体曲率获取方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供了用于获取体曲率的方法和设备，其中，所述方法包括：获取三维地震数据的每个地震数据采样点的线方向、道方向和时间/深度方向的梯度矢量；基于获取的梯度矢量建立地震数据采样点的梯度结构张量；对梯度结构张量的元素进行平滑；基于平滑后的梯度结构张量获取P波属性和Q波属性，其中，P波属性是一种反应地下岩层沿线方向的变化率的属性，Q波属性是一种反应地下岩层沿道方向的变化率的属性；基于P波属性和Q波属性获取体曲率。通过本方法可获得较好的计算性能和对裂缝的较准确的预测。
【专利说明】体曲率获取方法和设备【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及地球物理勘探技术，更具体地讲，涉及一种基于P波和Q波属性获取体曲率，最终实现预测裂缝发育的方法和设备。
【背景技术】
[0002]据统计，全球石油天然气产量有一半以上分布于裂缝性储层中。在我国，裂缝性储层也广泛发育，如四川、华北、长庆、塔里木、克拉玛依、胜利、吉林、辽河、青海、玉门等许多油田都发现了裂缝性油气田。裂缝性储层又以碳酸盐类为主，然而由于碳酸盐岩储层特有的低孔、非均质性和各向异性，大大增加了油气勘探的难度。裂缝是此类储层主要油气储集和运移的通道。因此，准确地预测此类储层中的裂缝，就等于直接在此类储层中找到了油气。
[0003]在常用的裂缝预测方法中，利用地震信息识别和预测裂缝的方法由于在横向连续性上的优势，因此在裂缝描述和预测中具有不可替代的作用。其基础是各向异性理论，具体而言，又可分为三大类:
[0004]一是基于成因分析的预测方法。它主要在从裂缝形成条件出发，如裂缝发育的有利构造部位、有利沉积相带、有利岩性、有利厚度等，间接预测裂缝发育带。
[0005]二是地震横波预测法。因为横波在裂隙介质中分裂为快、慢横波(横波双折射)，通过对地震资料的坐标变换得到横波的多个分量，这样就可以得到我们所需的信息，进而实现裂缝检测。
[0006]三是基于裂缝纵波地震响应的预测方法。通过分析裂缝纵波的地震响应特征，如相干体、振幅、波阻抗、吸收系数、地层曲率、分频属性、属性体和属性差异体，直接预测裂缝的展布特征。
[0007]基于成因分析的预测方法只能对裂缝进行间接预测；地震横波在裂缝检测上具有相对的优势，但由于成本和处理技术等问题，近期难以推广应用；而纵波地震预测方法则是一种既直接又现实的裂缝预测方法，并且在国内外部分油气田也有成功应用的先例。综合比较而言，基于裂缝纵波地震响应的预测方法更为实际可行。
[0008]在基于裂缝纵波地震响应的裂缝预测中，包括基于叠前地震资料的裂缝预测和基于叠后地震资料的裂缝预测方法两大类，其中后者又主要包括相干、曲率等方法。
[0009]目前，曲率计算都是以倾角和方位角作为输入，且主要采用复数道分析算法或离散倾角扫描算法。复数道分析算法由于只是用单点的倾角信息，没有平滑掉背景噪声，因此效果较差；而离散倾角扫描算法的效果虽好，但是计算速度太慢。

【发明内容】

[0010]本发明目的在于提供体曲率获取方法和设备。
[0011]为实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种获取体曲率的方法，包括:A)获取三维地震数据的每个地震数据采样点的线方向、道方向和时间/深度方向的梯度矢量；B)基于获取的梯度矢量建立地震数据采样点的梯度结构张量；C)对梯度结构张量的元素进行平滑；D)基于平滑后的梯度结构张量获取P波属性和Q波属性，其中，P波属性是一种反应地下岩层沿线方向的变化率的属性，Q波属性是一种反应地下岩层沿道方向的变化率的属性；E)基于P波属性和Q波属性获取体曲率。
[0012]可选地，步骤C)中可通过下面的高斯滤波器对梯度结构张量的元素进行平滑:
【权利要求】
1.一种获取体曲率的方法，包括: A)获取三维地震数据的每个地震数据采样点的线方向、道方向和时间/深度方向的梯度矢量； B)基于获取的梯度矢量建立地震数据采样点的梯度结构张量； C)对梯度结构张量的元素进行平滑； D)基于平滑后的梯度结构张量获取P波属性和Q波属性，其中，P波属性是一种反应地下岩层沿线方向的变化率的属性，Q波属性是一种反应地下岩层沿道方向的变化率的属性； E)基于P波属性和Q波属性获取体曲率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C)中通过下面的高斯滤波器对梯度结构张量的元素进行平滑:
G(Xi’ Vj,z;;σ) = cxp[(.v； + \? +?)/(2σ~)] 其中，Xp Yj和Zj表示沿着X，y和ζ轴的待平滑的梯度结构张量的元素为中心的第j道，σ是平滑时窗。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于平滑后的梯度结构张量获取P波属性和Q波属性是对平滑后的梯度结构张量进行特征值分解得到P波属性和Q波属性， 其中，P波属性是进行特征值分解后的最大特征值所对应的特征向量的第一个元素和第二个元素、第三个元素的差的比值；Q波属性是进行特征值分解后的最大特征值所对应的特征向量的第二个元素和第二个元素、第三个元素的差的比值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤E)包括: 基于P波属性和Q波属性获取下面的反射面的二次曲面表达式的系数: ζ (X，y) =ax2+by2+cxy+dx+ey+f 其中，a的值是P波属性沿X方向的偏导数值的一半，b的值是Q波属性沿y方向的偏导数值的一半，c是P波属性沿X方向的偏导数值和Q波属性沿y方向的偏导数值的和的一半，d的值等于P波属性的值，e的值等于Q波属性的值，f是常数； 基于获取的二次曲面表达式的系数获取体曲率。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:读取三维地震数据，其中，三维地震数据是叠后地震数据。
6.一种获取体曲率的设备，包括: 梯度矢量获取模块，用于获取三维地震数据的每个地震数据采样点的线方向、道方向和时间/深度方向的梯度矢量； 梯度结构张量获取模块，用于基于获取的梯度矢量建立地震数据采样点的梯度结构张量; 平滑模块，用于对梯度结构张量的元素进行平滑； P波属性和Q波属性获取模块，用于基于平滑后的梯度结构张量获取P波属性和Q波属性，其中，P波属性是一种反应地下岩层沿线方向的变化率的属性，Q波属性是一种反应地下岩层沿道方向的变化率的属性； 体曲率获取模块，用于基于P波属性和Q波属性获取体曲率。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，平滑模块通过下面的高斯滤波器对梯度结构张量的元素进行平滑:
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，基于平滑后的梯度结构张量获取P波属性和Q波属性是对平滑后的梯度结构张量进行特征值分解得到P波属性和Q波属性， 其中，P波属性是进行特征值分解后的最大特征值所对应的特征向量的第一个元素和第二个元素、第三个元素的差的比值；Q波属性是进行特征值分解后的最大特征值所对应的特征向量的第二个元素和第二个元素、第三个元素的差的比值。
9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，体曲率获取模块包括: 系数获取单元，用于基于P波属性和Q波属性获取下面的反射面的二次曲面表达式的系数:
ζ (X，y) =ax2+by2+cxy+dx+ey+f 其中，a的值是P波属性沿X方向的偏导数值的一半，b的值是Q波属性沿y方向的偏导数值的一半，c是P波属性沿X方向的偏导数值和Q波属性沿y方向的偏导数值的和的一半，d的值等于P波属性的值，e的值等于Q波属性的值，f是常数； 体曲率计算单元，用于基于获取的二次曲面表达式的系数获取体曲率。`
10.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述设备还包括:地震数据读取模块，用于读取三维地震数据，其中，三维地震数据是叠后地震数据。
【文档编号】G01V1/28GK103869362SQ201410085540
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2014年3月10日
【发明者】张洞君, 邹文, 陶正喜, 钱枫, 刘璞, 洪余刚, 周晶晶, 张越 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司