一种基于三维旋转菱形体的地震属性提取及储层描述方法技术

本发明专利技术公开了一种基于三维旋转菱形体的地震属性提取及储层描述方法，包括以下步骤：(1)设定菱形体的大小控制参数；(2)确定菱形体8个平面的方程；(3)按照坐标旋转的方式求取旋转后的坐标信息；(4)提取数据；(5)计算属性值；(6)确定属性值；(7)确定其他采样点的属性值。本发明专利技术利用三维菱形体所具有的方向指向作用来旋转扫描识别断层的空间展布角度及范围等特征，并提取相应的属性来进行储层的描述，能够很好地反映地质体的空间各向异性特征，特别是断层的走向、倾向、发育方向、丰度等。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维旋转菱形体的地震属性提取及储层描述方法
本专利技术涉及地震属性的提取方式方法及断层角度信息的求取方法，具体地说是涉及一种基于三维旋转菱形体的地震属性提取及储层描述方法，属于地震勘探中的地震解释领域。
技术介绍
常规的地震属性提取方式如单道、多道组合或者体元等，实际都是一种规则的属性提取计算方式，并未考虑地下地质体的特殊形态及空间展布情况。这些方式能够用来提取多种多样的地震属性，如整道方式提取剖面属性、时窗方式提取切片属性、十字方式提取相干属性等，但由于这些方式并未考虑断层等带有方向特性的特殊地质体的特殊性，对断层等的刻画能力并不令人满意。
技术实现思路
基于上述技术问题，本专利技术提出一种新的地震属性提取方法，即基于三维旋转菱形体的地震属性提取及储层描述方法。本专利技术所采用的技术解决方案是：一种基于三维旋转菱形体的地震属性提取及储层描述方法，包括以下步骤：(1)设定菱形体的大小控制参数使用的菱形体主要有主长对角线两个顶点E与F点，和中间正方形4个顶点A、B、C、D构成，则该菱形体可以使用主长对角线与中间正方形的边长来控制，这里设定长对角线长度为2L，菱形体中的正方形边长为2M；假设菱形体的中心位于坐标系中的原点位置处，且长对角线处于x轴上，则此时未转动之前菱形体6个顶点的坐标为A(0,-M,-M)、B(0,M,-M)、C(0,-M,M)、D(0,M,M)、E(L,0,0)、F(-L,0,0)；在实际应用时，地震数据的坐标并不是原点，假设某目标点的坐标为(x0,y0,z0)，此时三维菱形体6个顶点的坐标就转变为：A(x0,y0-M,z0-M)、B(x0,y0+M,z0-M)、C(x0,y0-M,z0+M)、D(x0,y0+M,z0+M)、E(x0+L,y0,z0)、F(x0-L,y0,z0)；(2)确定菱形体8个平面的方程对一平面来说，如果知道其上三个不在同一条直线上的点的坐标，则该平面方程就唯一确定了；平面方程一般表示为：ax+by+cz+d＝0对于菱形体的8个平面来说，他们都过了不在同一直线的3个顶点，按照定义均能被唯一确定；这里利用向量叉乘来求取各个平面点法式方程的系数：1)对于平面EAD有其向量叉乘的结果是XEAD＝(-2M2，2ML，0)该向量的每个分量分别对应于平面的系数，即此时平面EAD方程的系数为：a＝-2M2，b＝2ML，c＝0，d＝2M2*(x0+L)-2ML*y02)类似得到平面EAB方程的系数为：a＝2M2，b＝0，c＝-2ML，d＝-2M2*(x0+L)+2ML*z03)平面ECB方程的系数为：a＝2M2，b＝2ML，c＝0，d＝-2M2*(x0+L)-2ML*y04)平面ECD方程的系数为：a＝-2M2，b＝0，c＝-2ML，d＝2M2*(x0+L)+2ML*z05)平面FAD方程的系数为：a＝-2M2，b＝-2ML，c＝0，d＝2M2*(x0-L)+2ML*y06)平面FAB方程的系数为：a＝2M2，b＝0，c＝2ML，d＝-2M2*(x0-L)-2ML*z07)平面FBC方程的系数为：a＝2M2，b＝-2ML，c＝0，d＝-2M2*(x0-L)+2ML*y08)平面FCD方程的系数为：a＝-2M2，b＝0，c＝2ML，d