一種基于可視化的三維空間目標(biāo)地質(zhì)體追蹤方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種基于可視化的三維空間目標(biāo)地質(zhì)體追蹤方法，屬于三維地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)及評(píng)價(jià)領(lǐng)域。所述方法利用時(shí)窗對(duì)目的層進(jìn)行切割，得到目的層的一組層位面切片；對(duì)層位面切片的地震屬性進(jìn)行優(yōu)選，將表征目標(biāo)地質(zhì)體形態(tài)的地震屬性作為優(yōu)選屬性；在該優(yōu)選屬性上勾勒出地質(zhì)體在平面上的存在范圍，繼而利用數(shù)據(jù)相似性原理對(duì)目標(biāo)地質(zhì)體進(jìn)行追蹤得到地質(zhì)體多邊形區(qū)域；在完成對(duì)每一張層位面切片的解釋后建立地質(zhì)體模型，最終對(duì)建立的地質(zhì)體模型進(jìn)行三維可視化顯示。本發(fā)明能夠在三維地震數(shù)據(jù)的上對(duì)目標(biāo)地質(zhì)體進(jìn)行精細(xì)描述，通過(guò)三維可視化對(duì)目標(biāo)地質(zhì)體的空間賦存狀態(tài)進(jìn)行展示，用于指導(dǎo)地震資料解釋及鉆井軌跡設(shè)計(jì)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于可視化的三維空間目標(biāo)地質(zhì)體追蹤方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于三維地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)及評(píng)價(jià)領(lǐng)域，具體涉及一種基于可視化的三維空間 目標(biāo)地質(zhì)體追蹤方法，通過(guò)三維可視化的方式來(lái)追蹤（描述）目標(biāo)地質(zhì)體的空間分布，為鉆 井軌跡設(shè)計(jì)提供重要參考資料。

【背景技術(shù)】
[0002] 可視化技術(shù)是一門(mén)集計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理、圖像顯示等多項(xiàng)技術(shù)前緣綜合性的技術(shù)， 借助圖形工作站的先進(jìn)顯示技術(shù)，可以對(duì)地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行全方位的透視，不僅是質(zhì)量監(jiān)控 手段，而且可以用于顯示和描述地下諸多地質(zhì)特征，無(wú)論是復(fù)雜構(gòu)造還是地層沉積儲(chǔ)層的 變化，都可以實(shí)時(shí)顯示在圖形工作站上，為石油勘探研究工作提供了新的數(shù)據(jù)分析及成果 表達(dá)的有效手段，三維可視化技術(shù)使傳統(tǒng)的解釋思路和方法發(fā)生了根本改變，利用三維可 視化對(duì)數(shù)據(jù)體進(jìn)行三維空間自動(dòng)追蹤解釋實(shí)現(xiàn)全三維解釋?zhuān)梢允谷藗冊(cè)谝粋€(gè)充滿(mǎn)三維 動(dòng)感的信息中，用真實(shí)靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的圖像，描述客觀數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)處理和顯示并及時(shí)有效的分 析結(jié)果，從大量分散與復(fù)雜的數(shù)據(jù)中找到能夠揭示其中所包含的地質(zhì)與地球物理信息及相 互內(nèi)在聯(lián)系，更深刻地理解各種現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展和影響。隨著計(jì)算機(jī)及圖形顯示技術(shù)的快 速發(fā)展，三維可視化技術(shù)逐步走向成熟，而且已經(jīng)成為儲(chǔ)層預(yù)測(cè)與描述方法中的關(guān)鍵技術(shù)， 它可以直接快速地顯示和描述河道、三角洲、沖積扇等沉積相帶及厚砂層儲(chǔ)層展布。三維可 視化技術(shù)的引入，使地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)與描述研究工作達(dá)到了一種全新的境界，真正實(shí)現(xiàn)了從 二維到三維的實(shí)質(zhì)性跨越。
