一种基于多窗口级联交互的岩性识别方法与流程

本发明涉及油气地震勘探、测井，尤其涉及一种基于多窗口级联交互的岩性识别方法。

背景技术：

1、在油气地震勘探过程中，无论是岩性解释、沉积特征分析以及多属性分析技术均是获取地层岩性及沉积特征提取的关键技术。

2、常规多属性分析方法：首先对原始地震数据进行常规预处理(去噪、拓频、分频以及重构等)，然后对常规地震属性进行敏感属性分析，快速建立敏感属性与油气储层参数的多元参数方程关系表达式，从而定性或半定量预测油气储层的岩性特征。具体参考有：作者韩海英等人于2013年6月在期刊《新疆石油地质》第34卷第3期公开的文献《地震多属性分析在大牛地气田储集层预测中的应用》、作者单蕊于2021年5月在期刊《物探化探计算技术》第43卷第3期公开的文献《地震多属性分析技术在煤层厚度预测中的应用分析》以及作者王凯等于2023年5月在期刊《海洋地质前沿》第39卷第9期公开的文献《基于fcm算法的多属性分析技术在河道砂体精细刻画中的应用》。常规的多属性分析方法在煤层屏蔽作用较弱、储层横向变化较小的地区，可以通过敏感属性与储层参数建立多元参数方程预测储层的主要岩性特征，可取得较好的效果，但是在煤层屏蔽作用较强、储层横向变化较大的区域，提取的敏感属性和储层参数不能建立非线性关系，效果较差。因此，在煤系地层中开展定性或半定量油气储层的岩性信息特征预测，需要加入适合的测井约束条件。

技术实现思路

1、为了解决常规多属性分析方法在煤层屏蔽作用较强、储层横向变化较大的区域无法较好地进行岩性识别的问题，本发明提供一种基于多窗口级联交互的岩性识别方法。

2、本发明提供的一种基于多窗口级联交互的岩性识别方法，包括：

3、步骤1：获取叠后地震数据；

4、步骤2：对所述叠后地震数据依次进行谐波拓频、去噪、分频以及重构，以建立宽频带的地震数据体；

5、步骤3：根据常规测井曲线和岩性解释成果，得到第一重构测井曲线和第二重构测井曲线；其中，所述第一重构测井曲线表示能够区分煤层和砂泥岩的测井曲线；所述第二重构测井曲线表示能够区分砂岩和泥岩的测井曲线；

6、步骤4：建立符合地层接触关系的格架模型，根据所述格架模型对宽频带的地震数据体进行时频分析以进行高频成分融合，得到高频融合数据体；

7、步骤5：提取所述高频融合数据体的均值、均方根和最大波峰；

8、步骤6：建立一级级联交互分析窗口，以将煤层和砂泥岩分离；所述一级级联交互分析窗口用于展示所述高频融合数据体的均方根、最大波峰和第一重构测井曲线之间的级联关系；

9、步骤7：建立二级级联交互分析窗口，以将砂岩和泥岩分离；所述二级级联交互分析窗口用于展示所述高频融合数据体的均方根、均值和第二重构测井曲线之间的级联关系。

10、进一步地，步骤2中，采用f-x滤波对经过谐波拓频后的地震数据体进行去噪。

11、进一步地，步骤2中，所述分频包括对去噪后的地震数据体进行小波分析，并根据小波分析结果对去噪后的地震数据体进行小波变换；

12、根据小波变换结果、各个频段的频率以及各个频段对应的滤波算子进行褶积运算，得到低频地震数据体、中频地震数据体和高频地震数据体。

13、进一步地，步骤2中，通过测试确定不同频段的插值算子，所有频段的插值算子构成重构系数；

14、根据各分频地震数据体和重构系数进行运算，得到宽频带的地震数据体。

15、进一步地，步骤3中，根据常规测井曲线和岩性解释成果，得到第一重构测井曲线，具体包括：

16、利用波阻抗和无铀伽马进行测井曲线重构，得到重构测井曲线log(imp-kth)；根据log(imp-kth)的值和岩性测井曲线值，按照公式(12)作回归分析，确定系数a1、b1和c1的值，最终得到所述第一重构测井曲线：

