基于P波屬性和Q波屬性獲取下面的反射面的二次曲面表達式的系數: ζ (X，y) =ax2+by2+cxy+dx+ey+f 其中，a的值是P波屬性沿X方向的偏導數值的一半，b的值是Q波屬性沿y方向的偏導數值的一半，c是P波屬性沿X方向的偏導數值和Q波屬性沿y方向的偏導數值的和的一半，d的值等于P波屬性的值，e的值等于Q波屬性的值，f是常數； 基于獲取的二次曲面表達式的系數獲取體曲率。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括:讀取三維地震數據，其中，三維地震數據是疊后地震數據。
6.一種獲取體曲率的設備，包括: 梯度矢量獲取模塊，用于獲取三維地震數據的每個地震數據采樣點的線方向、道方向和時間/深度方向的梯度矢量； 梯度結構張量獲取模塊，用于基于獲取的梯度矢量建立地震數據采樣點的梯度結構張量; 平滑模塊，用于對梯度結構張量的元素進行平滑； P波屬性和Q波屬性獲取模塊，用于基于平滑后的梯度結構張量獲取P波屬性和Q波屬性，其中，P波屬性是一種反應地下巖層沿線方向的變化率的屬性，Q波屬性是一種反應地下巖層沿道方向的變化率的屬性； 體曲率獲取模塊，用于基于P波屬性和Q波屬性獲取體曲率。
7.根據權利要求6所述的設備，其特征在于，平滑模塊通過下面的高斯濾波器對梯度結構張量的元素進行平滑:
8.根據權利要求6所述的設備，其特征在于，基于平滑后的梯度結構張量獲取P波屬性和Q波屬性是對平滑后的梯度結構張量進行特征值分解得到P波屬性和Q波屬性， 其中，P波屬性是進行特征值分解后的最大特征值所對應的特征向量的第一個元素和第二個元素、第三個元素的差的比值；Q波屬性是進行特征值分解后的最大特征值所對應的特征向量的第二個元素和第二個元素、第三個元素的差的比值。
9.根據權利要求6所述的設備，其特征在于，體曲率獲取模塊包括: 系數獲取單元，用于基于P波屬性和Q波屬性獲取下面的反射面的二次曲面表達式的系數:
ζ (X，y) =ax2+by2+cxy+dx+ey+f 其中，a的值是P波屬性沿X方向的偏導數值的一半，b的值是Q波屬性沿y方向的偏導數值的一半，c是P波屬性沿X方向的偏導數值和Q波屬性沿y方向的偏導數值的和的一半，d的值等于P波屬性的值，e的值等于Q波屬性的值，f是常數； 體曲率計算單元，用于基于獲取的二次曲面表達式的系數獲取體曲率。`
10.根據權利要求6所述的設備，其特征在于，所述設備還包括:地震數據讀取模塊，用于讀取三維地震數據，其中，三維地震數據是疊后地震數據。
【文檔編號】G01V1/28GK103869362SQ201410085540
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2014年3月10日
【發明者】張洞君, 鄒文, 陶正喜, 錢楓, 劉璞, 洪余剛, 周晶晶, 張越 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司
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