三维地震定向体曲率分析方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及石油地震勘探数据处理与解释领域，是一种通过地震信号的定向高斯 迭代滤波算法和地震定向体曲率方法的组合，在消除地震数据特定空间方向噪声的同时， 提取和突出特定方向上，储层结构及地质构造的不连续性异常信息，为储层预测与地质构 造解释提供支持的Ξ维地震数据处理技术。
【背景技术】
[0002] 地震资料中包含丰富的具有各种方向特征的地质异常信息，提取运些地质异常及 其方向信息是油气地球物理勘探的重要内容，然而，运些有效信息常受到地震资料中所含 的噪声的影响，因此，压制噪声、同时保留地震资料中的地震异常信息及其方向特征十分重 要。传统的基于高斯滤波的噪声压制方法，在数据各个方向上的滤波权重相同，缺乏在特定 方向上压制噪声，突出相应方向有效信息的能力。针对运一问题，不少研究者做了大量工 作，Freeman (1991)提出了一种方向自适应滤波设计方法，运种方向滤波器由一个方向滤波 器基集的元素通过插值得到，但却未能指出如何正确得到运个滤波器基集和正确的插值规 贝1J;化η Ginke 1等（1997)提出去卷积的方法来提高高斯滤波的角分辨率，但是该方法用到 计算复杂的傅立叶去卷积算法。Geusebroek等(2003)提出了一种快速各向异性高斯滤波方 法，运种滤波器通过在两个不同方向上选用不同的高斯尺度，从而使滤波器可W在去噪时 可W较好保留图像边缘等重要信息，并利用高斯函数的可分解性将滤波器沿长轴和短轴方 向分解为两个一维滤波器与图像卷积，使计算简化。
[0003] 地震曲率属性是继相干技术后的又一种强大的地震几何属性分析方法。20世纪90 年代中期W来，W二阶导数为基础的曲率属性在构造解释上得到了迅速发展和广泛应用， 如检测地质的张开裂缝与高斯曲率的关系化isle, 1994);Ericsson等人（1998)论证了油气 产量与曲率之间的关系，认为曲率非常有助于常规构造和地形解释、改善断层的成像质量； Roberts(2001)详述了曲率属性的基本理论，提出了第一代曲率分析方法一一层面曲率属 性（surface curva化re attr化ute)的计算和工作流程，表明曲率属性对提取断层和裂缝 走向等构造几何特征十分有效，为曲率属性在地震资料构造解释中的推广和应用奠定了基 础；Hart(2002)研究了新墨西哥州西北部地层的走向曲率与张开裂缝有密切的关系； Bergbauer等人（2003)采用kx-ky滤波计算了不同波长的曲率；Al-Dossary和Ma;rfu;rt (2006)实现了基于Ξ维地震数据体的第二代曲率分析方法一一体曲率属性(volumetric curva化re attribute)，它同时利用了地震资料的振幅信息和地震反射的几何特征信息， 可W减少噪声和层位追踪的闭合差对曲率的影响。
[0004] 地震数据去噪时，如果不能较好地保留地震异常信息及其方向特征，不利于提高 储层地震检测与构造解释的精度。如果在地震数据去噪处理中，能根据解释的需要，保留和 加强特定方向的地质异常、并在后续的曲率属性分析中进一步提取和突出相应方向的不连 续性异常信息，则能更精确可靠地检测储层结构及地质构造信息(如不同方向断层、裂缝带 及其密度等指标）。
【发明内容】
[0005] 本发明的Ξ维地震定向体曲率分析方法，是要提供一种地震信号的定向高斯迭代 滤波和地震定向体曲率方法相结合的地震数据处理技术。它能很好地消除地震数据存在的 随机噪声，并根据储层与构造解释的需要，保留、提取和突出特定方向的不连续性异常信 息，在提高地震资料信噪比的同时更加准确可靠地检测地下断裂系统和储层的空间分布和 内部结构。
[0006] 本发明的Ξ维地震定向体曲率分析方法，建立了能控制任意特定方向的地震信号 Ξ维定向高斯迭代滤波方法，计算效率高，算法简洁，它能在去除噪声的同时，选择性地保 留和增强地震资料中特定方向的地质异常信息，有利于更好地展示不同方向的地质异常特 征。
[0007] 本发明的Ξ维地震定向体曲率分析方法，建立了地震定向体曲率分析方法，能与 地震信号Ξ维定向高斯迭代滤波预处理相匹配，提取特定方向的地质不连续性异常信息， 且受人为因素和层位拾取误差的影响小，突出特定方向上的储层结构及地质构造特征。
[000引本发明的Ξ维地震定向体曲率分析方法，具有如下优越性：
[0009] (1)在地震数据去噪处理中，能根据储层与构造解释的具体应用要求，在目的层段 或追踪的地层倾角方向上，确定保留和增强地震资料中特定方向的地质异常信息，有利于 更好地展示不同方向的地质异常特征。
[0010] 间将地震信号的Ξ维定向高斯迭代滤波作为地震数据去噪的预处理，然后利用地 震定向体曲率分析提取和突出特定方向的地震异常信息，运种组合处理流程提高了特定方 向不连续性地质异常信息提取的质量和精度。
[0011] 本发明的具体实现原理如下：
[0012] 本发明的技术首先对沿目的层段或追踪的地层倾角方向上的Ξ维地震数据进行 Ξ维定向高斯迭代滤波，然后利用地震定向体曲率分析提取和突出Ξ维地震数据在目的层 段的特定方向上的不连续性地质异常。
[0013] 地震资料的Ξ维定向高斯迭代滤波利用W下定向高斯滤波器实现：
[0014]
[0015] 其中0表示相对于X轴的旋转角度，即滤波方向角，它决定了滤波的方向。Δχ和Ay 分别为空间中X方向和y方向的滤波尺度因子，它们决定了滤波器的宽度或长度，它们越大， 滤波对地震数据的平滑程度越强。
[0016] Ξ维定向高斯迭代滤波首先根据地震解释目标的需求和地震信号的信噪比，设定 具体的滤波方向角W及x、y方向的滤波尺度，将Ξ维地震数据体在目的层段或追踪的地层 倾角方向上的地震信号，在滤波方向角的一定邻域范围内，同时在空间和深度方向上与定 向高斯滤波器迭代进行卷积实现。
[0017] 对于地震定向体曲率属性的计算，首先在Ξ维定向高斯迭代滤波处理后的Ξ维地 震资料的基础上，计算Ξ维定向视倾角dip(P，Q)，它可由Ξ维瞬时频率ω (X，y，t)和瞬时波 数 k