基于多维梯度投票的走滑断裂三维空间雕刻方法及系统与流程

本发明属于油汽勘探，涉及基于多维梯度投票的走滑断裂三维空间雕刻方法及系统。

背景技术：

1、走滑断裂既是油气运移通道又是油气富集场所，对走滑断裂的精确表征是碳酸盐岩储层勘探开发的关键。

2、走滑断裂具有小断距、陡倾角的特点，其在地震剖面上的识别及其空间位置、量化体积的描述是公认的难点。在工业界，对于碳酸盐岩走滑断裂系统的空间定量描述主要依靠三维空间雕刻方法。

3、然而受地震数据横向分辨率的限制，基于地震数据所提取的不连续属性所表征出的走滑断裂在横向尺度上较大，且由于地震数据中噪声的影响，其不连续属性往往存在边界模糊、过于破碎以及细节信息丢失等问题，进而导致阈值雕刻结果尺度误差较大，且构造特征不清晰。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供基于多维梯度投票的走滑断裂三维空间雕刻方法及系统，提取对于走滑断裂较敏感的不连续属性，如瞬时振幅、相干体、gst(结构梯度张量)、afe(自动断层提取)等属性，基于该属性，建立多维梯度矩阵，将分解获取的矩阵的特征值和特征向量作为初始种子点，对种子点进行阈值，获取所需的种子点，并将获取的种子点进行投票，将所有的投票计算结果进行叠加，形成最终的投票数据体，利用钻井和测井进行统计并确定阈值条件，同时对不连续属性进行阈值从而实现走滑断裂三维空间雕刻。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、基于多维梯度投票的走滑断裂三维空间雕刻方法，包括以下步骤：

4、s1：基于目标区域叠后地震数据，提取走滑断裂的不连续属性数据；

5、s2：基于不连续属性数据建立多维梯度二乘矩阵，并对多维梯度二乘矩阵进行矩阵分解，获取多维梯度二乘矩阵的特征值和特征向量；

6、s3：将多维梯度二乘矩阵的特征值和特征向量作为初始种子点，对所有初始种子点进行阈值，获取投票所需的种子点，并将获取的投票所需种子点进行投票计算，获取投票结果；

7、s4：叠加s3中所有的投票结果，并对投票结果的特征值进行分解；

8、s5：通过遍历所有种子点并叠加，得到多维梯度投票数据体，参考钻井或测井数据信息进行统计比对，确定走滑断裂的阈值范围，对多维梯度投票数据体进行阈值，实现走滑断裂三维空间雕刻。

9、本发明的进一步改进在于：

10、所述步骤s1中，通过获取目标区域的结构梯度张量、相干体、方差体或最大似然属性以初步描述走滑断裂，获取走滑断裂的不连续属性。

11、所述步骤s2中，建立的多维梯度二乘矩阵为：

12、

13、其中，i表示每一个采样点，x，y表示平面内两个方向。

14、对多维梯度二乘矩阵进行分解：

15、g＝λ1e1e1t+λ2e2e2t(λ1≥λ2≥0)  (2)

16、其中，λi(i＝1,2)表示特征值；ei(i＝1,2)表示特征向量。

17、所述步骤s3中，对所有种子点进行阈值，获取投票所需的种子点包括：

18、将特征值λ1和λ2求差，将差值满足λ1-λ2＞λ2的点记为投票所需的种子点。

19、所述步骤s3还包括以下步骤：

20、将获取的每个投票所需的种子点作为投票者种子点，把每个其他种子点作为接收者种子点进行投票，在投票过程中，衰减函数df决定了以种子点为中心的投票域强度变化：

21、

22、其中，θ表示投票者种子点到接收者种子点的曲率圆切线与其两点所构成直线间的夹角；表示两点间曲率圆弧的弧长；表示弧线的曲率；控制了曲率的衰减程度；σ表示投票尺度因子，数值大小由用户设置；

23、投票过程中接收者种子点收到来自于投票者种子点的投票算子为：

24、

25、其中，np表示接收者种子点的法向量。

26、所述步骤s4包括以下步骤：

27、叠加每个种子点的邻域投票结果，形成一个新的二维矩阵

28、

29、其中，v表示累计投票；k表示投票域中心邻域像素点的个数；

30、将式(5)分解为：

31、v＝(λ1-λ2)e1e1t+λ2(e1e1t+e2e2t)  (6)