[0003] 地震處理解釋技術(shù)的進(jìn)步對(duì)地質(zhì)目標(biāo)的刻畫(huà)能力得到進(jìn)一步的提高，但是對(duì)于非 均質(zhì)性強(qiáng)的復(fù)雜地質(zhì)體刻畫(huà)的精度有限，尤其是對(duì)于砂體厚度小，橫向變化較快，低孔、低 滲儲(chǔ)層的目標(biāo)地質(zhì)體預(yù)測(cè)與識(shí)別難度較大，應(yīng)用受到限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種基于可視化的三維 空間目標(biāo)地質(zhì)體追蹤方法，針對(duì)常規(guī)地震資料三維可視化中對(duì)目標(biāo)地質(zhì)體描述精度不高， 難以刻畫(huà)砂體厚度小、橫向變化較快、低孔、低滲的儲(chǔ)層，應(yīng)用受到限制等不足，提高目標(biāo)地 質(zhì)體的描述精度，充分利用地震資料三維可視化的數(shù)據(jù)展示功能，揭示出的目標(biāo)地質(zhì)體的 空間賦存狀態(tài)為地震資料的解釋及后期鉆井軌跡設(shè)計(jì)提供重要參考資料和數(shù)據(jù)。
[0005] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種基于可視化的三維空間目標(biāo)地質(zhì)體追蹤方法，利用時(shí)窗對(duì)目的層進(jìn)行切割， 得到目的層的一組層位面切片；對(duì)層位面切片的地震屬性進(jìn)行優(yōu)選，將表征目標(biāo)地質(zhì)體形 態(tài)的地震屬性作為優(yōu)選屬性；在該優(yōu)選屬性上勾勒出地質(zhì)體在平面上的存在范圍，繼而利 用數(shù)據(jù)相似性原理對(duì)目標(biāo)地質(zhì)體進(jìn)行追蹤得到地質(zhì)體多邊形區(qū)域；在完成對(duì)每一張層位面 切片的解釋后建立地質(zhì)體模型，最終對(duì)建立的地質(zhì)體模型進(jìn)行三維可視化顯示。
[0007] 所述方法包括以下步驟：
[0008] (1)根據(jù)構(gòu)造解釋層位建立解釋格架模型；
[0009] (2)在所述解釋格架模型上按照準(zhǔn)則對(duì)目的層進(jìn)行切割，得到一組層位面切片； [0010] (3)在一個(gè)層位面切片上勾勒出地質(zhì)體的存在范圍，該層位面切片上的屬性值為 優(yōu)選屬性，是輸入的屬性數(shù)據(jù)；
[0011] (4)在步驟（3)所勾勒出的多邊形的范圍內(nèi)，利用數(shù)據(jù)相似性原理對(duì)目標(biāo)地質(zhì)體 進(jìn)行追蹤，得到目標(biāo)地質(zhì)體在層位面切片上追蹤的多邊形區(qū)域；
[0012] (5)對(duì)所有層位面切片重復(fù)步驟（3)和步驟（4)得到所有層位面切片上追蹤的多 邊形區(qū)域，即建立了地質(zhì)體模型，然后對(duì)所述地質(zhì)體模型進(jìn)行三維可視化顯示。
[0013] 所述步驟（1)是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0014] 在地震剖面上進(jìn)行構(gòu)造解釋得到構(gòu)造解釋層位數(shù)據(jù)，將解釋的層位依次從下至上 放置，并保持其在地震剖面上的相對(duì)位置，這樣所形成的層位和層位問(wèn)的相互位置關(guān)系便 構(gòu)成了解釋格架模型。
