火成岩顶界地震层位追踪方法及装置

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术，具体的讲是一种火成岩顶界地震层位追踪方法及装置。

背景技术

目前，二叠系火成岩勘探开发如火如荼进行，进入勘探开发迅速发展阶段。现有技术汇总，在地震剖面上对火成岩顶界地震层位的对比追踪，主要依靠较少的已有钻井分层进行井震标定引入，并参照飞仙关底界这一比较连续的地震反射层，识别向下第2-3个连续强同相轴。

然而，由于火成岩成分较多，火山机构复杂，非均质性非常强，火成岩的厚度在区域上存在变化，顶界地震反射特征也不一致，飞仙关底界向下第2-3个连续反射界面不一定表征火成岩顶界面，一旦识别不准确，影响后续钻井深度的预测和跟踪，极大降低钻探效率和成功率。

发明内容

为了对火成岩顶界地震层位进行追踪，至少解决现有技术的一缺陷，本发明提供了一种火成岩顶界地震层位追踪方法，包括：

对目标区域的地震道数据进行逐道波形扫描；

扫描首道从飞仙关底界向下至预设时间的时窗，按扫描顺序比较前后的波峰值，确定当前波峰振幅小于前一波峰振幅预设幅度则停止扫描，并将所述前一波峰作为追踪波峰；

将飞仙关底界到所述追踪波峰的时长确定为第一时窗，将所述追踪波峰到茅口组底波峰的时长确定剩余时窗；

根据第一时窗、剩余时窗内的地震波形的相关系数及预设的相关系数阈值进行火成岩顶界地震层位追踪。

本发明实施例中，根据所述的第一时窗、剩余时窗内的地震波形的相关系数及预设的相关系数阈值进行火成岩顶界地震层位追踪包括：

根据所述的第一时窗确定所述第一时窗内的地震波形的相关系数；

确定第一时窗内的地震波形的相关系数不小于预设的第一相关系数阈值，则龙潭组底界继续追踪为所述第一时窗底部强波峰；

确定第一时窗内的地震波形的相关系数小于预设的第一相关系数阈值，则缩小所述第一时窗至所述第一时窗内的地震波形的相关系数等于预设的第一相关系数阈值。

本发明实施例中，所述的方法包括：

按预设时长缩小所述第一时窗至所述第一时窗内的地震波形的相关系数等于预设的第一相关系数阈值。

本发明实施例中，根据所述的第一时窗、剩余时窗内的地震波形的相关系数及预设的相关系数阈值进行火成岩顶界地震层位追踪包括：

根据所述的剩余时窗确定所述剩余时窗内的地震波形的相关系数；

确定剩余时窗内的地震波形的相关系数不大于预设的第二相关系数阈值，则追踪当前剩余时窗起始处的弱波峰；

确定剩余时窗内的地震波形的相关系数大于预设的第二相关系数阈值并小于所述第一相关系数阈值，则追踪当前剩余时窗起始处的强波峰；

确定剩余时窗内的地震波形的相关系数不小于预设的第一相关系数阈值，则增大第一时窗至所述第一时窗内的地震波形的相关系数等于预设的第一相关系数阈值，追踪第一时窗底部的强波峰。

本发明实施例中，所述的方法包括：

按预设时长增加所述第一时窗至所述第一时窗内的地震波形的相关系数等于预设的第一相关系数阈值。

同时，本发明还提供一种火成岩顶界地震层位追踪装置，包括：

扫描模块，用于对目标区域的地震道数据进行逐道波形扫描；

当前波峰确定模块，用于扫描首道从飞仙关底界向下至预设时间的时窗，按扫描顺序比较前后的波峰值，确定当前波峰振幅小于前一波峰振幅预设幅度则停止扫描，并将所述前一波峰作为追踪波峰；

