地震属性聚类方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种地震属性聚类方法及装置。
【背景技术】
[0002] 在油气勘探中，只有对地下的地质情况有了充分的了解和熟悉后，才能对勘探区 域的油气储藏状况做出判断。获取地质信息的一个重要手段就是分析地震数据经数学变换 后得到的各种地震属性数据。地震属性数据通常是叠前或叠后地震数据，有关地震波的几 何形态、运动学特征、动力学特征等参数。通过对这些参数的研究，可以得到勘探区域地下 介质的结构、岩性、流体等特征，进而推断油气的储藏信息。从获取的地震属性数据中经过 一系列分析推断出地下地质状况的这一过程通常称为地震属性分析，其中最常用的一种方 法就是聚类。
[0003] 20世纪80年代以来，聚类分析方法逐步被引入到地震勘探领域，尤其是在地震多 属性分析和地震相分析方面，极大提高了隐蔽油气藏的预测能力和无井控制情况下的储层 预测能力。
[0004] 所谓聚类就是根据地下介质处获取的地震属性数据之间差异的大小，将它们分为 若干类别，每一类内的数据间相差较小而不同类别的数据差别较大。通过对收集的地震属 性进行聚类，可以将这些地震属性数据可以分为几大类别，进而可以对勘探区域的地质情 况进行进一步的分析。例如对目标区域进行地质相带划分，根据聚类结果和测井解释结果 的对照分析，来确定每个类别所对应的相带。尤其在储层预测的过程中，地震属性聚类分析 是非常必要的步骤，起着比较重要的作用。
[0005] 目前聚类技术大多集中在指定层位面上，而储层则是集中分布在层段中，基于层 位面的聚类方法，不能很好地展现层段中的储层分布。
【发明内容】
[0006] 本发明提供了一种地震属性聚类方法及装置，以至少解决现有的基于层位面上的 聚类技术不能很好地展现层段中的储层分布的问题。
[0007] 根据本发明的一个方面，提供了一种地震属性聚类方法，包括：确定波段聚类方 式、聚类参数、起始层位、层位偏移量以及滑动时间窗的大小，其中，所述滑动时间窗是待研 究层段的波形图中两个相邻波峰之间所含的样本点个数或两个相邻波谷之间所含的样本 点个数，所述起始层位以上至少有半个滑动时间窗的层位数，终止层位以下至少有半个滑 动时间窗的层位数；利用所述滑动时间窗对所述待研究层段的地震属性数据进行聚类，确 定所述待研究层段中各个层位的样本点所属的类别；按照空间相似度对相邻层位的聚类结 果进行统一，其中，从所述起始层位的下一个层位开始，将每个层位的聚类结果按照与其相 邻的上一个层位的聚类结果进行调整。
[0008] 在一个实施例中，所述滑动时间窗的计算公式为：
1，其中，ΔΤ表 示滑动时间窗，tstep表示采样步长，t。表示层位上样本点所在的波段中距所述样本点最近的 波谷或波峰与所述样本点之间的采样时间间隔。
[0009] 在一个实施例中，所述波段聚类方式包括：基于均值的波段聚类方式、基于属性拼 合的波段聚类方式或者基于差值和的波段聚类方式。
[0010] 在一个实施例中，如果采用所述基于均值的波段聚类方式，利用所述 滑动时间窗对所述待研究层段的地震属性数据进行聚类，包括：根据当前层 位上的样本点e所在的波段，按照以下公式确定所述样本点e的属性向量：
l·其中，所述样本点e 的原始属性向量为（aly82^，…a。，…ar〇，ak表不所述样本点e的滑动时间窗ΔΤ内 的点集合A中第j个点的第i个属性值
I示滑动时间窗为AT的情况下所 述样本点e的第i个属性的平均属性值，i= 1，2,…，η;按照上述公式对所述当前层位上 的其他样本点进行计算，得到所述当前层位上各样本点的属性向量；依次沿着所述点集合 Α中各样本点所在层位，对各样本点的属性向量进行聚类。
[0011] 在一个实施例中，如果采用所述基于属性拼合的波段聚类方式，利用所述滑动时 间窗对所述待研究层段的地震属性数据进行聚类，包括：
