一种基于倾角成像增强的火山岩裂缝预测方法技术

本发明专利技术涉及石油天然气地震勘探技术领域，公开了一种基于倾角成像增强的火山岩裂缝预测方法。该方法包括：S1倾角成像增强：对原始地震资料进行多尺度多方位倾角成像增强，利用倾角及方位角的变化计算相邻道的相似性，以提高地震资料横向信噪比；S2断层加强处理：对原始地震资料进行断层加强处理，以提高地震资料垂向分辨率，提高断层可识别度；S3基于张量方向场约束的裂缝预测：在倾角成像增强和断层加强处理后的地震资料基础上，基于张量场方向约束加权拟合进行火山岩裂缝预测，预测出裂缝发育强度，结合区域地质分析最终确定火山岩储层分布区。本发明专利技术大大提高了裂缝预测的精度，对于隐蔽火山口的描述与识别，火山形态更清晰，火山通道位置更准确。山通道位置更准确。山通道位置更准确。

【技术实现步骤摘要】
一种基于倾角成像增强的火山岩裂缝预测方法


[0001]本专利技术涉及石油天然气地震勘探
，具体涉及针对火山岩裂缝孔隙型储层预测的方法，以提高火山岩储层预测精度和优选井位有利区。

技术介绍

[0002]随着火山岩油气藏发现日益增多，火山岩已成为油气勘探新领域，但由于火山岩埋深较深且受到火山喷发期次及构造变形等因素影响，火山岩内部地层和层序十分复杂，导致地震资料多为杂乱反射，不同火山岩相带、岩性组合之间的界限不清，波阻抗特征重叠严重，且火山岩储集类型多为双重介质，储层岩性多样，因此火山岩储层预测难度大。火山岩的优质储层预测成为火山岩气藏高效开发的难点，储层预测的准度和精度决定着火山岩气藏开发效益，目前行业内火山岩的储层预测方法较单一，且单一方法预测效果精度低。
[0003]现阶段对火山岩勘探方法宏观方面限于寻找火山岩体，主要应用重力勘探、磁法勘探、声频磁场法、复合道的振幅、相位和频率分析等技术来研究地下火山岩厚度分布、岩相和物性；微观方面在火山岩岩石学特征、成岩作用及其对储层物性的影响方面的研究较为细致。叠后地震数据作为石油工业中最常用的数据，以往的裂缝预测技术方法大多只能用来定性地描述裂缝发育程度，但针对例如准噶尔盆地深层火山岩气藏地下地质条件复杂，非均质性强、岩性和岩相变化快、地震反射特征复杂等特点，常规方法难以满足实际生产的要求。
[0004]对火山岩的储层预测主要存在以下问题：
[0005](1)深层资料品质问题。由于火山岩埋藏深，形成基质多变，岩性复杂，岩相变化大，导致资料信噪比整体较低，火山岩地震响应特征不明确，火山结构刻画及后续火山岩储层预测难度大；
[0006](2)火山岩储层定量预测精度较低。
[0007]常规储层预测方法大多是基于相控反演进行火山岩的定量预测，但对于裂缝
‑
孔隙型火山岩储层，不同岩相火山岩岩石成分、孔隙结构差异较大，储层物性参数与弹性参数间变化关系也不同，常规反演无法有效预测优质储层。

