基于线形自适应灰阶化理论的地震属性突变界线求取方法技术

本发明专利技术公开了基于线形自适应灰阶化理论的地震属性突变界线求取方法，方法从地震属性的角度出发，根据界线本身的形状特征，探测界线信息并逐渐调整参数以完成灰阶化，实现对界线信息的增强，然后通过灰阶化后数据计算的特征参数，来进一步将地震属性数据转化为展现突变界线的数据。本发明专利技术有益效果：本发明专利技术既能让更细小的界线、无论其是否存在断距，都可以被有效保留下来，并且经过灰阶化和变化值计算过程的逐步提升之后，微弱突变界线会更加易于识别；而依据界线自身形状特征来确定灰阶化过程中的参数，不仅可以实现计算过程的自动化，而且确定参数的过程受随机噪音的影响较小，即在检测突变界线的过程中有一定的抗随机噪音的能力。

【技术实现步骤摘要】
基于线形自适应灰阶化理论的地震属性突变界线求取方法
本专利技术涉及地震属性突变界线
,尤其是基于线形自适应灰阶化理论的地震属性突变界线求取方法。
技术介绍
地震数据中含有大量丰富的地层和岩性信息，这些信息很多都是储层中的断层、河道、裂缝发育区以及其他一些界线的响应，但是利用常规的地震数据解释方法，并不能够得到清晰直观的界线信息，也就难以更进一步对储层作细致的描述。为了识别这些界线信息，通常选择是在地震数据上的采用相干类算法或曲率类算法。相干算法是通过计算波形相似性来实现在地震数据中识别界线信息的方法。理论上，有断裂的地方，无论其断距大小，地震反射界面经过断点时，都会产生地震波振幅及相位的变化，从而引起较低的相干值。其技术发展于20世纪九十年代，一般将其分为三类核心算法。第一类是基于互相关扫描的第一代(C1)相干算法。第二类是多道相似性扫描的(C2)相干算法。第三类是基于矩阵特征值分解的(C3)相干算法。而后，Cohen和Coifman提出了基于局部结构熵的相干性算法。该算法把由地震数据估计的局部结构熵作为相干测定。LuWenkai和LiYandong等，从另一个角度，提出了基于高阶累积量的相干估计方法(HOSC)。HOSC方法同时利用3个地震道来计算拥有零延迟相关的归一化4阶矩的二维切片，将二维切片上最大相关点作为相干估计。对于实际叠后地震资料，受数据处理过程的影响，例如叠加、滤波处理，特别是背景噪声较大，在提高信噪比过程中的平滑滤波，往往会增大各种突变界线处的相干值，从而影响到相干体刻画界线的精度，因此常常需要在提高信噪比与界线刻画精度之间做出权衡。而曲率属性，作为地震属性中的一员，则是直接通过构造曲面的几何形状刻画界线，它在一定程度上弥补了平滑滤波的影响。曲率属性在90年代中期引入到解释流程中，计算方式最初为用层面计算，其结果显示与露头资料上存在的断裂有很紧密的联系。解释人员可以从沿层面属性上识别出小的扰曲、褶皱、凸起、差异压实特征，这些在常规解释时是无法追踪的。之后随着地震几何类属性的不断提升和完善，使得曲率计算可以借助拟合三维数据中的同相位面来完成，大大提高了曲率计算的精度与效率。现有的技术方案：2015年，于靖波和李忠提出了反正切函数拟合下的地震数据体断裂刻画方法。该方法主要包括两个步骤，分别为：一、柱面直母线的拟合，用反正切函数对断裂及两端被断开的界面组合进行拟合，在此基础上计算拟合曲线的曲率变化率；二、利用上一步确定的参数，基于最小二乘法，对柱面准线拟合，然后计算分析点处的变化率。该方法以同相轴所代表的地质界面形态为基础，当界面发生断裂时，沿断裂面倾向，曲率变化率具有极大值。由于首先对断开的界面进行柱面拟合，柱面准线的延伸方向与断裂面倾向一致，这样通过计算柱面准线的曲率变化率，能够保证计算结果取得极大值，因此能够反映出断裂存在。理论上，在合理拟合断裂的前提下，只要存在垂向上的断距，无论大小，都可以得到曲率变化率的相对高值，因此其对断裂刻画的精度高于传统方法，能够揭示更多的断裂细节，特别是对于地震剖面上不易识别的小断距断裂，亦能够清晰的刻画，而对于诸如河道、带状隆起等局部具有类似断裂的界面组合都有一定响应。