[0015] 所述步驟（2)中所述的準(zhǔn)則包括：平行于頂界面等分、平行于底界面等分和頂?shù)?界面等分三種方式。
[0016] 所述步驟（2)中所述對(duì)目的層進(jìn)行切割是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0017] 根據(jù)目的層的時(shí)窗長(zhǎng)度和層位面切片的個(gè)數(shù)來(lái)計(jì)算層位面切片之間的時(shí)間間隔： 設(shè)T表示目的層的時(shí)窗長(zhǎng)度，N為要得到的層位面切片的個(gè)數(shù)，Λ t為層位面切片之間的時(shí) 間間隔，則Λ t = N / Τ，Λ N的取值標(biāo)準(zhǔn)是要使得Λ t大于地震數(shù)據(jù)采樣率；
[0018] 從目的層的底界面開(kāi)始，按照平行于頂界面等分、平行于底界面等分和頂?shù)捉缑?等分這三種方式中的任何一種以Λ t為間隔對(duì)目的層進(jìn)行劃分。
[0019] 所述步驟（3)是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0020] 在層位面切片上選擇關(guān)鍵腳點(diǎn)，這些關(guān)鍵腳點(diǎn)的連線(xiàn)構(gòu)成一個(gè)多邊形，該多邊形 能夠?qū)⒛繕?biāo)地質(zhì)體包含在其內(nèi)部。
[0021] 所述步驟（4)是這樣是實(shí)現(xiàn)的：
[0022] 在每個(gè)層位面切片上拾取在目標(biāo)地質(zhì)體內(nèi)的一個(gè)或者多個(gè)種子點(diǎn)，然后在步驟 (3)所勾勒出的多邊形的范圍內(nèi)將振幅值位于種子點(diǎn)振幅值范圍無(wú);!內(nèi)的點(diǎn)全部選出 來(lái)；
[0023] 給定相似系數(shù)α，通過(guò)公式（1)來(lái)確定[￡，:

【權(quán)利要求】
1. 一種基于可視化的三維空間目標(biāo)地質(zhì)體追蹤方法，其特征在于：所述方法利用時(shí)窗 對(duì)目的層進(jìn)行切割，得到目的層的一組層位面切片；對(duì)層位面切片的地震屬性進(jìn)行優(yōu)選，將 表征目標(biāo)地質(zhì)體形態(tài)的地震屬性作為優(yōu)選屬性；在該優(yōu)選屬性上勾勒出地質(zhì)體在平面上的 存在范圍，繼而利用數(shù)據(jù)相似性原理對(duì)目標(biāo)地質(zhì)體進(jìn)行追蹤得到地質(zhì)體多邊形區(qū)域；在完 成對(duì)每一張層位面切片的解釋后建立地質(zhì)體模型，最終對(duì)建立的地質(zhì)體模型進(jìn)行三維可視 化顯示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可視化的三維空間目標(biāo)地質(zhì)體追蹤方法，其特征在于： 所述方法包括以下步驟： (1) 根據(jù)構(gòu)造解釋層位建立解釋格架模型； (2) 在所述解釋格架模型上按照準(zhǔn)則對(duì)目的層進(jìn)行切割，得到一組層位面切片； (3) 在一個(gè)層位面切片上勾勒出地質(zhì)體的存在范圍，該層位面切片上的屬性值為優(yōu)選 屬性； (4) 在步驟（3)所勾勒出的多邊形的范圍內(nèi)，利用數(shù)據(jù)相似性原理對(duì)目標(biāo)地質(zhì)體進(jìn)行 追蹤，得到目標(biāo)地質(zhì)體在層位面切片上追蹤的多邊形區(qū)域； (5) 對(duì)所有層位面切片重復(fù)步驟（3)和步驟（4)得到所有層位面切片上追蹤的多邊形 區(qū)域，即建立了地質(zhì)體模型，然后對(duì)所述地質(zhì)體模型進(jìn)行三維可視化顯示。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于可視化的三維空間目標(biāo)地質(zhì)體追蹤方法，其特征在于： 所述步驟（1)是這樣實(shí)現(xiàn)的： 在地震剖面上進(jìn)行構(gòu)造解釋得到構(gòu)造解釋層位數(shù)據(jù)，將解釋的層位依次從下至上放 置，并保持其在地震剖面上的相對(duì)位置，這樣所形成的層位和層位問(wèn)的相互位置關(guān)系便構(gòu) 成了解釋格架模型。