技术实现思路

[0008]本专利技术要解决的主要技术问题在于提供一种火山岩裂缝储层预测方法，以规避传统方法存在的火山岩储层预测精度的影响，以提高火山岩优质储层预测精度，优选有利钻探目标区，以降低研究目标的钻探风险，为油气田高效勘探开发提供可靠数据。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种倾角成像增强的火山岩裂缝预测方法，包括步骤：
[0010]S1倾角成像增强：对原始地震资料进行多尺度多方位倾角成像增强，利用倾角及方位角的变化计算相邻道的相似性，以提高地震资料横向信噪比；
[0011]S2断层加强处理：对原始地震资料进行断层加强处理，以提高地震资料垂向分辨
率，提高断层可识别度；
[0012]S3基于张量方向场约束的裂缝预测：在倾角成像增强和断层加强处理后的地震资料基础上，基于张量场方向约束加权拟合进行火山岩裂缝预测，预测出裂缝发育强度，结合区域地质分析最终确定火山岩储层分布区。
[0013]优选的，所述步骤S1包括：
[0014]S11：根据地震三维数据体，定义地震数据的分方位分尺度特征为ψ
u,v
(x)，
[0015][0016]式(1)中，i为复数算子，σ为滤波器带宽，k
u,v
＝k
v
(cosθ,sinθ)
T
，k
v
＝2
(2
‑
v)/2
π，θ＝u
·
π/K，v对应于滤波器的尺度，u对应滤波器的方向，‖*‖表示模；
[0017]对于给定的三维地震数据I(x),对于给定的任意一个空间点x＝(in,cl,t)，定义不同方位不同尺度的地震数据为D
u,v
(x)：
[0018]D
u,v
(x)＝ψ
u,v
(x)*I(x)
ꢀꢀ
(2),
[0019]式(2)中，D
u,v
(x)为根据不同的(u,v)决定的滤波器得到的不同方位不同尺度的地震数据；
[0020]采用3个尺度和8个方向对地震数据进行联合分析，得到D
u,v
(x)的24中表达形式：
[0021][0022]式(3)中，变量m和n为下标索引变量；
[0023]S12：对D
u,v
(x)进行编码，
[0024][0025][0026]式(4)、(5)中，和为D
u,v
(x)在(u,v)参数下多尺度多方位滤波数据的二进制编码，并计算合成数据和
[0027][0028][0029]式(6)、(7)中，和为通过不同尺度和不同方位的滤波处理；
[0030]S13：根据分解数据的相关性，定义相关矩阵为：
[0031][0032][0033]将用特征值和特征向量表示为：
[0034][0035]式(10)中，v是尺度下标，为的三个非负特征值，且满足分别为对应的特征向量，对应的特征向量，构成一个局部的正交坐标系，为局部领域内对比度最大的方向，为局部领域内对比度最大的方向，成一个垂直于的局部平面，通过求取倾角属性：
[0036][0037]将用特征值和特征向量表示为：
[0038][0039]式(12)中,v是尺度下标，为的三个非负特征值，且满足分别为对应的特征向量，对应的特征向量，构成一个局部的正交坐标系，为局部领域内对比度最大的方向，为局部领域内对比度最大的方向，成一个垂直于的局部平面，通过求取倾角属性：
[0040][0041]最佳倾角dip(x)为：
[0042][0043]优选的，所述步骤S2包括：
[0044]对原始地震数据x沿着dip(x)方向选取3
×
3的子块Y(x),定义Y(x)的分块直方图为：
[0045][0046]式(15)中,为步骤S1得到的多尺度多方位滤波数据，i＝1,2,...k,k为事先设定的数据等级；
[0047]对Y(x)进行矩阵分解，
[0048][0049]将所有特征值排序，λ
i
>λ
i+1
，所有变化都由第一个特征向量定义，如λ1>>λ2＝λ3≈0,则凌乱属性值c＝
‑
1；如果三个特征向量相等λ1＝λ2＝λ3,则c＝+1；如果有边界λ1＝λ2>>λ3＝0,则c＝0，
[0050][0051]在滤波器倾角估计中，确定一组重叠窗口确保为最佳平面值为：
[0052][0053]式(18)中，r为滤波反射器最佳平面值,r范围介于r＝1/3和r＝1之间，则滤波反射器的平面计算值为：
[0054][0055](19)中，为滤波反射器的平面计算值，直到滤波反射器的平面计算值然后边缘特征值f为：
[0056][0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于倾角成像增强的火山岩裂缝预测方法，其特征在于，包括步骤：S1倾角成像增强：对原始地震资料进行多尺度多方位倾角成像增强，利用倾角及方位角的变化计算相邻道的相似性，以提高地震资料横向信噪比；S2断层加强处理：对原始地震资料进行断层加强处理，以提高地震资料垂向分辨率，提高断层可识别度；S3基于张量方向场约束的裂缝预测：在倾角成像增强和断层加强处理后的地震资料基础上，基于张量场方向约束加权拟合进行火山岩裂缝预测，预测出裂缝发育强度，结合区域地质分析最终确定火山岩储层分布区。2.如权利要求1所述的一种基于倾角成像增强的火山岩裂缝预测方法，其特征在于，所述步骤S1包括：S11：根据地震三维数据体，定义地震数据的分方位分尺度特征为ψ
u,v
(x)，式(1)中，i为复数算子，σ为滤波器带宽，k
u,v
＝k
v
(cosθ,sinθ)
T
，k
v
＝2
(2
‑
v)/2
π，θ＝u
·
π/K，v对应于滤波器的尺度，u对应滤波器的方向，||*||表示模；对于给定的三维地震数据I(x),对于给定的任意一个空间点x＝(in,cl,t)，定义不同方位不同尺度的地震数据为D
u,v
(x)：D
u,v
(x)＝ψ
u,v
(x)*I(x)
ꢀꢀꢀꢀ
(2),式(2)中，D
u,v
(x)为根据不同的(u,v)决定的滤波器得到的不同方位不同尺度的地震数据；采用3个尺度和8个方向对地震数据进行联合分析，得到D
u,v
(x)的24中表达形式：式(3)中，变量m和n为下标索引变量；S12：对D
u,v
(x)进行编码，(x)进行编码，式(4)、(5)中，和为D
u,v
(x)在(u,v)参数下多尺度多方位滤波数据的二进制编码，并计算合成数据和和和式(6)、(7)中，和为通过不同尺度和不同方位的滤波处理；S13：根据分解数据的相关性，定义相关矩阵为：
将用特征值和特征向量表示为：式(10)中，v是尺度下标，为的三个非负特征值，且满足的三个非负特征值，且满足分别为对应的特征向量，对应的特征向量，构成一个局部的正交坐标系，为局部领域内对比度最大的方向，为局部领域内对比度最大的方向，成一个垂直于的局部平面，通过求取倾角属性：将用特征值和特征向量表示为：式(12)中,v是尺度下标，为的三个非负特征值，且满足的三个非负特征值，且满足分别为对应的特征向量，对应的特征向量，构成一个局部的正交坐标系，为局部领...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾雯，印兴耀，宗兆云，徐苗苗，陈超，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：