一种多属性综合预测煤层易破碎带方法

本发明涉及地球物理勘探领域，具体涉及一种多属性综合预测煤层易破碎带方法。

背景技术：

1、煤层易破碎带是指由煤矿断裂构造产生具有一定宽度和长度的裂缝组成的破碎区域，煤层易破碎带是在煤矿开采过程中一种较为常见的地质问题，现今我国社会经济发展对于煤矿资源的需求量不断增加，这导致煤矿开采深度也随之不断地增加。由于较深处地质地形复杂程度的增加，煤矿开采难度也越来越大，其中，煤矿断裂构造这一问题也随之频繁出现。如果煤矿断裂构造问题研究力度不够，就很有可能会对整个煤矿开采工作的顺利开展造成相当大的阻碍作用，比如对煤矿资源采区的布置工作造成直接性的影响。实际煤矿开采工作过程中，没有深入、准确了解煤层易破碎带的分布情况，则极有可能碰触到煤层易破碎带区域，从而对煤矿开采工作造成一定程度的威胁，不利于煤矿开采工作的高效开展，同时煤矿开采工作质量和工作效率也不能够得到保障。

2、目前预测煤层易破碎带方法主要是三维地震勘探法，通过一系列处理和数学算法从三维地震资料中提取地震属性，对提取的地震属性进行分析和利用，来预测预测煤层易破碎带发育的有利区域。但由于地震属性数量庞大，很多地震属性对裂缝发育区域响应较差，单一的地震属性突出的裂缝信息较少，在预测中使用单一属性很难取得好的效果。所以，针对单一方法在预测煤层易破碎带方面存在多解性问题，急需提出新的方法来综合利用多种属性交叉验证，充分利用各自的特点，综合分析易破碎带发育的有利区域。

技术实现思路

1、本发明为解决煤层易破碎带预测不准确的技术问题，提供一种多属性综合预测煤层易破碎带方法。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种多属性综合预测煤层易破碎带方法，包括如下步骤：

3、步骤1，对地震三维数据体进行相干计算，得到相干数据体，利用线性增强相干体方法做自动拾取，得到增强型相干数据体；

4、步骤2，对地震同相轴的空间二阶导数进行提取，得到三维地震曲率体属性；

5、步骤3，对地震数据各地震道的瞬时相位值求导，得到瞬时频率属性；

6、步骤4，计算平均地震反射波振幅值平方和的算术平方根，得到均方根振幅属性；

7、步骤5，对增强型相干属性、曲率属性、瞬时频率属性、均方根振幅属性进行归一化处理，经数据加权重构得到一个新的数据体预测易破碎带发育有利区域。

8、进一步的，步骤1中对三维数据体进行相干计算的方法的公式为：

9、

10、其中，cxy表示相干数据体，τx表示x道的时间延迟，τy表示y道的时间延迟，ρx表示x道的互相关系数，ρy表示y道的互相关系数，t表示时间，xi表示x道的第i个样点值，yi表示y道的第i个样点值。

11、进一步的，步骤1中所述利用线性增强相干体方法做断层的自动拾取是对相干体数据在时间切片上进行图象增强处理来消除条带噪声，对水平、垂直两个方向的相干增强，得到增强型相干数据体。

12、进一步的，步骤2中三维地震曲率体属性的表达式为：

13、

14、其中，dy为y方向的微分，dx为x方向的微分。

15、进一步的，对多属性进行归一化处理方法公式为

16、

17、其中，xq为归一化处理前的样本值，x为归一化处理后的样本值，xmax＝max{x}，xmin＝min{x}。

18、进一步的，对归一化数据经加权重构得到一个新的数据体预测易破碎带发育有利区域方法，具体公式为：

19、e＝0.4a+0.4b+0.1c+0.1d(4)

20、其中，a为增强型相干属性，b为曲率属性，c为瞬时频率属性，d为均方根振幅属性，e为经数据加权重构得到新数据体。

21、与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

22、本发明方法通过多种属性归一化，通过已有经验对敏感属性体给与更高权重加权重构而得到新属性，通过实例检测，该方法对预测煤层潜在破碎带发育区更为精准。

技术特征：

1.一种多属性综合预测煤层易破碎带方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种多属性综合预测煤层易破碎带方法，其特征在于，步骤1中对三维数据体进行相干计算的方法的公式为：

3.根据权利要求1所述的一种多属性综合预测煤层易破碎带方法，其特征在于，步骤1中所述利用线性增强相干体方法做断层的自动拾取是对相干体数据在时间切片上进行图象增强处理来消除条带噪声，对水平、垂直两个方向的相干增强，得到增强型相干数据体。

4.根据权利要求1所述的一种多属性综合预测煤层易破碎带方法，其特征在于，步骤2中三维地震曲率体属性的表达式为：

5.根据权利要求1所述的一种多属性综合预测煤层易破碎带方法，其特征在于，对多属性进行归一化处理方法公式为

6.根据权利要求1所述的一种多属性综合预测煤层易破碎带方法，其特征在于，对归一化数据经加权重构得到一个新的数据体预测易破碎带发育有利区域方法，具体公式为：

技术总结
本发明涉及地球物理勘探领域，具体涉及一种多属性综合预测煤层易破碎带方法；包括如下步骤：利用线性增强相干体方法对相干数据体自动拾取，得到增强型相干数据体；对地震同相轴的空间二阶导数进行提取，得到三维地震曲率体属性；对地震数据各地震道的瞬时相位值求导，得到瞬时频率属性；计算平均地震反射波振幅值平方和的算术平方根，得到均方根振幅属性；对增强型相干属性、曲率属性、瞬时频率属性、均方根振幅属性进行归一化处理，经数据加权重构得到一个新的数据体预测易破碎带发育有利区域。本方法实现了多种属性归一化，通过已有经验对敏感属性体给与更高权重加权重构而得到新属性，提升破碎带发育区预测精度，有利于煤矿开采工作的高效开展。

技术研发人员：殷裁云,陈存强,崔凡,王大龙,潘博,王海军,赵清全,刘振宇,张亚军,付康国,曹运飞,郝娇阳
受保护的技术使用者：中国矿业大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14