基于地层结构信息分离的断溶体识别方法和装置与流程

1.本发明属于油气地球物理勘探领域，更具体地，涉及一种基于地层结构信息分离的断溶体识别方法和一种基于地层结构信息分离的断溶体识别装置。


背景技术：

2.以顺北油气田为例，其是由一系列沿断裂带分布、埋深大于7000m的碳酸盐岩断溶体油藏组成，具有沿断裂带整体含油、不均匀富集的特点。顺北油气田上覆巨厚却尔却克组泥岩作为区域封盖层；下古生界脆性碳酸盐岩在走滑断裂多期活动过程中形成的破碎带，经后期的改造作用形成的洞穴、小断裂、裂缝及沿缝溶蚀孔洞形成有利储集空间；断裂带外围致密碳酸盐岩作为侧向封挡构成了断溶体油气藏。
3.针对这类断溶体油藏区，已钻井资料揭示，离主干断裂带越近，碳酸盐岩缝洞型储层越发育，离主干断裂带越远或主干断裂活动强度越小，缝洞型储层发育程度越弱，构造破裂作用控制着储层发育规模。断溶体的发育规模是当前断溶体油藏勘探开发评价的关键参数，如何利用地震资料识别、确定断溶体的边界(规模)是目前断溶体油藏勘探开发亟待解决的问题之一。
4.由于断溶体储层发育具有沿断裂带纵向分布特点，纵向延伸较长，贯穿几套地层，在地震剖面上主要表现为沿断裂带发育的杂乱弱、杂乱中强及局部“串珠”状反射特征，断溶体反射与地层结构的反射“交织”在一起，造成断溶体的边界识别十分困难。前人主要应用相干、曲率、自动断层提取(afe)与能量或波阻抗体进行断溶体特征的识别，但由于断溶体的反射能量与地层结构的反射能量基本相当，很难消除地层结构反射特征对断溶体边界识别的影响。


技术实现要素：

5.针对目前基于地震资料难以识别断溶体边界和规模的问题，本申请提出了一种基于地震结构信息分离的断溶体识别方法。本申请还提出了相应的装置。
6.根据本申请的一方面，提供了一种基于地层结构信息分离的断溶体识别方法，所述方法包括：建立断溶体地震地质模型；得到所述断溶体地震地质模型的正演模拟偏移剖面；将所述正演模拟偏移剖面每一地震道分解成不同频率的多个子波；根据总能量大小对不同频率的多个子波进行排序；对比断溶体地震地质模型和不同频率的子波的叠加剖面，确定代表断溶体反射特征的子波频率；从实际断溶体地震资料中提取代表断溶体反射特征的子波频率对应的子波，以进行断溶体识别。
7.在一种可能的实施方式中，所述得到所述断溶体地震地质模型的正演模拟偏移剖面包括：采用有限差分波动方程正演模拟技术，基于所述断溶体地震地质模型模拟地震波场在地下及断溶体内的传播规律，得到炮集记录；对所述炮集记录进行处理，得到所述正演模拟偏移剖面，其中，对所述炮集记录进行处理包括对所述炮集记录进行叠加和偏移。
8.在一种可能的实施方式中，，所述将所述正演模拟偏移剖面每一地震道分解成不
同频率的多个子波包括：基于下式将所述正演模拟偏移剖面每一地震道s(t)分解成不同频率的多个子波：
[0009][0010]
其中，a
i
(t)表示第i层的反射系数，ω
i
(t)表示第i层处对应的地震子波，n表示子波总数。
[0011]
在一种可能的实施方式中，所述根据总能量大小对不同频率的多个子波进行排序包括：按照总能量从大到小的顺序对不同频率的多个子波进行排序。
[0012]
在一种可能的实施方式中，所述对比断溶体地震地质模型和不同频率的子波的叠加剖面，确定代表断溶体反射特征的子波频率，包括：如果排序后第1～m个子波的叠加剖面反映出断溶体地震地质模型中地层结构反射的特征，而第1～(m+1)个子波的叠加剖面在第1～m个子波的叠加剖面的基础上引入了断溶体地震地质模型中断溶体反射的特征，则确定第1～m个子波对应于地层结构反射；进一步地，如果第(m+1)～k个子波的叠加剖面反映出断溶体地震地质模型中断溶体反射的特征，而第(m+1)～(k+1)个子波的叠加剖面在第(m+1)～k个子波的叠加剖面的基础上引入背景噪声的反射，则确定第(m+1)～k个子波对应于断溶体反射；其中，m<k<n，n表示子波总数。
[0013]
