地震层位骨架化的制作方法_4

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] 在步骤42中,通过步骤41产生的表面被破裂成一组小的碎片。这些碎片优选地 足够小,以致于它们相互拓扑一致占主导,并且拓扑不一致的那些碎片可通过擦去几个单 个点(即数据体素或像素)或者甚至删除整个小碎片--其产生拓扑不一致--而容易地 制备。因此,该步骤涉及将表面破裂成拓扑一致占主导的较小部分("碎片")。
[0072] 在步骤43,由多个小碎片通过合并邻近的碎片产生较大的表面。如步骤42中所提 供的,所有碎片是拓扑一致的。在本实例实施方式中,对于每一碎片测定它重叠哪些碎片以 及它是在这些碎片中每一个的上方还是下方。此外,对于每一碎片,其邻居(即,相似水平 上的碎片,其包含与正在分析的碎片邻近的迹线)被鉴定。如果所得组合没有引起拓扑不 一致,那么邻近碎片可能属于相同的表面并且被合并。该步骤可被称为拓扑合并程序。因 此,该步骤涉及以拓扑一致的方式合并邻近碎片,因此从地震数据体中抽取基于拓扑一致 反射的表面。
[0073] 在一个、多个或所有邻近碎片被拓扑合并后,结果是构建一组拓扑一致的表面。它 们被储存在计算机存储器中以用于解释和表征地下。
[0074] 在地震数据体的一些区域中,跟踪程序(优选地自动的)可能使迹线之间的事件 误相关(miscorrelate)。在其它区域,差的数据质量可防止地震事件跟踪器关联某些事件。 最后,一些关联可能如此不明确的以致于它们不可能归属于单个表面。在这些情况的每一 种情况中,由周围一致表面所提供的局部构造可有助于解决这些问题。误相关可被纠正,噪 音区域中差的关联可变得可接受,或者可使多重关联消除歧义。来自步骤43的一致性表面 组可允许改进地震事件跟踪并且,如果期望,进一步通过工作流程(图4中由虚线迭代箭头 所指示的)可以进行以填充孔并产生较少的更广阔的表面(即,改良的骨架)。
[0075] 图5A-?是图解图4的步骤的示意图。在图5A中,地震数据体中的峰事件被跟踪, 并且(图5B)发现形成多值表面。图5C显示破裂成十六个相互拓扑一致的小碎片51的表 面。在图中,邻近碎片被合并成较大的碎片,除非这引起拓扑不一致。最后的结果52是 一组四个拓扑一致的表面,每个由不同的交叉影线显示。
[0076] 图6显示通过跨过邻近迹线跟踪峰获得的地震反射表面的实例。在左侧,表面是 单值的,但是在右侧,表面明显是多值的并且自身重叠至少两次。许多现有的地震自动跟踪 器或者产生这种多值表面,或者仅仅返回每个位置的不同可能性之一,一般是首先找到的 可能性,并且因此不一定是地质相关的可能性。
[0077] 图7呈现了本发明方法的一种实施方式的应用,其中采用一组拓扑一致的表面, 诸如本发明方法所产生的,重新组织地震属性体。因为表面是一致的,所以至少有一种遵从 (honor)单个上/下关系的次序。如果表面对应于地质地层之间的边界,那么这种次序表示 它们沉积的顺序。一般地,次序不是唯一的,因为小的特征可能横向上不连接而没有重叠, 并且因此它们精确的次序不可能被建立。以这样的方式垂直地扭曲地震数据(例如,整平 地震表面),以致于相应的地震表面以这样的次序排列以允许分析器以地质地层可能已经 沉积的次序分析地震数据,这有利于烃的探测和生产。