17、y1＝a1x2+b1x+c1 (12)

18、其中，y1为log(imp-kth)的值，x为岩性测井曲线值。

19、进一步地，步骤3中，根据常规测井曲线和岩性解释成果，得到第二重构测井曲线，具体包括：

20、利用波阻抗和补偿密度进行曲线重构，得到重构测井曲线log(imp-den)；根据log(imp-den)的值与岩性测井曲线值，按照公式(13)作回归分析，确定系数a2、b2和c2的值，最终得到所述第二重构测井曲线：

21、y2＝a2x2+b2x+c2 (13)

22、其中，y2为log(imp-den)的值，x为岩性测井曲线值。

23、进一步地，步骤6具体包括：

24、采用公式(14)建立高频融合数据体的均方根、最大波峰和第一重构测井曲线之间的级联关系：

25、

26、其中，jh1为一级级联属性数据，attrdatarms(fn)为高频融合数据体的均方根属性，attrdatapeak(fn)为高频融合数据体的最大波峰属性，fn为任意一个地震道的高频融合数据体，n为地震道号，rms和peak为属性角标，βrc为第一重构测井曲线的重构系数，rc为重构系数角标，correlation表示两个属性之间的互相关运算。

27、进一步地，步骤7具体包括：

28、采用公式(16)建立高频融合数据体的均方根、均值和第二重构测井曲线之间的级联关系：

29、

30、其中，jh2为二级级联属性数据，attrdatarms(fn)为高频融合数据体的均方根属性，attrdatamean(fn)为高频融合数据体的均值属性，fn为任意一个地震道的高频融合数据体，n为地震道号，rms以及mean为属性角标，λrc为第二重构测井曲线的重构系数，rc为重构系数角标，correlation为进行两个属性之间的互相关运算。

31、进一步地，将两个属性之间的卷积运算结果作为互相关运算结果。

32、本发明的有益效果：

33、(1)本发明提供的一种基于多窗口级联交互的岩性识别方法，是一种基于测井约束的级联属性分析方法，建立地震数据体的敏感属性以及测井参数数据约束控制的交汇窗口，即利用两种敏感属性建立第一级交互分析窗口，将重构测井曲线作为约束条件，先将煤层与砂泥岩进行区分；然后利用另外两种敏感属性建立第二级交互分析窗口，将另外一个重构测井曲线作为约束条件，进一步将砂岩与泥岩进行区分。采用多窗口的级联交互分析方法有效提高了油气储层岩性的预测精度，通过实时调整级联交互属性值区间范围，从而得到高分辨率级联交互数据体，利用重构测井曲线作为约束条件，将隐含在级联交互数据体中的油气储层岩性特征挖掘出来，为储层岩性预测提供了重要的方法及思路。

34、(2)设计和优化研究区的高分辨地震数据体的拓频、去噪以及分频重构的处理参数，将低频、中频以及高频的地层信号有效重构与融合，获取了高分辨的地震数据体，为多窗口的级联交互分析技术提供了重要的数据支撑。

35、(3采用多窗口的级联交互分析技术，级联交互窗口加入了重构测井曲线，在重构测井曲线的约束控制下，实时调整每一级敏感属性值域，克服了常规多属性难以有效区分岩性的困难，体现了多窗口级联交互分析方法预测岩性的优势。

36、(4)采用多窗口的级联交互分析手段，实现在敏感属性-重构测井曲线双重控制的前提下，将上一级级联交互窗口的重构测井曲线和敏感属性交互的优势继承到下一级级联交互窗口中，通过多级交互窗口分析，最终得到了具有高分辨率预测分布图。通过级联数据分析可知，储层段的测井分层岩性和高分辨率的预测分布图的岩性特征能够匹配，说明了本发明方法的可靠性，从而有效区分了研究区的储层岩性特征。