基于分频融合的复杂断裂分级检测方法、装置及设备与流程

本发明涉及油气勘探，特别涉及一种基于分频融合的复杂断裂分级检测方法、装置及设备。

背景技术：

1、随着油气勘探程度的不断提升，业界已从早期大构造圈闭勘探向隐蔽圈闭勘探转变，低级别或次级断裂伴生圈闭是隐蔽圈闭勘探的重要目标，此外低级别和次级断裂对储层的改造作用明显，因此，对低级别或次级断裂的精细识别要求越来越高。

2、但是由于低级别或次级断裂垂向断距较小，在绝大部分现有地震资料上无明显地震同相轴错动、扭动等特征，传统的通过地震同向轴错断识别的方法无法识别此类断裂。

3、目前，成熟的断裂识别和解释技术主要针对大型断裂(地震同向轴有明显错断)，并能够很好的满足大型断裂的识别和解释要求，但对于次级断裂(地震同向轴未发生明显的错断)的解释和识别上还有一定的进步空间，尚未形成能进行复杂断裂分级解释的技术。而复杂断裂的精细解释，尤其是次级断裂的精细解释是隐蔽圈闭勘探及风险评价的重要环节，目前，还没有非常有效的方法对复杂断裂进行分级检测和识别，制约了复杂断裂发育区的油气深入勘探。

4、有鉴于此，针对多级次断裂识别和解释难点，急需提出一种能够对地震同向轴未发生明显错断的次级断裂进行精准、直观的高效识别且便于对识别结果进行明确、快速解释的基于分频融合的复杂断裂分级检测方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出了一种利用marr小波变换首先提取出不同低、中、高三个单频体；然后采用基于特征结构的c3算法分别处理三个单频体，得到单频断裂检测数据体；最后对三个低、中、高单频断裂检测数据体用cmy进行融合显示，实现复杂断裂分级检测的方法。该方法能有效识别复杂断裂，并进行分级显示，对次级断裂相关圈闭的识别与风险评价具有重要意义。

2、为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于分频融合的复杂断裂分级检测方法，所述方法包括：

4、获取低、中、高三个不同频率的单频地震数据体；

5、对所述单频地震数据体进行相干计算，得到低、中、高三个单频断裂检测数据体；

6、将所述单频断裂检测数据体进行色彩融合显示；

7、根据色彩融合显示结果，结合各自颜色代表的意义进行断裂分级解释，实现复杂断裂的分级检测。

8、作为本发明的进一步改进，所述获取低、中、高三个单频地震数据体包括：

9、利用marr小波模拟ricker子波对地震数据进行分频，提取低、中、高三个不同频率的单频地震数据体。

10、作为本发明的进一步改进，所述利用marr小波模拟ricker子波对地震数据进行分频，提取低、中、高三个不同频率的单频地震数据体包括步骤：

11、获取原始地震数据；

12、根据所述原始地震数据确定地震的有效频带；

13、在确定出的地震有效频带内利用marr小波变换计算分频体；

14、从所述分频体中提取低、中、高三个不同频率的单频地震数据体。

15、作为本发明的进一步改进，所述利用marr小波变换计算分频体包括步骤：

16、获取所述原始地震数据对应的时频体；

17、根据所述时频体计算生成时频属性体；

18、根据所述时频属性体确定所述原始地震数据的起始频率，终止频率以及频率间隔；

19、根据所述起始频率，所述终止频率以及所述频率间隔，得到分频体。

20、作为本发明的进一步改进，所述对所述单频地震数据体进行相干计算包括：

21、采用c3相干算法计算所述低、中、高三个不同频率的单频地震数据体。

22、作为本发明的进一步改进，所述对所述单频断裂检测数据体进行色彩融合显示包括：

23、对低、中、高三个单频断裂检测数据体分别进行归一化计算；

24、将归一化后的三个单频断裂检测数据体分别作为cmy融合显示中青色、洋红和黄色三种基色的光强体，进行cmy融合显示。

25、作为本发明的进一步改进，所述对低、中、高三个单频断裂检测数据体分别进行归一化计算包括步骤：

26、获取低频断裂检测数据体中的最大取值；

27、获取中频断裂检测数据体中的最大取值；

28、获取高频断裂检测数据体中的最大取值；

29、根据所述低、中、高三个单频断裂检测数据体和获取到的低、中、高三个单频断裂检测数据体中分别对应的最大取值，计算归一化后的三个单频断裂检测数据体。

30、作为本发明的进一步改进，所述根据所述低、中、高三个单频断裂检测数据体和获取到的低、中、高三个单频断裂检测数据体中分别对应的最大取值，计算归一化后的三个单频断裂检测数据体的计算公式如下：