＝2M2*(x0-L)-2ML*z0(3)按照坐标旋转的方式求取旋转后的坐标信息先沿z0轴旋转，固定好该角度后，再沿y0轴旋转，假设z0轴方向的旋转角度为y0轴旋转角度为θ，则旋转后某点的坐标有下式计算得到：(4)提取数据输入地震数据，给出菱形体长短轴的长度值，选取地震数据中的某一采样点，以该点为中心，按照两个角度分别进行180度旋转，每转动一个角度，提取步骤(1)到(3)确定的菱形体范围内的数据；(5)计算属性值对步骤(4)所提取的数据，进行振幅、能量或方差属性计算，平均绝对振幅、总能量、方差的表达式分别为：平均绝对振幅：总能量：式中，M表示数据的采样点数，u(n)表示地震数据；方差：式中，均值(6)确定属性值经步骤(4)和步骤(5)计算完该采样点各个角度的属性值后，取这些角度属性值中最大或最小值作为该采样点的属性值；(7)确定其他采样点的属性值继续选取地震数据中的其他采样点，重复步骤(1)到(5)；直至选取完地震数据中的所有点，即直至扫描计算完地震数据中所有点的属性值，最后输出结果以及需要的某采样点的各个角度属性值。上述步骤(4)中：对于地下断层来说，当菱形体的方向与其构造走向及方位方向均一致时，该角度信息下的菱形体相比于其他角度位置，所使用到的断层构造上的数据点数最多，比例最大；为了节省运算时间，在算法初始阶段，将角度间隔设置相对较大些，当得到地层相对粗略的角度信息后，在此角度区域范围，进行二次精细扫描，重复上面的步骤，精细扫描找到对应的更为准确的角度，即是该点的倾角信息。在上述步骤(1)到(5)中，长轴与短轴的长度值比例优选设定为3:2。本专利技术的有益技术效果是：基于二维旋转菱形的属性提取方法只能反映断层等的平面或倾向方向的单一角度信息，并不能真实反映断层等的空间展布及角度信息，为能真正地描述断层的空间展布及识别其角度信息，本专利技术利用三维菱形体所具有的方向指向作用来旋转扫描识别断层的空间展布及角度等特征，并提取相应的属性来进行储层的描述，能够更好地反映地质体的空间各向异性特征，特别是断层的走向、倾向、发育方向、丰度等。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作更进一步说明：图1为本专利技术中确定三维菱形体的示意图。图2为本专利技术中菱形体属性提取算法的流程框图。图3示出了长对角线与边长大小值变化时的同一属性度量值下的模型的属性图；其中，(a)为原始模型时间切片，(b)为半长对角线、半边长3:1的属性图，(c)为3:2的属性图，(d)为3:3的属性图，(e)为3:2的属性图，(f)为5:2的属性图，(g)为7:2的属性图，(h)为8：2的属性图，(i)为长短轴3:2的属性图，(j)为长短轴6:4的属性图，(k)为9:6的属性图。图4示出了本专利技术识别的断层效果图；其中，(a)为原始模型剖面示意图，(b)为方差属性剖面图。图5示出了实际断层上点O的识别效果图；其中，(a)为点O在数据体中的空间位置，(b)为其在纵向剖面上的位置示意图，(c)为其在横向切片上位置示意图，(d)为α角度属性直方图，(e)为β角度属性直方图。具体实施方式结合图1和图2，一种基于三维旋转菱形体的地震属性提取及储层描述方法，包括以下步骤：(1)设定好菱形体的大小控制参数如图1所示，菱形体主长对角线两个顶点为E与F，中间正方形4个顶点为A、B、C、D，设定长对角线长度为2L，菱形体中的正方形边长为2M。则此时未转动之前菱形体6个顶点的坐标为A(0，-M，-M)、B(0，M，-M)、C(0，-M，M)、D(0，M，M)、E(L，0，0)、F(-L，0，0)。在实际应用时，地震数据的坐标并不是原点，我们假设某目标点的坐标为(x0，y0，z0)，此时三维菱形体6个顶点的坐标就转变为：A(x0，y0-M，z0-M)、B(x0，y0+M，z0-M)、C(x0，y0-M，z0+M)、D(x0，y0+M，z0+M)、E(x0+L，y0，z0)、F(x0-L，y0，z0)。