利用地层叠前纹理属性值来检测缝洞的方法
【技术领域】
[0001] 本发明总体来说涉及油气田勘探领域，更具体地说，涉及一种利用地层叠前纹理 属性值来检测缝洞的方法。
【背景技术】
[0002] 据统计，在全球的沉积岩中，碳酸盐岩尽管只占20%左右，但却拥有已探明油气资 源的50%以上。碳酸盐岩储层储集类型通常由孔隙型、溶洞型、裂缝型、溶洞-裂缝型综合 构成，这些裂缝和孔、洞系统对油气的赋存和运移起着控制作用，因此，从一定意义上说，对 缝洞进行准确预测就等于直接在此类储层中找到油气，从而可确定地下地质储层的真实状 态并较为精确地确定勘探目标。
[0003] 缝洞具有多尺度性，但地震勘探只有几米至数十米的分辨率，除了大的缝和洞之 外，绝大多数单个的缝、洞无法利用地震勘探方法进行分辨和识别，但是，由众多细小的缝 洞系统或缝洞却能被检测到。目前国内外常用的缝洞解释技术包括缝洞正演模拟技术、多 波多分量地震技术、纵波裂缝检测方法各向异性技术、地震属性分析技术及三维可视化技 术等。实际应用中，主要采用一些常规的技术手段，如横波分裂法、相干、地应力、倾角、倾 向、曲率、边缘检测等。
[0004] 纹理属性来源于图像处理技术，所谓的纹理是指二维空间变化的灰度和颜色所组 成的图案，它是图像区域所具有的重要特征之一。而地震剖面、切片甚至三维数据体本身也 是图像，所以，从理论上来说，可利用纹理属性来分析地震数据纹理属性来描述地震数据的 结构特征，并且在断裂、河道、乱岗状结构、平行与亚平行结构、倾斜层理、波状层理等地震 相的描述中有明确的物理意义和良好的应用效果。Chopra(乔普拉）等人就成功地应用纹 理属性来识别断层、河道以及地震相划分，并且，纹理属性应用于缝洞检测并获得成功的实 例也屡见不鲜。
[0005] 当前，纹理属性的计算都是针对常规的叠后地震数据来处理的，这种计算方法以 叠后地震数据体为基础输入，一定程度上能够预测地层中尺度较大、数量较少的缝洞，但是 缺点在于：叠后纹理属性值是基于空间各点与周围点的反射振幅差异形成的，而事实上该 差异有可能是岩性横向变化带来的，且叠后地震资料的信息量比较小，缺乏偏移距信息和 方位角信息，这样不利于基于各向异性来检测较小尺度缝洞。
[0006] 因此，现有的利用纹理属性值来检测缝洞的方法在检测不同类型的缝洞方面具有 局限性。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种利用地层叠前纹理属性值来检测缝洞的方法，以克服 现有技术中无法检测小尺度的缝洞的缺陷。
[0008] 根据本发明的示例性实施例，提供一种利用地层叠前纹理属性值来检测缝洞的方 法，所述方法包括：(A)分别读取目标工区中的各个点在不同方位的三维地震数据体中所 对应的地震数据，其中，所述各个点在每个方位的三维地震数据体中的坐标位置相同；(B) 根据读取的地震数据来获取目标工区的待处理梯度体结构张量方阵；(C)从待处理梯度体 结构张量方阵的每个元素中抽取与目标工区的一个点的坐标位置相对应的位置处的数据， 并将抽取的数据按所对应的元素在待处理梯度体结构张量方阵中的位置排列，以构成所述 一个点的结构张量方阵；(D)确定所述一个点的结构张量方阵的特征值；(E)基于所述特征 值，获取所述一个点的叠前纹理属性值；(F)利用目标工区所有点的叠前纹理属性值来产 生目标工区的缝洞检测结果，其中，通过重复步骤（C)-(E)来获取目标工区所有点的叠前 纹理属性值。
