一种地质岩性差异识别方法及装置与流程

本申请涉及地球物理勘探数据处理
技术领域：
，特别涉及一种地质岩性差异识别方法及装置。
背景技术：
：随着油气勘探对象从大型构造油气藏转移到非构造油气藏领域，随着勘探层系从浅层转移到深层甚至超深层，未来油气勘探面临在弱信号背景下寻找强隐蔽性储层的问题，这类储层与围岩间物性差异小、形成的地震反射信号相似度高，波阻抗界面反射特征微弱，储层边界难以识别。地震差异识别技术是地震数据处理中突出差异的关键技术。现有的地震差异识别方法通常包括相干体识别法、方差体识别法以及波形分类识别法。上述方法都是通过比较地震道之间的波形相似性来突出差异，能够展示地震数据中物性差异明显的地层边界、岩性边界特征，例如大型断层断裂体系(地层边界)，相邻的碳酸盐岩体系与碎屑岩体系分界线(岩性边界)等。发明人发现现有技术存在如下问题：现有的地震差异识别技术对物性差异小，地震响应相似度高的弱信号背景下的地质岩性差异不敏感，不能有效突出弱信号中的边界特征，从而难以满足未来油气勘探的需要。技术实现要素：本申请实施例的目的是提供一种地质岩性差异识别方法及装置，以提高地质岩性差异识别精度，清晰刻画弱信号中不同岩性的接触关系。为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种地质岩性差异识别方法及装置是这样实现的：一种地质岩性差异识别方法，包括：获取待检测对象的原始三维地震振幅数据；对所述原始三维地震振幅数据进行标准化处理得到标准化地震振幅数据；计算所述标准化地震振幅数据的收敛速度；计算所述收敛速度的瞬时相位；根据所述收敛速度的瞬时相位识别所述待检测对象的地质岩性差异。优选方案中，所述标准化地震振幅数据，包括：数据区间为0～1的地震振幅数据。优选方案中，所述对原始三维地震振幅数据进行标准化处理得到标准化地震振幅数据，包括：采用极差正规化方法对所述原始三维地震振幅数据进行标准化处理，得到标准化地震振幅数据。优选方案中，所述采用极差正规化方法对所述原始三维地震振幅数据进行标准化处理得到标准化地震振幅数据，通过下述公式实现：A2(x,y,z)=A1(x,y,z)-minA1maxA1-minA1]]>公式中，(x,y,z)表示三维网格点坐标，A2(x,y,z)表示网格点上标准化地震振幅值；A1(x,y,z)表示网格点上原始三维地震振幅值；minA1表示原始三维地震振幅数据体A1的最小振幅值，maxA1表示原始三维地震振幅数据体A1的最大振幅值。优选方案中，所述计算标准化地震振幅数据的收敛速度，包括：将所述标准化地震振幅数据带入预设迭代方程进行迭代，通过预设控制参数和预设迭代精度，使得预设迭代方程满足迭代精度时停止迭代，此时记录迭代次数，并将所述迭代次数作为所述标准化地震振幅数据的收敛速度。优选方案中，所述预设迭代方程包括：xn+1＝rxn(1-xn)公式中，所述r是实数，表示控制参数；所述n是正整数，表示迭代次数；xn是[0,1]区间的实数，表示预设迭代方程的第n次迭代得到的迭代值；x0是[0,1]区间的实数，表示预设迭代方程的初值，将所述初值x0代入预设迭代方程右侧，则在方程左侧获得一次迭代值x1，此时完成一次迭代过程，再将一次迭代值x1代入预测迭代方程右侧，则在方程左侧获得二次迭代值x2，此时又完成一次迭代过程，以此类推，从所述初值x0开始，进行n次迭代就能获得第n次迭代值xn；所述初值x0在实际中取值为标准化地震振幅数据网格点上的任意振幅值A2(x,y,z)。优选方案中，所述通过预设控制参数和预设迭代精度，使得预设迭代方程满足迭代精度时停止迭代，此时记录迭代次数，并将所述迭代次数作为所述标准化地震振幅数据的收敛速度，包括：设置控制参数r，即在实数区间(0,3)选定r，并根据所述控制参数r确定所述预设迭代方程的收敛极限x*，求解所述预设迭代方程的收敛极限x*通过下述公式实现：x*=0,0<r≤11-1r,1<r<3]]>设置迭代精度δ，并将标准化地震振幅数据网格点上的振幅值A2(x,y,z)作为初值x0代入预设迭代方程进行迭代，且当所述预设迭代方程第n次迭代值xn满足|xn-x*|＜δ时，停止迭代，此时迭代次数n就是网格点上所述标准化地震振幅值A2(x,y,z)的收敛速度，记为N(x,y,z)。