根据本申请的另一方面，还提供了一种基于地层结构信息分离的断溶体识别装置，所述装置包括：模型建立单元，用于建立断溶体地震地质模型；正演单元，用于得到所述断溶体地震地质模型的正演模拟偏移剖面；地震信号分解单元，用于将所述正演模拟偏移剖面每一地震道分解成不同频率的多个子波；子波排序单元，用于根据总能量大小对不同频率的多个子波进行排序；子波定标单元，用于对比断溶体地震地质模型和不同频率的子波的叠加剖面，确定代表断溶体反射特征的子波频率；断溶体特征提取单元，用于从实际断溶体地震资料中提取代表断溶体反射特征的子波频率对应的子波，以进行断溶体识别。
[0014]
在一种可能的实施方式中，所述正演单元具体用于：采用有限差分波动方程正演模拟技术，基于所述断溶体地震地质模型模拟地震波场在地下及断溶体内的传播规律，得到炮集记录；对所述炮集记录进行处理，得到所述正演模拟偏移剖面，其中，对所述炮集记录进行处理包括对所述炮集记录进行叠加和偏移。
[0015]
在一种可能的实施方式中，所述地震信号分解单元具体用于：基于下式将所述正演模拟偏移剖面每一地震道s(t)分解成不同频率的多个子波：
[0016][0017]
其中，a
i
(t)表示第i层的反射系数，ω
i
(t)表示第i层处对应的地震子波，n表示子波总数。
[0018]
在一种可能的实施方式中，所述子波排序单元具体用于：
[0019]
按照总能量从大到小的顺序对不同频率的多个子波进行排序。
[0020]
在一种可能的实施方式中，所述子波定标单元具体用于：
[0021]
如果排序后第1～m个子波的叠加剖面反映出断溶体地震地质模型中地层结构反射的特征，而第1～(m+1)个子波的叠加剖面在第1～m个子波的叠加剖面的基础上引入了断溶体地震地质模型中断溶体反射的特征，则确定第1～m个子波对应于地层结构反射；
[0022]
进一步地，如果第(m+1)～k个子波的叠加剖面反映出断溶体地震地质模型中断溶体反射的特征，而第(m+1)～(k+1)个子波的叠加剖面在第(m+1)～k个子波的叠加剖面的基础上引入背景噪声的反射，则确定第(m+1)～k个子波对应于断溶体反射；
[0023]
其中，m<k<n，n表示子波总数。
[0024]
根据本申请，对地震信号进行分解和重建，并标定重建后的地震信号与地质信号的关系，基于所标定的关系从地震资料中分离出断溶体信息，从而达到压制或消除地层结构地震信息和噪声对断溶体地震信息的影响，突出断溶体的边界信息，利用常规地震属性方法就能识别断溶体边界和规模的目的。
附图说明
[0025]
通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0026]
图1示出根据本申请的一个实施例的基于地层结构信息分离的断溶体识别方法。
[0027]
图2示出根据本申请的一个实施例的基于地层结构信息分离的断溶体识别装置。
[0028]
图3(a)示出某典型断溶体地震剖面；图3(b)示出其属性剖面。
[0029]
图4(a)示出某断溶体地震地质模型；图4(b)示出该断溶体地震地质模型的正演模拟偏移剖面；图4(c)示出排序后第1～4分量的叠加剖面；图4(d)示出第5～10分量的叠加剖面。
[0030]
图5(a)和图5(b)分别示出根据本申请进行地层结构压制后得到的断溶体地震剖面和属性剖面。
具体实施方式
[0031]
下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0032]
请参见图1。图1示出根据本申请实施例的基于地层结构信息分离的断溶体识别方法的流程图。如图所示，该方法包括下列步骤101～106。
[0033]
步骤101，建立断溶体地震地质模型。
[0034]
可以利用数值模拟方法建立断溶体地震地质模型。
[0035]
步骤102，得到所述断溶体地震地质模型的正演模拟偏移剖面。
[0036]