[0012] 将当前层位上的样本点e的滑动时间窗ΔΤ内的点集合A中的各样本点的所有 属性进行拼合，得到所述样本点e的波段属性向量：(A1全属性，A2全属性，…，Aj全属 性，…），其中，j=l，2，…，ΔΤ，所述点集合A中样本点的全属性为（al，a2，一ai，… an);按照上述步骤对所述当前层位上的其他样本点进行计算，得到所述当前层位上各样本 点的波段属性向量；对所述当前层位上的所有样本点的波段属性向量进行聚类。
[0013] 在一个实施例中，如果采用所述基于差值和的波段聚类方式，利用所述滑动时间 窗对所述待研究层段的地震属性数据进行聚类，包括：按照以下公式分别计算当前层位上 的样本点e的属性向量与预先存储的多个聚类中心的距离D:
.，其 中，aiAj表示样本点e的滑动时间窗ΔΤ内的点集合A中第j个点的第i个属性值，ai^表 示聚类中心的滑动时间窗AT内的点集合C中第j个点的第i个属性值，所述聚类中心与 类别一一对应；确定与所述样本点e距离最近的聚类中心对应的类别为所述样本点e的类 别。
[0014] 在一个实施例中，按照空间相似度对相邻层位的聚类结果进行统一包括：将所述 5起始层位的各样本点按照所属类别进行分类，并按预设顺序进行标签；步骤A1，按照相邻 层位的空间相似度，在与上层层位相邻的下层层位中，确定与所述上层层位的对应区域；步 骤A2,根据所述上层层位的标签，将所述下层层位区域内的样本点的标签调整为所述上层 层位中对应区域的标签；重复执行步骤A1至A2,直到完成所述待研究层段的所有层位的聚 类结果调整。
[0015] 在一个实施例中，在利用所述滑动时间窗对所述待研究层段的地震属性数据进行 聚类之前，所述方法还包括：对所述待研究层段的地震属性数据进行以下预处理：对所述 地震属性数据中的异常数据进行过滤处理；以及对过滤后的地震属性数据进行归一化处 理。
[0016] 根据本发明的另一个方面，提供了一种地震属性聚类装置，包括：确定单元，用5 于确定波段聚类方式、聚类参数、起始层位、层位偏移量以及滑动时间窗的大小，其中，所述 滑动时间窗是待研究层段的波形图中两个相邻波峰之间所含的样本点个数或两个相邻波 谷之间所含的样本点个数，所述起始层位以上至少有半个滑动时间窗的层位数，终止层位 以下至少有半个滑动时间窗的层位数；聚类单元，用于利用所述滑动时间窗对所述待研究 层段的地震属性数据进行聚类，确定所述待研究层段中各个层位的样本点所属的类别；调 整单元，用于按照空间相似度对相邻层位的聚类结果进行统一，其中，从所述起始层位的下 一个层位开始，将每个层位的聚类结果按照其上一个层位的聚类结果进行调整。
[0017] 通过本发明的地震属性聚类方法及装置，从层位面上的点的上下波段信息入手， 利用波段信息进行多属性聚类分析，通过滑动时间窗对特定层段的地震体数据进行聚类， 并利用空间契合度算法对相邻层位的聚类结果进行统一，能较好地从全局角度展现层段中 的储层分布。
【附图说明】
[0018] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。在附图中：
[0019]图1是本发明实施例的地震属性聚类方法的流程图；
[0020] 图2是本发明实施例的地震属性聚类装置的结构框图；
[0021] 图3是本发明实施例的层位模型图；
[0022] 图4是本发明实施例的波段聚类方式的示意图；
[0023] 图5是本发明实施例的层位聚类中心俯视图；
[0024] 图6A是本发明实施例的上层层位的标签分布示意图；
[0025] 图6B是本发明实施例的下层层位的标签分布示意图；
[0026] 图6C是本发明实施例的下层层位的标签统一结果示意图；
[0027] 图7是本发明实施例的体聚类结果统一示意图；
[0028]图8是本发明实施例的地震属性聚类方法的具体实例的实施流程图。
【具