一种基于pca的地震长短旋回分析法
【技术领域】
[0001]本发明属于地震勘探技术领域，具体而言，涉及一种基于PCA的地震长短旋回分析法。
【背景技术】
[0002]地震勘探技术的目的是发现地下可能的油气储集区，在了解油气藏的储集特征与地层发育情况之间的规律后，首要的任务是确定地层的沉积格架以及微小相位错动所表征的薄互层位置。但是对于强屏蔽层下的下伏薄储层，则很难解释。一方面，由于盖层含有的生物灰岩、油页岩或煤层等特殊岩性，对地震响应更为敏感，这些上覆地层反射同相轴会呈现强振幅;另一方面，由于储层紧挨着盖层，加上储层较薄，地震波复合、耦合作用后使得储层反射信息被屏蔽起来，呈现出不易识别的弱反射特征。
[0003]地震切片中包含反应沉积背景信息的长旋回和反应隐蔽砂体信息的短旋回。长短旋回信息混叠在一起，PCA技术可以将长旋回提取出来，只保留短旋回信息，短旋回作为大套背景内部的局部岩性变化的地震响应，其切片可以精细刻画沉积模式。
[0004]现阶段，国内外主要是应用子波分解法来实现对强屏蔽层的剥离。地震勘探中常用的地震道模型是褶积模型，即一个地震道可以理解为或解释为单一地震子波和地层反射系数系列的褶积。而一个普遍存在的事实是地震波的频率会随着深度的增加而降低，而且同一地震数据，在不同深度，所提取的地震子波都是不同的。子波分解是把一个地震道分解成不同能量的地震子波的集合。地震道分解后，可以对子波进行筛选，重构出新的地震道。该技术应用效果好坏的关键在于子波类型和子波分辨率的选择，常用的数学理论子波，并无实际的物理意义，分离的子波并不一定符合强反射背景。另外，当强反射地震响应受周围反射影响时，子波分解方法无法真实提取强反射，会出现过匹配或欠匹配现象。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明提供了一种基于PCA的地震长短旋回分析法，用以解决目前子波分析可能出现的过匹配和欠匹配现象，使其分析更具可靠性，同时还能够定性描述砂体厚度。
[0006]—种基于PCA的地震长短旋回分析法，包括如下步骤:
[0007]步骤1.获取原始地震数据体，结合层位信息对其进行拉平处理，之后再进行去噪处理，得到拉平域去噪地震数据体；
[0008]步骤2.提取所述拉平域去噪地震数据体的振幅属性，并对其进行PCA分析，得到拉平域稀疏长旋回体；
[0009]步骤3.对同一时刻所述拉平域稀疏长旋回体进行插值处理，得到当前时刻全部范围的长旋回切片，遍历所有时刻，得到所有时刻全部范围的长旋回切片，所述长旋回切片按照所述原始地震数据体中的数据间隔组合在一起，得到与所述原始地震数据体大小相同的拉平域长旋回体，对所述拉平域长旋回体进行反拉平处理，得到原始域长旋回体，再结合所述原始地震数据体得到原始域短旋回体。
[0010]其中，步骤2具体包括:
[0011 ]步骤21.按照所述原始地震数据体的线道号选定目标层位，对所述目标层位内的所述拉平域去噪地震数据体按照线道号进行开窗，形成数据窗口 ；
[0012]步骤22.对每个所述数据窗口中的所述拉平域去噪地震数据体的振幅属性进行PCA分析，得到当前所述数据窗口中的所述拉平域去噪地震数据体的主成分道；
[0013]步骤23.设定步长，按所述步长移动所述数据窗口，重复步骤22，直至所述数据窗口遍历整个所述线道号范围的所述拉平域去噪地震数据体；
[0014]步骤24.所述主成分道按照所述线道号排列生成所述拉平域稀疏长旋回体。
[0015]其中，步骤22中，进行PCA分析时，对所述拉平域去噪地震数据体做零均值化处理，再求取零均值化后的数据的协方差矩阵，求取所述协方差矩阵的主成分特征向量，用所述特征向量作为加权权重，对所述数据窗口中的拉平域去噪地震数据加权求和，最终求得所述主成分道。
[0016]其中，步骤3中的所述反拉平处理具体为:加载步骤I中拉平处理时的所述层位，将所述拉平域长旋回体变换为所述原始域长旋回体;所述原始地震数据体减去所述原始域长旋回体得到所述原始域短旋回体。
[0017]与现有技术相比，本发明的有益效果为:以地震记录主成分分析为核心，求取最大特征值对应的原始域长旋回体，结合原始地震记录得到原始域短旋回体。结合强屏蔽下的下伏薄砂体这种特殊储层，原始域长旋回体表征了上覆盖层反射等反映等时沉积的年代信息，原始域短旋回体表征了反映储层砂体的岩性地层信息。避免了子波分析可能出现的过匹配和欠匹配现象，具有更好的可靠性，同时可以定性描述砂体厚度。基于PCA的长短旋回分析技术得到的原始域短旋回体较好地反映了砂体的地震响应，有利于后续砂体解释。同时，得到的原始域长旋回体还可以用于分析地层层序格架。
【附图说明】
[0018]图1为本发明中基于PCA的地震长短旋回分析法的流程图；
[0019 ]图2为本发明中获取的原始地震数据体；
[0020]图3为本发明中经拉平处理的地震数据体图；
[0021 ]图4为本发明中经去噪处理的地震数据体图；
[0022]图5为本发明中拉平域长旋回体图；
[0023 ]图6为本发明中原始域长旋回体图；
[0024]图7为本发明中原始域短旋回体图。
【具体实施方式】
[0025]为便于本领域技术人员对本发明的技术方案和有益效果进行理解，特结合附图对【具体实施方式】进行如下描述。
[0026]如图1所示，其为本发明中基于PCA的地震长短旋回分析法的流程图，从图中可知，该基于PCA的地震长短旋回分析法，包括如下步骤:
[0027]步骤1.获取原始地震数据体，如图2中所示，结合层位信息对其进行拉平处理，之后再进行去噪处理，得到拉平域去噪地震数据体，如图3至4中所示，其分别为本发明中经拉平处理的地震数据体图和本发明中经去噪处理的地震数据体图。
[0028]步骤2.提取拉平域去噪地震数据体的振幅属性，并对其进行PCA分析，得到拉平域稀疏长旋回体。具体步骤包括:
[0029]步骤21.按照原始地震数据体的线道号选定目标层位，对目标层位内的拉平域去噪地震数据体按照线道号进行开窗，形成数据窗口；
[0030]例如，目前有T1、T2、T3、T4四