在一种可能的实施方式中，步骤102具体包括：采用有限差分波动方程正演模拟技术，基于所述断溶体地震地质模型模拟地震波场在地下及断溶体内的传播规律，得到炮集记录；对所述炮集记录进行处理，得到所述正演模拟偏移剖面，其中，对所述炮集记录进行处理包括对所述炮集记录进行叠加和偏移。
[0037]
步骤103，将所述正演模拟偏移剖面每一地震道分解成不同频率的多个子波。
[0038]
在一种可能的实施方式中，步骤103具体包括：基于下式将所述正演模拟偏移剖面每一地震道s(t)分解成不同频率的多个子波：
[0039][0040]
其中，a
i
(t)表示子波i的振幅信息，ω
i
(t)表示子波i的频率和相位信息，n表示子波总数。
[0041]
步骤104，根据总能量大小对不同频率的多个子波进行排序。
[0042]
步骤105，对比断溶体地震地质模型和不同频率的子波的叠加剖面，确定代表断溶体反射特征的子波频率。
[0043]
单一的子波通常不能代表地层结构或断溶体的地震反射特征，多个分量的叠加可代表特定地质结构的反射特征，能量最小、排在最后的若干子波分量通常主要为背景噪音。
[0044]
在一种可能的实施方式中，步骤105具体包括：
[0045]
如果排序后第1～m个子波的叠加剖面反映出断溶体地震地质模型中地层结构反射的特征，而第1～(m+1)个子波的叠加剖面在第1～m个子波的叠加剖面的基础上引入了断溶体地震地质模型中断溶体反射的特征，则确定第1～m个子波对应于地层结构反射；
[0046]
进一步地，如果第(m+1)～k个子波的叠加剖面反映出断溶体地震地质模型中断溶体反射的特征，而第(m+1)～(k+1)个子波的叠加剖面在第(m+1)～k个子波的叠加剖面的基础上引入背景噪声的反射，则确定第(m+1)～k个子波对应于断溶体反射；
[0047]
其中，m<k<n，n表示子波总数。
[0048]
步骤106，从实际断溶体地震资料中提取代表断溶体反射特征的子波频率对应的子波，以进行断溶体识别。
[0049]
根据上述实施例，对地震信号进行分解和重建，并标定重建后的地震信号与地质信号的关系，基于所标定的关系从地震资料中分离出断溶体信息，从而达到压制或消除地层结构地震信息和噪声对断溶体地震信息的影响，突出断溶体的边界信息，利用常规地震属性方法就能识别断溶体边界和规模的目的。
[0050]
图2示出根据本申请的一个实施例的基于地层结构信息分离的断溶体识别装置。所述装置包括模型建立单元201、正演单元202、地震信号分解单元203、子波排序单元204、子波定标单元205和断溶体特征提取单元206。
[0051]
模型建立单元201用于建立断溶体地震地质模型。
[0052]
正演单元202用于得到所述断溶体地震地质模型的正演模拟偏移剖面。
[0053]
地震信号分解单元203用于将所述正演模拟偏移剖面每一地震道分解成不同频率的多个子波。
[0054]
子波排序单元204用于根据总能量大小对不同频率的多个子波进行排序。
[0055]
子波定标单元205用于对比断溶体地震地质模型和不同频率的子波的叠加剖面，确定代表断溶体反射特征的子波频率。
[0056]
断溶体特征提取单元206用于从实际断溶体地震资料中提取代表断溶体反射特征的子波频率对应的子波，以进行断溶体识别。
[0057]
在一种可能的实施方式中，所述正演单元202具体用于：采用有限差分波动方程正演模拟技术，基于所述断溶体地震地质模型模拟地震波场在地下及断溶体内的传播规律，得到炮集记录；对所述炮集记录进行处理，得到所述正演模拟偏移剖面，其中，对所述炮集记录进行处理包括对所述炮集记录进行叠加和偏移。
[0058]
在一种可能的实施方式中，所述地震信号分解单元203具体用于：基于下式将所述正演模拟偏移剖面每一地震道s(t)分解成不同频率的多个子波：
[0059][0060]
其中，a
i
(t)表示第i层的反射系数，ω
i
(t)表示第i层处对应的地震子波，n表示子波总数。