32、其中，e1e1t表示棒张量，λ1-λ2表示棒形张量的显著性大小；e1e1t+e2e2t表示球张量，λ2表示圆形张量的显著性大小。

33、基于多维梯度投票的走滑断裂三维空间雕刻系统，包括数据提取模块、矩阵构建分解模块、种子投票模块、投票结果分解模块和三维空间雕刻模块；

34、数据提取模块，基于目标区域叠后地震数据，提取走滑断裂的不连续属性数据；

35、矩阵构建分解模块，基于不连续属性数据建立多维梯度二乘矩阵，并对多维梯度二乘矩阵进行矩阵分解，获取多维梯度二乘矩阵的特征值和特征向量；

36、种子投票模块，用于将多维梯度二乘矩阵的特征值和特征向量作为初始种子点，对所有初始种子点进行阈值，获取投票所需的种子点，并将获取的投票所需种子点进行投票计算；

37、投票结果分解模块，用于叠加所有的投票计算结果，并对投票计算结果的特征值进行分解；

38、三维空间雕刻模块，用于遍历所有种子点并叠加，获取多维梯度投票数据体，参考钻井、测井数据信息进行统计比对，确定出走滑断裂、裂缝的阈值范围，对多维梯度投票数据体进行阈值，实现走滑断裂三维空间雕刻。

39、一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明任一项所述方法的步骤。

40、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明任一项所述方法的步骤。

41、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

42、本发明公开了基于多维梯度投票的走滑断裂三维空间雕刻方法，基于目标区域叠后地震数据，提取走滑断裂的不连续属性，经过离散种子点的小尺度投票可以细化走滑断裂在属性中的构造特征，减小放大效应，提高分辨率，可以增强走滑断裂的完整性和连续性，便于计算走滑断裂的量化体积，本发明所形成的走滑断裂三维雕刻，使后续走滑断裂的定量化描述更加准确，可以挖掘深层属性信息，降低了误差，三维雕刻的构造特征更清楚，能够提供更精确的连通性分析与储量描述。

技术特征：

1.基于多维梯度投票的走滑断裂三维空间雕刻方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于多维梯度投票的走滑断裂三维空间雕刻方法，其特征在于，所述步骤s1中，通过获取目标区域的结构梯度张量、相干体、方差体或最大似然属性以初步描述走滑断裂，获取走滑断裂的不连续属性。

3.根据权利要求1所述的基于多维梯度投票的走滑断裂三维空间雕刻方法，其特征在于，所述步骤s2中，建立的多维梯度二乘矩阵为：

4.根据权利要求3所述的基于多维梯度投票的走滑断裂三维空间雕刻方法，其特征在于，对多维梯度二乘矩阵进行分解：

5.根据权利要求4所述的基于多维梯度投票的走滑断裂三维空间雕刻方法，其特征在于，所述步骤s3中，对所有种子点进行阈值，获取投票所需的种子点包括：

6.根据权利要求5所述的基于多维梯度投票的走滑断裂三维空间雕刻方法，其特征在于，所述步骤s3还包括以下步骤：

7.根据权利要求1所述的基于多维梯度投票的走滑断裂三维空间雕刻方法，其特征在于，所述步骤s4包括以下步骤：

8.根据权利要求1所述的基于多维梯度投票的走滑断裂三维空间雕刻系统，其特征在于，包括数据提取模块、矩阵构建分解模块、种子投票模块、投票结果分解模块和三维空间雕刻模块；

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明公开了基于多维梯度投票的走滑断裂三维空间雕刻方法及系统，基于目标区域叠后地震数据，提取走滑断裂的不连续属性；建立多维梯度二乘矩阵，并对多维梯度矩阵进行矩阵分解，获取多维梯度矩阵的特征值和特征向量；将其作为初始种子点，对所有种子点进行阈值，获取投票所需的种子点，并将获取的种子点进行投票计算；叠加所有的投票结果，对投票结果的特征值进行分解；遍历所有种子点并叠加，获取多维梯度投票数据体，参考钻井、测井数据信息进行统计比对，确定出走滑断裂、裂缝的阈值范围，对多维梯度投票数据体进行阈值，实现走滑断裂三维空间雕刻，可以增强走滑断裂的完整性和连续性，便于计算走滑断裂的量化体积，解决了现有技术中雕刻的误差较大，且构造特征不清晰的问题。

技术研发人员：郑多明,雷刚林,肖文,成锁,李鹏飞,段文胜,黄旭日,王鑫,张晟,冯磊,谭杨,刘云祥,崔晓庆
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16