一种稳定的地层倾角场构建方法

本发明属于勘探地球物理，特别是涉及一种稳定的地层倾角场构建方法。

背景技术：

1、稳定精确的计算地层倾角信息，有利于进行地震波场分离、压制地震成像噪音和提供地震成像角道集数据供速度分析等。结构张量最早作为图像处理经典算法之一，用于提取图像结构信息，后被应用于地震勘探领域，dave（2009）提出利用结构张量算法计算地层倾角，进而沿层平滑数据可提升数据构造特征可识别性；zhao和jin（2015）利用结构张量获取地层倾角信息，从而对井中地震资料的成像进行角度域约束，有效压制成像噪声，提高了成像质量。wu等（2017）利用结构张量计算地震波场中的角度信息，用于提取地震资料逆时偏移成像数据中的角度域道集信息。wu（2017）利用结构张量计算地震成像资料中的断层走向信息，为后续的解释应用提供数据。由此可见，目前结构张量已在地震勘探领域被广泛应用。

2、结构张量方法目前较多应用于叠后地震资料求取地层倾角数据。但常规得结构张量方法中得矢量数据存在震荡现象，即存在梯度零值点，从而导致地层倾角计算不稳定；另外，局部构造扰动容易引起地层倾角数据突变，影响计算精度，难以适用于后续基于地层倾角信息的地震资料数字处理方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种稳定的地层倾角场构建方法，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种稳定的地层倾角场构建方法，包括以下步骤：

3、获取地震成像数据；

4、基于所述地震成像数据计算水平和垂向的梯度数据；

5、计算所述梯度数据的希尔伯特变换；

6、计算所述梯度数据的希尔伯特变换的方法包括：

7、

8、其中，和为梯度数据和的水平或垂直方向的希尔伯特变换，，分别为空间水平、空间垂直方向位置，为空间方向矢量且，表示水平或垂直方向的空间网格间距；

9、基于所述希尔伯特变换构建稳定结构张量；

10、基于所述希尔伯特变换构建稳定结构张量的方法包括：

11、

12、其中，为稳定结构张量，和为梯度数据和的水平或垂直方向的希尔伯特变换，代表；

13、基于所述稳定结构张量计算地层倾角数据；

14、基于所述地层倾角数据构建稳定地层倾角场。

15、可选地，基于所述地震成像数据计算水平和垂向的梯度数据的方法包括：

16、

17、其中，和分别代表水平、垂直方向梯度，为地震数据，，分别为空间水平、空间垂直方向位置，为空间方向矢量且。

18、可选地，基于所述稳定结构张量计算地层倾角数据的方法包括：

19、

20、其中，为地层倾角数据，为地层倾角信息，表示平行于梯度方向的能量数据对应的特征矢量。

21、可选地，基于所述地层倾角数据构建稳定地层倾角场的过程包括：

22、对地震数据振幅强、地层倾角数据明显的标志层处的地层倾角数据进行人工交互拾取；

23、对标志层拾取后的地层倾角数据进行层内插值；

24、对层内插值后的地层倾角数据进行层间插值，获取层间插值结果；

25、基于所述层间插值结果构建所述稳定地层倾角场。

26、可选地，对地震数据振幅强、地层倾角数据明显的标志层处的地层倾角数据进行人工交互拾取的方法包括：

27、

28、其中，为地层倾角数据，表示地震数据振幅强、地层倾角数据明显的标志层处的地层倾角，为标志层号，为标志层内拾取点的点序号。

29、可选地，对标志层拾取后的地层倾角数据进行层内插值的过程包括：

30、当空间方向位于相邻两个拾取点的连线上时，基于标志层内地震数据振幅强、地层倾角数据明显的当前拾取点的地层倾角与下一拾取点的地层倾角的差值，结合所述当前拾取点的地层倾角表示当前空间方向的地层倾角；

31、当空间方向位于所有标志层拾取点水平方向外围时，则对最外侧拾取点进行水平方向的延拓。

32、可选地，对层内插值后的地层倾角数据进行层间插值的过程包括：

33、当空间方向位于经过层内插值后的相邻两个标志层间时，基于下一标志层的地层倾角与当前标志层的地层倾角的差值，结合当前标志层的地层倾角进行层间线性插值；

34、当空间方向位于所有标志层垂直方向外围时，则对最外侧标志层进行垂直方向的延拓。

35、本发明的技术效果为：

36、本发明所提方法相较于常规的利用结构张量提取地层倾角信息的方法（dave,2009），通过瞬时振幅数据的引入，提升了算法的稳定性，计算精度更高；提出的标志层倾角交互提取、插值策略能够进一步规避倾角突变现象，提供一个全局稳定、平滑的地层倾角场数据。

技术特征：

1.一种稳定的地层倾角场构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的稳定的地层倾角场构建方法，其特征在于，基于所述地震成像数据计算水平和垂向的梯度数据的方法包括：

3.根据权利要求1所述的稳定的地层倾角场构建方法，其特征在于，基于所述稳定结构张量计算地层倾角数据的方法包括：

4.根据权利要求1所述的稳定的地层倾角场构建方法，其特征在于，基于所述地层倾角数据构建稳定地层倾角场的过程包括：

5.根据权利要求4所述的稳定的地层倾角场构建方法，其特征在于，对地震数据振幅强、地层倾角数据明显的标志层处的地层倾角数据进行人工交互拾取的方法包括：

6.根据权利要求4所述的稳定的地层倾角场构建方法，其特征在于，对标志层拾取后的地层倾角数据进行层内插值的过程包括：

7.根据权利要求4所述的稳定的地层倾角场构建方法，其特征在于，对层内插值后的地层倾角数据进行层间插值的过程包括：

技术总结
本发明公开了一种稳定的地层倾角场构建方法，过程包括：获取地震成像数据；基于所述地震成像数据计算水平和垂向的梯度数据；计算所述梯度数据的希尔伯特变换；基于所述希尔伯特变换构建稳定结构张量；基于所述稳定结构张量计算地层倾角数据；基于所述地层倾角数据构建稳定地层倾角场。本发明所提方法相较于常规的利用结构张量提取地层倾角信息的方法，通过瞬时波数数据的引入，提升了算法的稳定性，计算精度更高；提出的标志层倾角交互提取、插值策略能够进一步规避倾角突变现象，提供一个全局稳定、平滑的地层倾角场数据。

技术研发人员：柯璇,赵航,石颖,付晓飞,王维红,陈杰
受保护的技术使用者：东北石油大学三亚海洋油气研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14