优选方案中，计算所述收敛速度的瞬时相位，包括：对所述收敛速度进行希尔伯特变换得到变换值，根据所述变换值和所述收敛速度值，计算所述收敛速度的瞬时相位值。优选方案中，所述根据所述变换值和所述收敛速度值计算所述收敛速度的瞬时相位值，采用下述公式计算得到：P(x,y,z)=arctanN′(x,y,z)N(x,y,z)]]>公式中，(x,y,z)是三维网格点坐标，N'(x,y,z)表示网格点上所述收敛速度的希尔伯特变换值，N(x,y,z)表示网格点上所述收敛速度值，P(x,y,z)表示网格点上所述收敛速度的瞬时相位值。优选方案中，所述根据所述收敛速度的瞬时相位识别所述待检测对象的地质岩性差异包括：同种岩性，所述收敛速度的瞬时相位特征相同；所述收敛速度的瞬时相位特征包括相位的数值变化范围。一种地质岩性差异识别装置，包括：原始数据获取模块、数据标准化处理模块、收敛速度计算模块、瞬时相位计算模块和识别模块；其中，所述原始数据获取模块，用于获取待检测对象的原始三维地震振幅数据；所述数据标准化处理模块，用于对所述原始三维地震振幅数据进行标准化处理得到标准化地震振幅数据；所述收敛速度计算模块，用于计算所述标准化地震振幅数据的收敛速度；所述瞬时相位计算模块，用于计算所述收敛速度的瞬时相位；所述识别模块，用于根据所述收敛速度的瞬时相位识别所述待检测对象的地质岩性差异。由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例提供的一种地质岩性差异识别方法及装置，首先计算标准化地震振幅数据的收敛速度，再计算收敛速度的瞬时相位，获取的收敛速度的瞬时相位尤其对弱信号中地质岩性的微小差异敏感，能够实现大套地质岩性差异检测的同时突出弱信号中的地质岩性差异，并通过提高弱信号中地质岩性差异的识别精度，达到清晰刻画弱信号中不同岩性接触关系的目的。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请地质岩性差异识别方法一个实施例的流程图；图2是本申请中的原始地震振幅剖面示意图；图3是现有技术根据图2得到的用于识别岩性差异的瞬时相位图；图4是利用本申请方法根据图2得到的用于识别岩性差异的瞬时相位图；图5是本申请地质岩性差异识别装置一个实施例的模块图。具体实施方式本申请实施例提供一种地质岩性差异识别方法及装置。为了使本
技术领域：
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。图1是本申请地质岩性差异识别方法一个实施例的流程图。如图1所示，上述方法可以包括：S101：获取待检测对象的原始三维地震振幅数据。可以获取待检测对象的原始三维地震振幅数据。用(x,y,z)表示三维网格点坐标，则所述原始三维数据网格点上坐标(x,y,z)处的振幅值可以用A1(x,y,z)表示，所述待检测对象可以包含若干个有地震振幅值的网格点。在一个实际场景中，输入的原始三维地震振幅数据体A1的网格点数据集合，可以满足下述条件：{A1(x,y,z)|xmin＜x＜xmax,ymin＜y＜ymax,zmin＜z＜zmax}其中，(x,y,z)表示三维网格点坐标，A1(x,y,z)表示所述原始三维数据网格点上的振幅值，xmin和xmax分别表示x方向网格点坐标最小值和最大值；ymin和ymax分别表示y方向网格点坐标最小值和最大值。zmin和zmax分别表示z方向网格点坐标最小值和最大值。S102：对所述原始三维地震振幅数据进行标准化处理得到标准化地震振幅数据。可以对所述原始三维地震振幅数据进行标准化处理得到标准化地震振幅数据，例如，可以采用极差正规化方法对所述原始三维地震振幅数据进行标准化处理，得到标准化地震振幅数据。所述标准化地震振幅数据可以包括：数据区间为0～1的地震振幅数据。