基于Unet的河道砂体顶面预测方法技术

本发明专利技术涉及油田开发技术领域，具体涉及一种基于Unet的河道砂体顶面预测方法。所述方法包括以下步骤：读取叠后地震数据和河道砂体顶面的专家解释成果；生成样本特征值和标签；设计Unet，完成模型训练；将模型应用于实际工区预测河道砂体顶面展布。本发明专利技术方法通过将专家解释成果设置为标签，深度解析地震数据与河道标签之间的数据驱动关系，从而不受地震振幅能量强弱的影响，不论是强振幅形态还是弱振幅形态的河道，都能准确地识别。都能准确地识别。都能准确地识别。

【技术实现步骤摘要】
基于Unet的河道砂体顶面预测方法


[0001]本专利技术涉及油田开发
，具体涉及一种基于Unet的河道砂体顶面预测方法。

技术介绍

[0002]我国东部中新生代含油气盆地已开发的油田中，河流相储层的石油地质储量占40％以上，是重要的增储上产的储集体类型。由于断层的发育、构造起伏的变化和河道改道频繁等环境因素的影响，河道的完整性被破坏。这些情况给河道砂体的储层预测工作增加了难度。
[0003]从文献调研看出，河道砂体的储层预测技术主要分为单一属性技术、多属性融合技术、频谱分析及成像技术、反演技术和神经网络技术等。
[0004]利用单一属性来预测河道砂体展布，主要集中于振幅、相干、纹理等属性。当泥岩跟河道砂在速度上存在明显差异时，可提取振幅属性体和相干属性体，再结合切片、三维可视化等手段对河道砂进行综合分析。也可用纹理属性来刻画水下分流河道，从图像识别的角度出发，衡量图像中像素之间的差异性强烈程度，通过增强河道砂的振幅强度，减弱泥岩振幅强度，来凸显河道形态。随着研究的深入，越来越多的研究人员发现仅从单一属性出发来预测河道，存在较强的多解性。随着地震属性技术的发展，属性融合技术逐渐成为一种新的属性分析方法，它能有效地改善单一属性的多解性问题。
[0005]对于较薄的河道砂储层，由于地震资料的分辨率受限问题，薄层河道砂无法从振幅属性上刻画。频谱分析及成像技术从薄层反射的调谐原理出发进行薄层河道砂检测，研究不同频率的振幅、相位、相干等属性，在薄层的研究中取得较好效果。
[0006]单一属性技术、属性融合技术和频谱分析技术，都是从地震资料出发来预测河道砂体展布，难以满足河道砂储层预测精度越来越高的要求。因此，反演技术应运而生，这类技术将地震资料和测井资料联合应用，所得结果预测精度更高。反演技术分为确定性反演和随机反演，确实性反演技术对地震资料的依赖性很大，比地震资料的分辨率略高，它通过使用测井资料不断修正反演结果得到更加准确的井间预测结果。随机反演技术对于测井资料的信任度更高，纵向分辨率远远大于确实性反演，但是井间可靠性低于确定性反演。地质统计学是随机反演的一种重要原理，在地球物理领域，序贯高斯模拟和序贯指示模拟是两点地质统计学的常用方法，之后出现的SNESIM算法、SIMPAT算法、FILTERSIM算法和距离算法等都是多点地质统计学随机模拟技术。相比于两点地质统计学，多点地质统计学对于变量的空间变化特性的描述能力更强。
[0007]中国专利技术专利CN109541685B公开了一种河道砂体识别方法，该方法包括：对含有河道砂体的目标工区进行地震采集，获取地震数据，并在该目标工区内测井，获取测井数据。利用地震数据解释地震层位，并利用测井数据解释砂体厚度、沉积相和各级开发层位。利用地震层位、砂体厚度、沉积相和各级开发层位进行井震标定，获取井震标定结果。根据井震标定结果，建立砂岩组、小层及沉积单元在时间域中的空间层位。获取沉积相的类型，
根据沉积相的类型对上述三者的空间层位进行纵向组合，得到框架模型。利用框架模型完成对该目标工区内河道砂体的分布特征的识别。
[0008]中国专利技术专利CN105372703B公开了一种河道砂体精细识别方法，首先确定不同砂体沉积模式对应的地震响应特征，以识别河道特征；然后通过去砂试验确定砂层在时间剖面上的相位关系，针对河道地震响应特征，识别河道砂体的包络面；自上而下等时间间隔切取地层切片，以得到不同期次河道的叠置关系；开展五类基本属性和其它非常规属性聚类分析，确定河道砂体的边界；开展精细地层对比可确定砂体内部空间叠置关系，分单砂体精确落实含油面积与储量，确定开发井网部署范围。通过上述过程，该专利技术解决了在多物源交汇区储层平面展布复杂，砂体非均质性强，地震资料分辨率达不到预测薄储层需求等技术问题，极大提高钻探成功率，具有广阔的市场应用前景。
[0009]以上技术对于河道砂储层预测作出了巨大贡献，对于各大油田的增储上产都产生了积极影响。但是，随着河道砂研究程度的日益加深，研究人员发现河道砂的速度在某些工区不一定高于泥岩速度，甚至跟泥岩速度不相上下或者低于泥岩速度，因此使用振幅强弱判断河道边界的多解性较强。由此判断，所有从地震资料和测井资料出发，不论是哪种技术得到的预测结果都不能使用某一确定值来划分砂泥，因为在某一确定工区，砂泥在不同的位置有不同的界值。目前，所有技术得到的预测结果在划分砂泥方面都是使用一个确定的界值，这是一种不合理的情况。
[0010]鉴于这一问题，需要一种不受地震振幅能量强弱的影响，不论是强振幅形态还是弱振幅形态的河道，都能准确地识别的河道砂体顶面预测方法。