[0078] 接下来,本发明方法被更详细地解释,如图4方法的特定实施方式所图解的,其被 图解在图8的流程图和图9中该流程图的示例性应用中。在图8中,"阶段1"是指图4的 步骤41,"阶段2"是指步骤42,以及"阶段3"是指步骤43。图9A-9F图解图8中流程图的 实例应用并且可通过同时观察图8更好地理解。在图9A中,多值表面通过跟踪地震事件构 建(阶段1)。在阶段2 (步骤42)中,表面被简化成线(图9B中显示),线接点被去除(图 9C中显示),并且线被简化成特征点(图9D中显示)。剩余的点被标记并且标记被传播回 到表面上以构建碎片(图9E中显示)。所得碎片在图8的阶段3 (步骤43)中被拓扑合并, 产生一致的表面(图9F中显示)。
[0079] 阶段1 (步骤41)
[0080] 步骤81的第一部分是事件跟踪。在本发明的这种实施方式中,所有事件的跟踪涉 及相关邻近事件并且编辑空隙和误相关。相关通过跨过所有迹线抽取所有期望的地震事件 或反射表面开始。期望的事件可包括峰、谷、任一种零交叉(+/_或_/+)。经验已经表明抽 取峰和谷(但不是零交叉)可能是使事件总数最小化(即,使计算效率最大化)和使所得 表面质量最大化之间良好的折衷。使用超过一种的事件减少了事件相关和拓扑合并中的不 确定性,因为峰、谷和零交叉散布在整个地震数据体中。图10A图解在本发明的这种实施方 式中进行的事件跟踪。如图的左边所显示,对于每条地震迹线,局部最小值被抽取以限定谷 (虚线箭头),而局部最大值限定峰(实线箭头)。由括号指示的地震迹线窗口 101在各个 事件中间,并且被用于不同迹线之间的事件相关。附图的右手边部分图解不同迹线之间的 事件窗口相关,并且因此构建原始表面。一维的(导向的(Pilot))数据信息包102A(例如, 峰的中心)与邻近迹线中的其它信息包进行比较。一些事件呈现大的类似性并且是独特相 关的(实线箭头)。其它事件可与邻近迹线上的超过一个的事件很好地相关(103箭头)并 且将被称为多重相关。例如,在拓扑合并后或者在第二次经过工作流程时为了消除模凌两 可情况储存两种相关的位置和特性之后显示两种相关(在本发明的这种实施方式中),而 不是相比另一种选择一种有效的相关。一些相关可能是差的(104箭头)。通过考虑它们的 背景和周围的局部地震构造在拓扑合并后,仅仅具有差的相关的事件可被分配到表面。
[0081] 迹线间相关可采用许多方法诸如交叉相关或相似性分析数学上进行测量。好的相 关优选地被定义为超过预先确定的阈值的相关,而差的相关是没有超过预先确定的阈值的 相关。另外的标准,诸如邻近事件之间的垂直距离(滞后),也可被用在相关过程期间。如 果这种滞后超过预先确定的阈值,那么这两个事件最有可能属于不同的表面,并且没有进 行连接(即,它们的相关被排除)。有利地,这可被用于防止周波跳跃。
[0082] 更一般地,迹线间相关可被计算为迹线间公制的结果。这可由限定计算多维向量 空间中的距离的函数组成。例如,挑选在两条迹线中每一条上居中的两个窗口限定由那个 窗口内的值组成的多维向量。这些值可以是在各个体素上记录的振幅或者从那些振幅计算 的多个特征(例如,统计,诸如平均、方差和更高的矩;通过傅里叶变换的频率分解;等)。比 较两个向量的函数可以是欧几里得距离函数、1-范数、豪斯多夫距离等。
[0083]实际上,两个信息包通常不直接连接,这是因为它们的相关性差或者它们的垂直 差别超过一定的阈值。然而,它们可如图10B-10C中所图解以间接方式进行明确的连接。 图10B显示具有几个缺少的连接的表面。如果不考虑的话,这种缺少的连接引起许多不必 要的碎片,其增加拓扑合并的计算成本。然而,空隙可进行修整,在那里已经暗含连接。在 本发明的一种实施方式中,当事件可被唯一连接时,尽管以间接方式(即,没有满足先前讨 论的相关标准),可以明确进行直接连接以关闭空隙并且因此防止不必要的碎片的产生。该 编辑步骤(步骤82)依赖于这样的事实:以一个方向包围空隙在邻近迹线上导致与另一方 向包围空隙相同的点,这表明表面局部上是简单的并且既没裂开也没螺旋。例如,考虑连接 路径105和106,其每个经过绕图10A中空隙的相反路线。路径105在同一位置结束,其暗 示着那一点和路径中的点之间唯一的连接。那些缺少的连接通过图10C中添加的两个新单 元边界线(较粗的线)显示。相反,路径106显示这些缺少的连接是不明确的,并且因此在 图10C中的位置没有进行改变。