所述采用极差正规化方法对所述原始三维地震振幅数据进行标准化处理得到标准化地震振幅数据，通过下述公式实现：A2(x,y,z)=A1(x,y,z)-minA1maxA1-minA1]]>公式中，(x,y,z)表示三维网格点坐标，A2(x,y,z)可以表示网格点上坐标(x,y,z)处的标准化地震振幅值；A1(x,y,z)可以表示网格点上坐标(x,y,z)处的原始三维地震振幅值；minA1可以表示原始三维地震振幅数据A1的最小振幅值，maxA1可以表示原始三维地震振幅数据A1的最大振幅值。标准化处理后可以得到标准化地震振幅数据A2，所述标准化地震振幅数据体A2在每个网格点上的振幅值A2(x,y,z)的数值区间可以为[0,1]。S103：计算所述标准化地震振幅数据的收敛速度。可以计算所述标准化地震振幅数据的收敛速度。具体地，可以将所述标准化地震振幅数据带入预设迭代方程进行迭代，通过预设控制参数和预设迭代精度，可以使得预设迭代方程满足迭代精度时停止迭代，此时记录迭代次数，并将所述迭代次数作为所述标准化地震振幅数据的收敛速度。其中，所述预设迭代方程可以为：xn+1＝rxn(1-xn)上述公式中，所述r是实数，表示控制参数；所述n是正整数，表示迭代次数；xn是[0,1]区间的实数，表示预设迭代方程的第n次迭代得到的迭代值；x0是[0,1]区间的实数，表示预设迭代方程的初值，将所述初值x0代入预设迭代方程右侧，则在方程左侧获得一次迭代值x1，此时完成一次迭代过程，再将一次迭代值x1代入预测迭代方程右侧，则在方程左侧获得二次迭代值x2，此时又完成一次迭代过程，以此类推，从所述初值x0开始，进行n次迭代就能获得第n次迭代值xn。所述初值x0在实际中取值为标准化地震振幅数据网格点上的任意振幅值A2(x,y,z)。所述通过预设控制参数和预设迭代精度，使得预设迭代方程满足迭代精度时停止迭代，此时记录迭代次数，并将所述迭代次数作为所述标准化地震振幅数据的收敛速度，具体可以包括：可以设置控制参数r，即在实数区间0,3选定r，并根据控制参数r确定所述预设迭代方程的收敛极限x*，求解所述预设迭代方程的收敛极限x*通过下述公式实现：x*=0,0<r≤11-1r,1<r<3]]>可以设置迭代精度δ，并将标准化地震振幅数据网格点上的振幅值A2(x,y,z)作为初值x0代入预设迭代方程进行迭代，且当所述预设迭代方程第n次迭代值xn满足|xn-x*|＜δ时，停止迭代，此时迭代次数n就是网格点上所述标准化地震振幅值A2(x,y,z)的收敛速度，记为N(x,y,z)。S104：计算所述收敛速度的瞬时相位。可以计算所述收敛速度的瞬时相位。具体可以包括：对所述收敛速度进行希尔伯特变换得到变换值，根据所述变换值和所述收敛速度，计算所述收敛速度的瞬时相位。所述根据所述变换值和所述收敛速度计算所述收敛速度的瞬时相位，可以采用下述公式计算得到：P(x,y,z)=arctanN′(x,y,z)N(x,y,z)]]>上述公式中，(x,y,z)是三维网格点坐标，N'(x,y,z)表示网格点上所述收敛速度的希尔伯特变换值，N(x,y,z)表示网格点上所述收敛速度，P(x,y,z)表示网格点上所述收敛速度的瞬时相位。S105：根据所述收敛速度的瞬时相位识别所述待检测对象的地质岩性差异。可以根据所述收敛速度的瞬时相位识别所述待检测对象的地质岩性差异。具体地，同种岩性，所述收敛速度的瞬时相位特征可以相同。所述收敛速度的瞬时相位特征可以包括相位的数值变化范围。图2是本申请中的原始地震振幅剖面示意图。图2中，泥岩表现为较弱的反射特征，石膏表现为较强的反射特征，两者在地震振幅剖面上有一定的区分度，但是，石膏带嵌入泥岩之中，垂向边界并不清楚，尤其在箭头所指的弱反射中无法鉴别是否存在石膏。图3是现有技术根据图2得到的用于识别岩性差异的瞬时相位图。由图3可以看出，该瞬时相位图对地层接触关系有所反应，但无法刻画箭头所指的弱反射中存在的细微的地层变化，甚至在三个箭头处都不同程度的出现“假轴”干扰判断。图4是利用本申请方法根据图2得到的用于识别岩性差异的瞬时相位图。