[0061]
在一种可能的实施方式中，所述子波排序单元204具体用于按照总能量从大到小的顺序对不同频率的多个子波进行排序。
[0062]
在一种可能的实施方式中，所述子波定标单元205具体用于：
[0063]
如果排序后第1～m个子波的叠加剖面反映出断溶体地震地质模型中地层结构反射的特征，而第1～(m+1)个子波的叠加剖面在第1～m个子波的叠加剖面的基础上引入了断溶体地震地质模型中断溶体反射的特征，则确定第1～m个子波对应于地层结构反射；
[0064]
进一步地，如果第(m+1)～k个子波的叠加剖面反映出断溶体地震地质模型中断溶体反射的特征，而第(m+1)～(k+1)个子波的叠加剖面在第(m+1)～k个子波的叠加剖面的基础上引入背景噪声的反射，则确定第(m+1)～k个子波对应于断溶体反射；
[0065]
其中，m<k<n，n表示子波总数。
[0066]
根据本申请，对地震信号进行分解和重建，并标定重建后的地震信号与地质信号的关系，基于所标定的关系从地震资料中分离出断溶体信息，从而达到压制或消除地层结构地震信息和噪声对断溶体地震信息的影响，突出断溶体的边界信息，利用常规地震属性方法就能识别断溶体边界和规模的目的
[0067]
应用示例
[0068]
下文以顺北超深断溶体油藏为例对根据本申请的技术方案的效果进行示例性说明。
[0069]
图3(a)为顺北地区比较典型的断溶体地震响应特征剖面，主要表现为沿断裂带发育的杂乱弱、杂乱中强及局部“串珠”状反射特征，断溶体的纵向特征与地层结构的横向特征“交织”在一起，由于地层结构类似水平状的地震反射特征存在，为断溶体边界的识别带来较大的困扰，如图3(b)所示，断溶体的边界与地层结构很难区分，不利于断溶体发育规模的评价。
[0070]
图4(a)示出针对该工区建立的断溶体地震地质模型。图4(b)示出该断溶体地震地质模型的正演模拟偏移剖面。根据本申请，将该正演模拟偏移剖面每一地震道分解成不同频率的多个子波，并按照总能量从大到小的顺序对这些子波进行排序，然后对比断溶体地震地质模型对这些子波进行标定，分析认为重新排序后第1～4子波对应地层结构反射，第5～10个子波对应断溶体反射，第11个以后的子波主要为背景噪声。图4(c)示出排序后第1～4分量的叠加剖面，图4(d)示出第5～10分量的叠加剖面。断溶体地震地质模型正演模拟结果一方面验证了根据本申请的技术方案的可行性，同时建立了不同子波叠加剖面的地震信息与地质信息之间的关系。
[0071]
基于该思路和方法，在顺北地区断溶体发育区进行了利用，结合正演模拟结果的指导，选择地震信息分解后总能量大小为第5-10的子波数据体叠加剖面作为断溶体的响应特征，如图5(a)所示，可以看出地震剖面上地层结构压制后，断溶体的地震反射特征有所增
强，断溶体的边界信息更加清晰，基于此资料更有利于开展断溶体边界的识别及控储规模的评价，常规能量属性就能把断溶体的边界及发育规模情况刻画清楚，如图5(b)所示。
[0072]
应用本申请，达到了压制地层结构反射特征的目的，突出了断溶体的地震响应特征，实现了断溶体控储边界及发育规模的识别与评价。
[0073]
本申请可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本申请的各个方面的计算机可读程序指令。
[0074]
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
[0075]
这里参照根据本申请实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本申请的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
[0076]
以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。