以上求取界线的算法，都是针对断裂、裂缝这一类大尺度、能引起地震数据相位振幅明显突变的界线进行设计的，因此，要求在地震数据上至少有可识别的断距；而对于河道叠置、薄夹层位置的界线，往往只是相对周围区域存在微弱的振幅变化和细小的波形改变，很难达到常规方法所能响应的下限要求，而且这种界线处在断裂所分割区域内部，相对大于尺度的界线剧烈突变而言十分微弱，更容易在解释的时候被忽略。在地震属性数据中，存在很多数值相近的点,在相邻的空间位置构成块，而这些形状不规则的块与块之间相互接触，相互接触的位置是两个块之间界线，这些界线是裂缝、断层、相带边界以及其他属性值突然变化的位置。而在一个块的内部，也会有局部极值构成的一些细微突变的线，这些细微突变的地方通常是河道叠置带、薄夹层等。现在求取这些突变界线的主流方法，要么是基于地震道中波形相似性的相干类算法，要么是基于地震数据同相位点拟合成界面的曲率类算法。但是这些算法都是针对裂缝、断层这一类相对大尺度的突变界线设计的，并没有考虑波形无明显变化、同相轴无明显错动的情况，也没有考虑如何识别在相对稳定背景下的细微突变界线；同时，对这些细微突变有相对较强响应的、从地震数据中提取的地震属性，由于其生成后没有波形和相位，也无法直接应用这两类算法在属性数据基础上识别突变界线。因此，对于上述问题有必要提出基于空间结构导向的地震属性变化率求取方法。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供基于线形自适应灰阶化理论的地震属性突变界线求取方法，既能让微弱的界线响应被有效保留下来，又可以让其更加易于被识别。基于线形自适应灰阶化理论的地震属性突变界线求取方法，其方法步骤为：步骤一：用地震数据计算得到一个二维层属性数据；步骤二：将层属性上所有点按值从大到小排列到一个表中；步骤三：设置一个空的二维数组，按照表中点原来所在的二维数组的坐标，对这个新的二维数组对应位置的点周围的点进行检查；步骤四：检查过程中，判断该点周围情况：如果周围没有被检查过的点，则赋予该点一个新值k，可以视作一个区域编号，同时k＝k+1,作为下一个新区域的编号；如果周围有一个检查过的点，或者有多个但所有临近点区域编号都相同，那么该点赋予邻近点相同的区域编号；如果周围有多个检查过的点但区域编号不同，那么该点赋予临近点中最小的那个区域编号，同时，在整个二维数组中，搜索与其它区域编号的相同的点，均赋予此次的最小区域编号，并且记录每个区域编号被更改过的点的数目；步骤五：如果单个区域编号更改过的点数目大于一个数n，那么储存该点对应的属性值，作为一个属性值域的分割点；步骤六：回到步骤三，直到所有点都被检查过，最后会得到一个属性值分割点数组，用该数组对地震属性值域进行分割，并将分割好的值区间从小到大赋予一个整数编号，然后将层属性每个点的值转化为其在值域中对应值区间的编号，地震二维层属性数据即转化为了灰阶数据；步骤七：以Nx×Ny为窗口扫描前一步得到的灰阶数据，计算灰度共生矩阵，从位置(x,y)灰度为i的点出发，统计与其距离为δ＝(Δx2+Δy2)1/2、灰度为j的点同时出现的概率P对于地震属性，考虑各向异性，θ取值一般为0°、45°、90°和135°，距离δ取1；对于0°和90°灰度共生矩阵，∑i∑jP(i，j，θ)＝2×Nx×(Ny-1)，对于45°和135°灰度共生矩阵，∑i∑jP(i，j，θ)＝2×(Nx-1)×(Ny-1)；再对四个矩阵内元素分别进行归一化，使每个矩阵内元素的和为1其中∑i∑jP(i，j，θ)可以由在灰阶数据上计算灰度共生矩阵的窗口大小Nx、Ny确定；步骤八：在步骤七得到的灰度共生矩阵基础上，计算该点变化值，计算公式为C(x，y)即为点(x,y)变化值结果；步骤九：当灰阶数据所有点都完成步骤七、八的扫描计算后，得到了变化值组成的二维数据，其极大值点所连成的线即为该层属性中的突变界线。