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于可視化的三維空間目標(biāo)地質(zhì)體追蹤方法，其特征在于： 所述步驟（2)中所述的準(zhǔn)則包括：平行于頂界面等分、平行于底界面等分和頂?shù)捉缑娴确?三種方式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于可視化的三維空間目標(biāo)地質(zhì)體追蹤方法，其特征在于： 所述步驟（2)中所述對(duì)目的層進(jìn)行切割是這樣實(shí)現(xiàn)的： 根據(jù)目的層的時(shí)窗長(zhǎng)度和層位面切片的個(gè)數(shù)來(lái)計(jì)算層位面切片之間的時(shí)間間隔：設(shè)T表示目的層的時(shí)窗長(zhǎng)度，N為要得到的層位面切片的個(gè)數(shù)，Λt為層位面切片之間的時(shí)間間 隔，則Λt=N/Τ，ΛN的取值標(biāo)準(zhǔn)是要使得Λt大于地震數(shù)據(jù)采樣率； 從目的層的底界面開(kāi)始，按照平行于頂界面等分、平行于底界面等分和頂?shù)捉缑娴确?這三種方式中的任何一種以Λt為間隔對(duì)目的層進(jìn)行劃分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于可視化的三維空間目標(biāo)地質(zhì)體追蹤方法，其特征在于： 所述步驟（3)是這樣實(shí)現(xiàn)的： 在層位面切片上選擇關(guān)鍵腳點(diǎn)，這些關(guān)鍵腳點(diǎn)的連線(xiàn)構(gòu)成一個(gè)多邊形，該多邊形能夠 將目標(biāo)地質(zhì)體包含在其內(nèi)部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于可視化的三維空間目標(biāo)地質(zhì)體追蹤方法，其特征在于： 所述步驟（4)是這樣是實(shí)現(xiàn)的： 在每個(gè)層位面切片上拾取在目標(biāo)地質(zhì)體內(nèi)的一個(gè)或者多個(gè)種子點(diǎn)，然后在步驟（3)所 勾勒出的多邊形的范圍內(nèi)將振幅值位于種子點(diǎn)振幅值范圍內(nèi)的點(diǎn)全部選出來(lái)； 給定相似系數(shù)α,通過(guò)公式（1)來(lái)確定CxiXh
式中，α為相似系數(shù)，X為種子點(diǎn)振幅值； 當(dāng)選取了多個(gè)種子點(diǎn)時(shí)，X取值為多個(gè)種子點(diǎn)振幅值的平均值。i為種子點(diǎn)振幅值范圍 的下邊界，?為種子點(diǎn)振幅值范圍的上邊界。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于可視化的三維空間目標(biāo)地質(zhì)體追蹤方法，其特征在于： 所述步驟（5)中對(duì)所述地質(zhì)體模型進(jìn)行三維可視化顯示是這樣實(shí)現(xiàn)的： 追蹤的多邊形區(qū)域上的每一個(gè)樣點(diǎn)是由X坐標(biāo)，Y坐標(biāo)，Z坐標(biāo)以及屬性值定義的，其中X坐標(biāo)為測(cè)線(xiàn)號(hào)，Y坐標(biāo)為聯(lián)絡(luò)測(cè)線(xiàn)號(hào)，Z坐標(biāo)為時(shí)間或者深度，（Χ，Υ，Ζ)就是樣點(diǎn)的空間坐 標(biāo)，該樣點(diǎn)的顏色由該點(diǎn)的屬性值決定。
【文檔編號(hào)】G01V1/28GK104459768SQ201310432209
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】白俊雨 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院