[0084] 阶段2 (步骤42)
[0085] 第二阶段是产生拓扑一致的碎片。通过跟踪由峰、谷和/或零交叉限定的反射事 件在阶段1中获得的原始表面一般不是拓扑一致的。它们通常1)自身重叠,2)在一个位置 处存在于另一表面上方,但在不同位置处在同一表面下方(局部不一致),或者3)是在它们 的上/下关系中包含回路的一组表面的一部分(整体不一致)。与几个大的碎片相比,许多 较小的碎片更有可能是拓扑一致的。事实上,如果所有碎片仅仅是面积延伸中的一个样品, 那么通过构建,它们是拓扑一致的。因此,该阶段的目标是将原始的、潜在多值的表面破裂 成较小的、拓扑一致的碎片。这通过应用中间轴变换或形态学细化首先简化(收缩)表面 成拓扑类似的线而进行(步骤83)(例如参见HaralickandShapiro,ComputerandRobot Vision,Vol.l,Chapter5,Addison_Wesley(1992))。因为以 4_ 连接指向(4-connected sense)应用细化,线段之间的接点的特征在于具有至少三个直接的邻居。去除接点,接着第 二次应用形态学细化,简化(收缩)原始表面成几个离散的特征点,其容易被给予独特的标 识符或标记。在步骤84,分配的标记然后被传播回到原始表面--该过程可更加描述性地 称为后向传播,但是也可简单地称为传播。
[0086]图11显示通过形态学细化从图示(111)中示意性的多值的表面到线(112)并且 去除线接点(113),通过形态学细化从线到点(114),点标记(115),并且将标记传播回表面 (116)的行程。这组具有相同标记的事件定义碎片。图11中的结果是步骤116中一组八个 小碎片,其对应于步骤115中八个特征点。通过构建,碎片等于或小于它们的母体表面,因 为每个特征点与附近的特征点竞争连接成员。标记的后向传播可例如采用简单的野火算法 (wildfirealgorithm)或者米用受控前进式算法(controlledmarchingalgorithm)- 其受例如事件相关性、滞后(事件的垂直接近程度)或者表面的局部曲率指导--进行。与 简单的野火算法相比,受控前进式的优点是它能更快地传播标记跨过较平的区域而较慢地 移动跨过复杂区域,由此产生更均质的碎片。可以想象其他传播方法,其在本发明方法的范 围内。
[0087] 传播标记后,所得碎片尽管大体一致但不保证拓扑一致。为了更好地进行阶段3 中的拓扑合并,这些碎片优选地被调整成拓扑一致的。鉴定拓扑不一致的优选方式是通过 构建重叠表格(步骤85)开始的,以记录哪些碎片重叠其它碎片以及它们重叠的方式。在 步骤86时,鉴定不一致。在表格构建或随后的检查期间,自身重叠的表面是很明显的。从 表中,鉴定出具有冲突的上-下关系(即局部不一致)的碎片对。最后,通过尝试将重叠表 格中剩余条目拓扑分类,技术人员可发现上下关系是圆形(整体不一致)的三个或更多个 碎片的组。如果没有圆形关系存在,那么拓扑分类成功。如果这种整体不一致存在,那么拓 扑分类是不可能的并且代替地返回具有不一致关系的碎片列表。
[0088] 步骤86的最后部分是编辑鉴定的拓扑不一致
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