技术实现思路

[0011]本专利技术主要目的是提供一种基于Unet的河道砂体顶面预测方法，本专利技术方法通过将专家解释成果设置为标签，深度解析地震数据与河道标签之间的数据驱动关系，从而不受地震振幅能量强弱的影响，不论是强振幅形态还是弱振幅形态的河道，都能准确地识别。
[0012]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0013]本专利技术提供一种基于Unet的河道砂体顶面预测方法，包括以下步骤：
[0014]步骤1.读取叠后地震数据和河道砂体顶面的专家解释成果；该步骤中，专家解释成果是指：结合地质认识和实际钻井情况，在井震精细标定的基础上，明确哪条地震反射轴表征河道砂顶面，由专家将该地震反射轴解释完整且正确，专家解释出来的层位数据即为专家解释成果。
[0015]步骤2.生成样本特征值和标签；
[0016]步骤3，设计Unet，完成模型训练；
[0017]步骤4，将模型应用于实际工区预测河道砂体顶面展布。
[0018]进一步地，在步骤2中，标定叠后地震数据和河道砂体顶面的专家解释成果，使之具备相同的空间范围；所述空间范围包括线道号和时间值。
[0019]更进一步地，遍历空间范围内的所有点，存取该范围内的地震数据为样本特征值。
[0020]更进一步地，将存在专家解释成果的点设置为1，其余点设置为0。
[0021]进一步地，在步骤3中，设计Unet，包括多层下采样CNN卷积、多次特征拼接、多层转置卷积。
[0022]更进一步地，下采样CNN卷积时，每个卷积核接收上一层的所有输出作为输入，CNN卷积后的输出都作为下一层的输入；上采样时使用转置卷积，通过在小尺寸的输入数据周围填充大量的0，将原来减小尺寸的输入数据通过卷积过程恢复上一层大小。
[0023]更进一步地，将下采样得到的原始特征与上采样恢复的分割特征在通道维度上进行拼接，得到新的组合特征送入两重卷积和后面的转置卷积作为输入。
[0024]进一步地，在步骤3中，从特征值数据体和标签数据体中围绕河道顶面抽取训练批次，参与模型训练；通过不断训练，使得损失函数尽可能小。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0026]本专利技术方法将Unet网络应用于在地震资料上识别河道砂体顶面，该方法通过将专家解释成果设置为标签，深本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Unet的河道砂体顶面预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.读取叠后地震数据和河道砂体顶面的专家解释成果；步骤2.生成样本特征值和标签；步骤3，设计Unet，完成模型训练；步骤4，将模型应用于实际工区预测河道砂体顶面展布。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在步骤2中，标定叠后地震数据和河道砂体顶面的专家解释成果，使之具备相同的空间范围；所述空间范围包括线道号和时间值。3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，遍历空间范围内的所有点，存取该范围内的地震数据为样本特征值。4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，将存在专家解释成果的点设置为1，其余点设置为0。5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在步骤3中，设计Un...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，罗红梅，颜世翠，王树华，郑文召，于会臻，韦欣法，杨河山，徐鹏晔，管晓燕，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：