优选地，步骤四中记录的每个区域编号被更改过的点的数目，在步骤五首先通过该数目是否超过n，判断在检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于线形自适应灰阶化理论的地震属性突变界线求取方法，其方法步骤为：步骤一：用地震数据计算得到一个二维层属性数据；步骤二：将层属性上所有点按值从大到小排列到一个表中；步骤三：设置一个空的二维数组，按照表中点原来所在的二维数组的坐标，对这个新的二维数组对应位置的点周围的点进行检查；步骤四：检查过程中，判断该点周围情况：如果周围没有被检查过的点，则赋予该点一个新值k，可以视作一个区域编号，同时k＝k+1,作为下一个新区域的编号；如果周围有一个检查过的点，或者有多个但所有临近点区域编号都相同，那么该点赋予邻近点相同的区域编号；如果周围有多个检查过的点但区域编号不同，那么该点赋予临近点中最小的那个区域编号，同时，在整个二维数组中，搜索与其它区域编号的相同的点，均赋予此次的最小区域编号，并且记录每个区域编号被更改过的点的数目；步骤五：如果单个区域编号更改过的点数目大于一个数n，那么储存该点对应的属性值，作为一个属性值域的分割点；步骤六：回到步骤三，直到所有点都被检查过，最后会得到一个属性值分割点数组，用该数组对地震属性值域进行分割，并将分割好的值区间从小到大赋予一个整数编号，然后将层属性每个点的值转化为其在值域中对应值区间的编号，地震二维层属性数据即转化为了灰阶数据；步骤七：以Nx×Ny为窗口扫描前一步得到的灰阶数据，计算灰度共生矩阵，从位置(x,y)灰度为i的点出发，统计与其距离为δ＝(Δx...

【技术特征摘要】
1.基于线形自适应灰阶化理论的地震属性突变界线求取方法，其方法步骤为：步骤一：用地震数据计算得到一个二维层属性数据；步骤二：将层属性上所有点按值从大到小排列到一个表中；步骤三：设置一个空的二维数组，按照表中点原来所在的二维数组的坐标，对这个新的二维数组对应位置的点周围的点进行检查；步骤四：检查过程中，判断该点周围情况：如果周围没有被检查过的点，则赋予该点一个新值k，可以视作一个区域编号，同时k＝k+1,作为下一个新区域的编号；如果周围有一个检查过的点，或者有多个但所有临近点区域编号都相同，那么该点赋予邻近点相同的区域编号；如果周围有多个检查过的点但区域编号不同，那么该点赋予临近点中最小的那个区域编号，同时，在整个二维数组中，搜索与其它区域编号的相同的点，均赋予此次的最小区域编号，并且记录每个区域编号被更改过的点的数目；步骤五：如果单个区域编号更改过的点数目大于一个数n，那么储存该点对应的属性值，作为一个属性值域的分割点；步骤六：回到步骤三，直到所有点都被检查过，最后会得到一个属性值分割点数组，用该数组对地震属性值域进行分割，并将分割好的值区间从小到大赋予一个整数编号，然后将层属性每个点的值转化为其在值域中对应值区间的编号，地震二维层属性数据即转化为了灰阶数据；步骤七：以Nx×Ny为窗口扫描前一步得到的灰阶数据，计算灰度共生矩阵，从位置(x,y)灰度为i的点出发，统计与其距离为δ＝(Δx2+Δy2)1/2、灰度为j的点同时出现的概率P对于地震属性，考虑各向异性，θ取值一般为0°、45°、90°和135°，距离δ取1；对于0°和90°灰度共生矩阵，∑i∑jP(i，j，θ)＝2×Nx×(Ny-1)，对于45°和135°灰度共生矩阵，∑i∑jP(i，j，θ)＝2×(Nx-1)×(Ny-1)；再对四个矩阵内元素分别进行归一化，使每个矩阵内元素的和为1

【专利技术属性】
技术研发人员：尹成，肖湘，丁峰，张栋，代荣获，罗浩然，张运龙，代炳武，刘阳，
申请(专利权)人：西南石油大学，四川中质鼎峰勘查技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51