基于裂缝性油气储层断裂系统检测的相干算法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于裂缝性油气储层断裂系统检测的相干算法，所述算法包括以下步骤：选取分析时窗，对地震数据进行截取；在截取的地震数据中选择数据子体，以数据子体的中心点作为待处理采样点，构建矢量矩阵M；计算矩阵M的矢量等级相关系数，构建矩阵MS；求取矩阵MS的特征值，得到矩阵MS的迹；利用矩阵MS特征值中的最大值以及矩阵MS的迹，得到待处理采样点的相干计算结果；重复构建矢量矩阵M的步骤至所述得到相干计算结果的步骤，循环至下一个待处理采样点直到地震数据计算完毕。本发明专利技术的方法有效地规避了传统相干算法中线性相关、参与计算数据分布要求的局限，更加精细地描述了变量之间的相关性，提高了计算结果的准确度。

【技术实现步骤摘要】
基于裂缝性油气储层断裂系统检测的相干算法
本专利技术属于石油勘探领域，更具体地讲，涉及一种基于裂缝性油气储层断裂系统检测的相干算法。
技术介绍
当前的油气勘探的研究方向已逐渐从构造油气藏向地层、岩性等隐蔽油气藏转移，因此对断层、裂缝以及地质体边缘等不连续性地质结构的识别越来越重要，而如何精确地刻画断裂在地下的存在状态又是重点中的难点。在油藏评价、区块的评估和提高油气采收率中，识别和刻画断层与裂缝系统是至关重要的步骤。相干体最早由Bahorich和Farmer在1995年发表了他们在Amoco公司工作期间开发出的一种新算法，将相干属性作为一种独立的地震属性技术进行展示，引起了很大的反响。相干体技术主要应用于地质构造、沉积环境的解释和隐蔽性油气藏的勘探开发等领域。相干体属性在时间剖面上的切片可以很清楚地看出断裂或者地层的异常情况，从而帮助地震解释人员快速地认识研究工区内的断裂发育和平面展布的情况，提高地震数据的解释周期和地质解释的能力，在商业地震解释软件中应用十分普遍。在反射波法地震勘探中，由震源激发的脉冲波在向下传播过程中，遇到波阻抗分界面时，根据反射定理和透射定理，发生反射和透射，形成地震波。地震波在横向均匀的地层中传播时，由于各相邻道的激发、接收条件十分接近，反射波的传播路径与穿过地层的差别极小，故对反射波而言，同一反射层的反射波走时十分接近，同时表现在地震剖面上是极性相同，振幅、相位一致，称为波形相似。相干数据体技术正是利用这种相邻地震信号的相似性来描述地层和岩性的横向不均匀性的。具体地说，当地下存在断层时，相邻道之间的反射波在旅行时，振幅、频率和相位等方面将产生不同程度的变化，表现为完全不相干、相干值小；而对于横向均匀的地层，理论上相邻道的反射波不发生任何变化，表现为完全相干、相干值大。对于渐变的地层，相邻道的反射波变化介于上述两者之间，表现为部分相干。根据相干算法，对偏移后的地震数据体进行逐点求取相干值，就可得到一个对应的相干数据体。相干体算法已经从第一代的基于互相关的算法、第二代的利用多道相似性的算法，发展到了第三代的基于特征结构的相干算法。地震记录道与道之间的相关分析，最早应用于地震数据处理中初至波的自动拾取和地震资料解释中层位的自动追踪，而作为一个独立的分析参数是Bahorich等1995年提出的，即第一代相干算法。第一代相干算法适用于高品质的地震资料，不适用于存在相干噪声的地震资料。第二代相干算法由Marfurt等人提出，第二代相干体以在速度谱计算中常用的多道相似性算法为基础，用椭圆或矩形范围内的多道相似系数计算代替仅沿x和y方向的少数道的互相关计算。应用该算法可以对任意多道地震数据计算相干性，对地震资料的质量限制不是很严格，能够较精确地计算有噪声数据的相干性，第一代相干算法则不能解决这个问题。因此，该算法具有较好的适用性和计算速度。第三代相干算法由Gersztenkorn和Marfurt提出，是基于结构特征的相干算法，该算法较第二代算法具有更好的横向分辨率，但是对大倾角的地层不敏感，不利于高分辨地识别小断层。传统的方法计算相干体时都是使用线性相关来度量两个地震道之间的关系，而地震道变量是非线性的，因此从数学上来讲，传统的计算方法存在一定的局限性，同时非线性相关算法对变量间的变化检测更加敏感。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。为了实现上述目的，本专利技术的提供了一种基于裂缝性油气储层断裂系统检测的相干算法，所述算法可以包括以下步骤：选取分析时窗，对地震数据进行截取，得到截取后的地震数据；在所述截取的地震数据中选择数据子体，以数据子体的中心点作为待处理采样点，构建矢量矩阵M；计算矩阵M的矢量等级相关系数，构建矩阵MS；求取矩阵MS的特征值，得到矩阵MS的迹；利用矩阵MS特征值中的最大值以及矩阵MS的迹，得到待处理采样点的相干计算结果；重复所述构建矢量矩阵M的步骤至所述得到相干计算结果的步骤，循环至下一个待处理采样点直到地震数据计算完毕，其中，所述矩阵M为：其中，所述mx,y表示在数据子体x地震道上点y的地震数据，1≤x≤J，J表示数据子体总的地震道，n-k,...,n+k表示在时间方向上的点，y为n-k,...,n+k中的任意一点，n，k均为整数，k≤n。在本专利技术的基于裂缝性油气储层断裂系统检测的相干算法的示例性实施例中，所述构建矩阵MS的方法包括：计算矩阵M的矢量等级相关系数其中，zhc表示矩阵M的失量mh中第c个数据mhc的秩，zic表示矩阵M的矢量mi中第c个数据mic的秩，mh＝[mh,n-k,mh,n-k+1,mh,n-k+2,......,mh,n+k]，mi＝[mi,n-k,mi,n-k+1,mi,n-k+2,......,mi,n+k]，1≤h≤J，1≤i≤J；利用等级相关系数mh′i构建矩阵MS，矩阵在本专利技术的基于裂缝性油气储层断裂系统检测的相干算法的示例性实施例中，所述矩阵MS的迹Tr(Ms)＝∑λj，其中，λj为矩阵MS的特征值。在本专利技术的基于裂缝性油气储层断裂系统检测的相干算法的示例性实施例中，所述相干计算结果λmax为矩阵MS特征值的最大值。与现有技术相比，本专利技术的方法有效地规避了传统相干算法中线性相关、参与计算数据分布要求的局限，更加精细地描述了变量之间的相关性，提高了计算结果的准确度，为检测地下地质体的不连续性，突出断层、裂缝等地质体，寻找地下油气藏提供一种新的方法。附图说明通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：图1示出了根据本专利技术示例性实施例的基于裂缝性油气储层断裂系统检测相干算法流程示意图。具体实施方式在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本专利技术的基于裂缝性油气储层断裂系统检测的相干算法。具体来讲，裂缝的探测对于发现裂缝性储层具有重要的作用，而相干体算法可以检测裂缝、断层以及地下不连续地质体，相干属性在时间剖面上的切片可以很清楚地看出断裂或者地层的异常情况，从而帮助地震解释人员快速地认识研究工区内的断裂发育和平面展布的情况。本专利技术的核心之处在于，本专利技术的方法利用非参数统计方式，运用等级相关的方法与相干算法相结合，规避了传统方法对数据分布的要求以及线性相关的局限性，引入的相关系数能够很好的识别和计算波形间的相似性，为地下裂缝识别和预测提供了更可靠的依据，最终为裂缝性油气储层的开发，提高钻井成功率，降低生产成本提供帮助。本专利技术提供了一种基于裂缝性油气储层断裂系统检测的相干算法。在本专利技术基于裂缝性油气储层断裂系统检测的相干算法的一个示例性实施例中，所述相干算法包括：步骤S01，根据某研究工区的地震数据，选取分析时窗，对地震数据进行截取。以上，所述的地震数据是经过常规处理的叠后地震数据，例如常规处理方式可以包括去噪、静校正等处理方法。分析时窗的选取需要根据目标地质体的位置和大小来决定，决定的分析时窗为经验值或给定值。步骤S02，选取数据子体，构建矩阵M。这里，针对分析时窗范围内的三维地震数据，可以在空间方向上以预设地震道位置为中心，选定道窗范围，在时间方向上以样点为中心，选定时窗范围，从而可以从所述地震数据中确定一个三维的数据子体。例如，假设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于裂缝性油气储层断裂系统检测的相干算法，其特征在于，所述算法包括以下步骤：选取分析时窗，对地震数据进行截取，得到截取后的地震数据；在所述截取的地震数据中选择数据子体，以数据子体的中心点作为待处理采样点，构建矢量矩阵M；计算矩阵M的矢量等级相关系数，构建矩阵MS；求取矩阵MS的特征值，得到矩阵MS的迹；利用矩阵MS特征值中的最大值以及矩阵MS的迹，得到待处理采样点的相干计算结果；重复所述构建矢量矩阵M的步骤至所述得到相干计算结果的步骤，循环至下一个待处理采样点直到地震数据计算完毕，其中，所述矩阵M为：