由图4可以看出本申请的方法对弱反射中的岩性差异更敏感，不仅能有效的展示大套岩性差异，清晰刻画大套岩性分布，而且能更清楚的展示弱反射中的岩性差异，使弱反射中不同岩性的接触关系更明确清晰，石膏分布带边界在图4中更为清晰，各种岩体的空间关系也更加分明。上述实施例公开的地质岩性差异识别方法，首先计算标准化地震振幅数据的收敛速度，再计算所述收敛速度的瞬时相位，获取的所述收敛速度的瞬时相位尤其对弱信号中地质岩性的微小差异敏感，能够实现大套地质岩性差异检测的同时突出弱信号中的地质岩性差异，并通过提高弱信号中地质岩性差异的识别精度，达到清晰刻画弱信号中不同岩性接触关系的目的。图5是本申请地质岩性差异识别装置一个实施例的模块图。如图5所示，所述地质岩性差异识别装置可以包括：原始数据获取模块501、数据标准化处理模块502、收敛速度计算模块503、瞬时相位计算模块504和识别模块505。其中，所述原始数据获取模块501，可以用于获取待检测对象的原始三维地震振幅数据。所述数据标准化处理模块502，可以用于对所述原始三维地震振幅数据进行标准化处理得到标准化地震振幅数据。所述收敛速度计算模块503，可以用于计算所述标准化地震振幅数据的收敛速度。所述瞬时相位计算模块504，可以用于计算所述收敛速度的瞬时相位。所述识别模块505，可以用于根据所述收敛速度的瞬时相位识别所述待检测对象的地质岩性差异。上述实施例公开的地质岩性差异识别装置与本申请方法实施例相对应，可以实现本申请方法实施例并取得方法实施例的技术效果。在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(ProgrammableLogicDevice,PLD)(例如现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logiccompiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(HardwareDescriptionLanguage，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(AdvancedBooleanExpressionLanguage)、AHDL(AlteraHardwareDescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(CornellUniversityProgrammingLanguage)、HDCal、JHDL(JavaHardwareDescriptionLanguage)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardwareDescriptionLanguage)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage)与Verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC625D、AtmelAT91SAM、MicrochipPIC18F26K20以及SiliconeLabsC8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。该计算机软件产品可以包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。该计算机软件产品可以存储在内存中，内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flashRAM)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括短暂电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。当前第1页1 2 3