31、

32、式中，v归一化单频断裂检测体为归一化后的单频断裂检测数据体；v单频断裂检测体为单频断裂检测数据体；为单频断裂检测数据体中的最大取值。

33、作为本发明的进一步改进，所述根据色彩融合显示结果，结合各自颜色代表的意义进行断裂分级解释包括：

34、显示青色代表较大尺度的断层；

35、显示洋红代表中等尺度的断层；

36、显示黄色代表较小尺度的断裂结构，所述较小尺度的断裂结构为小尺度断层或裂缝；

37、显示蓝色是低频和中频融合的结果，反映的是较大尺度和中等尺度的断层信息；

38、显示绿色为低频和高频融合的结果，反映的是既有断距较大的早期断层，又有断距较小的后期断层；

39、显示红色是中频和高频融合的结果，反映的是断距较小的断裂或者裂缝；

40、显示黑色是低频、中频和高频融合的结果，代表大尺度断层、中尺度断层和较小尺度的断裂结构均有发育。

41、本发明还提供了一种基于分频融合的复杂断裂分级检测装置，所述装置包括：

42、获取单元，用于获取低、中、高三个不同频率的单频地震数据体；

43、计算单元，用于对获取单元获取的单频地震数据体进行相干计算，得到低、中、高三个单频断裂检测数据体；

44、色彩融合显示单元，用于对所述单频断裂检测数据体进行色彩融合显示；

45、断裂分级解释单元，用于根据色彩融合显示结果，结合各自颜色代表的意义进行断裂分级解释。

46、作为本发明的进一步改进，所述获取单元获取低、中、高三个不同频率的单频地震数据体包括：

47、利用marr小波模拟ricker子波对地震数据进行分频，提取低、中、高三个不同频率的单频地震数据体。

48、作为本发明的进一步改进，所述获取单元利用marr小波模拟ricker子波对地震数据进行分频，提取低、中、高三个不同频率的单频地震数据体包括步骤：

49、获取原始地震数据；

50、根据所述原始地震数据确定地震的有效频带；

51、在确定出的地震有效频带内利用marr小波变换计算分频体；

52、从所述分频体中提取低、中、高三个不同频率的单频地震数据体。

53、作为本发明的进一步改进，所述获取单元利用marr小波变换计算分频体包括步骤：

54、获取所述原始地震数据对应的时频体；

55、根据所述时频体计算生成时频属性体；

56、根据所述时频属性体确定所述原始地震数据的起始频率，终止频率以及频率间隔；

57、根据所述起始频率，所述终止频率以及所述频率间隔，得到分频体。

58、作为本发明的进一步改进，所述计算单元对获取的单频地震数据体进行相干计算，得到低、中、高三个单频断裂检测数据体包括：

59、采用c3相干算法计算所述低、中、高三个不同频率的单频地震数据体。

60、作为本发明的进一步改进，所述色彩融合显示单元对所述单频断裂检测数据体进行色彩融合显示包括：

61、对低、中、高三个单频断裂检测数据体分别进行归一化计算；

62、将归一化后的三个单频断裂检测数据体分别作为cmy融合显示中青色、洋红和黄色三种基色的光强体，进行cmy融合显示。

63、作为本发明的进一步改进，所述色彩融合显示单元对低、中、高三个单频断裂检测数据体分别进行归一化计算包括步骤：

64、获取低频断裂检测数据体中的最大取值；

65、获取中频断裂检测数据体中的最大取值；

66、获取高频断裂检测数据体中的最大取值；

67、根据所述低、中、高三个单频断裂检测数据体和获取到的低、中、高三个单频断裂检测数据体中分别对应的最大取值，计算归一化后的三个单频断裂检测数据体。

68、作为本发明的进一步改进，所述色彩融合显示单元根据所述低、中、高三个单频断裂检测数据体和获取到的低、中、高三个单频断裂检测数据体中分别对应的最大取值，计算归一化后的三个单频断裂检测数据体的计算公式如下：

69、

70、式中，v归一化单频断裂检测体为归一化后的单频断裂检测数据体；v单频断裂检测体为单频断裂检测数据体；为单频断裂检测数据体中的最大取值。

71、作为本发明的进一步改进，所述断裂分级解释单元根据色彩融合显示结果，结合各自颜色代表的意义进行断裂分级解释包括：

72、显示青色代表较大尺度的断层；

73、显示洋红代表中等尺度的断层；

74、显示黄色代表较小尺度的断裂结构，所述较小尺度的断裂结构为小尺度断层或裂缝；

75、显示蓝色是低频和中频融合的结果，反映的是较大尺度和中等尺度的断层信息；

76、显示绿色为低频和高频融合的结果，反映的是既有断距较大的早期断层，又有断距较小的后期断层；

77、显示红色是中频和高频融合的结果，反映的是断距较小的断裂或者裂缝；

78、显示黑色是低频、中频和高频融合的结果，代表大尺度断层、中尺度断层和较小尺度的断裂结构均有发育。

79、本发明还提供了一种基于分频融合的复杂断裂分级检测设备，所述设备包括处理器和存储器；其中，

80、所述存储器，用于存储机器可执行指令；

81、所述处理器，用于读取并执行所述存储器存储的机器可执行指令，以实现前述基于分频融合的复杂断裂分级检测方法。

82、本发明的有益效果是：

83、本发明提供的基于分频融合的复杂断裂分级检测方法、装置及设备，通过获取低、中、高三个不同频率的单频地震数据体，对单频地震数据体进行相干计算，得到低、中、高三个单频断裂检测数据体，将单频断裂检测数据体进行色彩融合显示，并根据色彩融合显示结果，结合各自颜色代表的意义进行断裂分级解释。实现了复杂断裂的精准、直观的高效识别，且便于对识别结果进行分级解释，该方法充分利用了3d地震数据频率域属性对不同尺度断裂的响应优势，结合相干算法开展精细边缘检测识别次级断裂，最终实现复杂断裂的分级检测，对成熟探区的精细勘探以及后期开发井部署具有重要意义。

84、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。