[0009] 可选地，步骤（B)可包括：(B1)分别确定目标工区中的各个点在不同方位的三维 地震数据体中所对应的地震数据在线号、道号、时间三个方向的梯度，以分别得到所述不同 方位的三维地震数据体的线号梯度体、道号梯度体和时间梯度体；(B2)将所述各个方位的 三维地震数据体的线号梯度体、道号梯度体和时间梯度体分别进行加权叠加处理，以获得 待处理线号梯度体、待处理道号梯度体和待处理时间梯度体，并形成包括待处理线号梯度 体、待处理道号梯度体和待处理时间梯度体的待处理梯度体向量；(B3)基于待处理梯度体 向量，构建目标工区的待处理梯度体结构张量方阵。
[0010] 可选地，在步骤（BI)中，得到三维地震数据的线号梯度体的步骤可包括：获取目 标工区的每个点在三维地震数据体中所对应的地震数据在线号方向的梯度，并将获取的梯 度按各个点在三维地震数据体中的位置排列，以构成线号梯度体；得到三维地震数据的道 号梯度体的步骤可包括：获取目标工区的每个点在三维地震数据体中所对应的地震数据在 道号方向的梯度，并将获取的梯度按各个点在三维地震数据体中的位置排列，以构成道号 梯度体；得到三维地震数据的时间梯度体的步骤可包括：获取目标工区的每个点在三维地 震数据体中所对应的地震数据在时间方向的梯度，并将获取的梯度按各个点在三维地震数 据体中的位置排列，以构成时间梯度体。
[0011] 可选地，在步骤（B2)中，可将待处理线号梯度体、待处理道号梯度体和待处理时 间梯度体的顺序纵向排列，以构成待处理梯度体向量。
[0012] 可选地，确定目标工区的每个点在三维地震数据体中所对应的地震数据在线号方 向的梯度的步骤可包括：将与线号方向对应的卷积核与目标工区的每个点在三维地震数据 体中所对应的地震数据沿线号方向进行卷积，以得到目标工区的每个点在三维地震数据体 中所对应的地震数据在线号方向的梯度；确定目标工区的每个点在三维地震数据体中所对 应的地震数据在道号方向的梯度的步骤可包括：将与道号方向对应的卷积核与目标工区的 每个点在三维地震数据体中所对应的地震数据沿道号方向进行卷积，以得到目标工区的每 个点在三维地震数据体中所对应的地震数据在道号方向的梯度；确定目标工区的每个点在 三维地震数据体中所对应的地震数据在时间方向的梯度的步骤可包括：将与时间方向对应 的卷积核与目标工区的每个点在三维地震数据体中所对应的地震数据沿时间方向进行卷 积，以得到目标工区的每个点在三维地震数据体中所对应的地震数据在时间方向的梯度。
[0013] 可选地，与线号方向对应的卷积核、与道号方向对应的卷积核、与时间方向对应的 卷积核分别可通过将一维零均值离散高斯核函数的导数在离散变量为相应的取值范围内 的各个整数值时的函数值按对应的离散变量的从小到大的顺序排列构成，所述各卷积核中 的函数值的计算式为： UiN 丄UUIUO ? Λ J I < 〇/ O 'J\
[0014] f
[0015] 其中，G' (t)为一维零均值离散高斯核函数的导数，t为离散变量，t的取值范围 为[-R1,+R1L R12= Voi, R1为核半径，σ i为预定尺度因子，i为方向。
[0016] 可选地，在步骤（B3)中可通过下面的等式构建待处理梯度体结构张量方阵：
[0017]
.，
[0018] 其中，T为待处理梯度体结构张量方阵，g为待处理梯度体向量，
为线号梯度体，ginuM为道号梯度体，g 为时间梯度体，g T为梯度体向量的转置，待处理梯 度体结构张量方阵T的任意元素 gugv表示g u中的每个位置的元素与g ν中的相同位置的元 素相乘，U e {x，y，ζ}，V e {x，y，ζ}。
[0019]