(2)确定菱形体8个平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于三维旋转菱形体的地震属性提取及储层描述方法，其特征在于包括以下步骤：(1)设定菱形体的大小控制参数使用的菱形体主要有主长对角线两个顶点E与F点，和中间正方形4个顶点A、B、C、D构成，则该菱形体可以使用主长对角线与中间正方形的边长来控制，这里设定长对角线长度为2L，菱形体中的正方形边长为2M；假设菱形体的中心位于坐标系中的原点位置处，且长对角线处于x轴上，则此时未转动之前菱形体6个顶点的坐标为A(0,‑M,‑M)、B(0,M,‑M)、C(0,‑M,M)、D(0,M,M)、E(L,0,0)、F(‑L,0,0)；在实际应用时，地震数据的坐标并不是原点，假设某目标点的坐标为(x0,y0,z0)，此时三维菱形体6个顶点的坐标就转变为：A(x0,y0‑M,z0‑M)、B(x0,y0+M,z0‑M)、C(x0,y0‑M,z0+M)、D(x0,y0+M,z0+M)、E(x0+L,y0,z0)、F(x0‑L,y0,z0)；(2)确定菱形体8个平面的方程对一平面来说，如果知道其上三个不在同一条直线上的点的坐标，则该平面方程就唯一确定了；平面方程一般表示为：ax+by+cz+d＝0对于菱形体的8个平面来说，他们都过了不在同一直线的3个顶点，按照定义均能被唯一确定；这里利用向量叉乘来求取各个平面点法式方程的系数：1)对于平面EAD有...

【技术特征摘要】
1.一种基于三维旋转菱形体的地震属性提取及储层描述方法，其特征在于包括以下步骤：(1)设定菱形体的大小控制参数使用的菱形体主要有主长对角线两个顶点E与F点，和中间正方形4个顶点A、B、C、D构成，则该菱形体可以使用主长对角线与中间正方形的边长来控制，这里设定长对角线长度为2L，菱形体中的正方形边长为2M；假设菱形体的中心位于坐标系中的原点位置处，且长对角线处于x轴上，则此时未转动之前菱形体6个顶点的坐标为A(0,-M,-M)、B(0,M,-M)、C(0,-M,M)、D(0,M,M)、E(L,0,0)、F(-L,0,0)；在实际应用时，地震数据的坐标并不是原点，假设某目标点的坐标为(x0,y0,z0)，此时三维菱形体6个顶点的坐标就转变为：A(x0,y0-M,z0-M)、B(x0,y0+M,z0-M)、C(x0,y0-M,z0+M)、D(x0,y0+M,z0+M)、E(x0+L,y0,z0)、F(x0-L,y0,z0)；(2)确定菱形体8个平面的方程对一平面来说，如果知道其上三个不在同一条直线上的点的坐标，则该平面方程就唯一确定了；平面方程一般表示为：ax+by+cz+d＝0对于菱形体的8个平面来说，他们都过了不在同一直线的3个顶点，按照定义均能被唯一确定；这里利用向量叉乘来求取各个平面点法式方程的系数：1)对于平面EAD有其向量叉乘的结果是XBAD＝(-2M2，2ML，0)该向量的每个分量分别对应于平面的系数，即此时平面EAD方程的系数为：a＝-2M2，d＝2ML，c＝0,d＝2M2*(x0+L)-2ML*y02)类似得到平面EAB方程的系数为：a＝2M2，b＝0，c＝-2ML，d＝-2M2*(x0+L)+2ML*z03)平面ECB方程的系数为：a＝2M2，b＝2ML，c＝0，d＝-2M2*(x0+L)-2ML*y04)平面ECD方程的系数为：a＝-2M2，b＝0，c＝-2ML，d＝2M2*(x0+L)+2ML*z05)平面FAD方程的系数为：a＝-2M2，b＝-2ML，c＝0，d＝2M2*(x0-L)+2ML*y06)平面FAB方程的系数为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，张军华，林承焰，王延光，冯德永，李红梅，于景强，刘杨，赵杰，刘震，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37