【技术特征摘要】
1.一种基于裂缝性油气储层断裂系统检测的相干算法，其特征在于，所述算法包括以下步骤：选取分析时窗，对地震数据进行截取，得到截取后的地震数据；在所述截取的地震数据中选择数据子体，以数据子体的中心点作为待处理采样点，构建矢量矩阵M；计算矩阵M的矢量等级相关系数，构建矩阵MS；求取矩阵MS的特征值，得到矩阵MS的迹；利用矩阵MS特征值中的最大值以及矩阵MS的迹，得到待处理采样点的相干计算结果；重复所述构建矢量矩阵M的步骤至所述得到相干计算结果的步骤，循环至下一个待处理采样点直到地震数据计算完毕，其中，所述矩阵M为：其中，所述mx，y表示在数据子体x地震道上点y的地震数据，1≤x≤J，J表示数据子体总的地震道，n-k,...,n+k表示在时间方向上的点，y为n-k,...,n+k中的任意一点，n，k均为整数，k≤n。2.根据权利要求1所述的基于裂缝性油气储层断裂系统检测的相干算法，其特征在于，所述数据子体是指在空间方向上以预设地震道位置为中心，选定道窗范围，并且在时间方向上以预设样点为中心，选定时窗范围，在所述地震数据中构建一个三维的数据子体...

【专利技术属性】
技术研发人员：范晓，吴伟，刘开元，王颀，邹文，刘璞，唐浩，吴秋波，陈小二，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司，中国石油天然气集团公司，中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51