时窗确定模块，用于将飞仙关底界到所述追踪波峰的时长确定为第一时窗，将所述追踪波峰到茅口组底波峰的时长确定剩余时窗；

追踪模块，用于根据第一时窗、剩余时窗内的地震波形的相关系数及预设的相关系数阈值进行火成岩顶界地震层位追踪。

本发明实施例中，所述的追踪模块包括：

相关系数确定单元，用于根据所述的第一时窗确定所述第一时窗内的地震波形的相关系数；

追踪单元，确定第一时窗内的地震波形的相关系数不小于预设的第一相关系数阈值，则龙潭组底界继续追踪为所述第一时窗底部强波峰；

时窗调整单元，用于确定第一时窗内的地震波形的相关系数小于预设的第一相关系数阈值，则缩小所述第一时窗至所述第一时窗内的地震波形的相关系数等于预设的第一相关系数阈值。

本发明实施例中，所述的时窗调整单元，按预设时长缩小所述第一时窗至所述第一时窗内的地震波形的相关系数等于预设的第一相关系数阈值。

本发明实施例中，相关系数确定单元，用于根据所述的剩余时窗确定所述剩余时窗内的地震波形的相关系数；

追踪单元，用于确定剩余时窗内的地震波形的相关系数不大于预设的第二相关系数阈值，则追踪当前剩余时窗起始处的弱波峰；确定剩余时窗内的地震波形的相关系数大于预设的第二相关系数阈值并小于所述第一相关系数阈值，则追踪当前剩余时窗起始处的强波峰；

时窗调整单元，确定剩余时窗内的地震波形的相关系数不小于预设的第一相关系数阈值，则增大第一时窗至所述第一时窗内的地震波形的相关系数等于预设的第一相关系数阈值，追踪第一时窗底部的强波峰。

本发明实施例中，时窗调整单元，按预设时长增加所述第一时窗至所述第一时窗内的地震波形的相关系数等于预设的第一相关系数阈值。

同时，本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法。

同时，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。

本发明提供一种根据地震道特征的相似程度自动追踪火成岩顶界的方法，以克服现有人工识别出现差错、效率低的问题。为给后续井位钻探二叠系火成岩的深度提供设计和跟踪依据，该方法结合火成岩形成机制、厚度特征、岩相分布，利用变时窗相邻地震道波形的相关程度，准确对比追踪火成岩顶界地震反射层位，减少了人为主观因素，极大提高了工作效率和精度。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种火成岩顶界地震层位追踪方法的流程图；

图2为本发明实施例中地震剖面火成岩顶界层位对比与实钻层位吻合图；

图3为本发明实施例中地震剖面层位对比追踪图；

图4为本发明提供的一种火成岩顶界地震层位追踪装置的框图；

图5为本发明实施例提供的电子设备示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种火成岩顶界地震层位追踪方法，包括：

步骤S101，对目标区域的地震道数据进行逐道波形扫描；

步骤S102，扫描首道从飞仙关底界向下至预设时间的时窗，按扫描顺序比较前后的波峰值，确定当前波峰振幅小于前一波峰振幅预设幅度则停止扫描，并将所述前一波峰作为追踪波峰；

步骤S103，将飞仙关底界到所述追踪波峰的时长确定为第一时窗，将所述追踪波峰到茅口组底波峰的时长确定剩余时窗；

步骤S104，根据第一时窗、剩余时窗内的地震波形的相关系数及预设的相关系数阈值进行火成岩顶界地震层位追踪。

本发明目的在于提供一种根据地震道特征的相似程度自动追踪火成岩顶界的方法，以克服现有人工识别出现差错、效率低的问题。内容包括以下部分：

1、本区域地震剖面上的飞仙关底界是连续强或者中强反射轴，茅口组底界也是较为连续的中强反射轴，茅底至飞底的时间厚度稳定，约200ms-220ms。

一般来说，区域性地震剖面较长，涵盖火成岩的不同岩相，认为首道无火成岩特征，根据区域性地层厚度特征，先扫描首道从飞仙关底界至向下120ms的时窗，按顺序比较前后波峰的振幅值，若此波峰振幅值小于前一个波峰的40％停止扫描，追踪前一波峰。定义飞仙关底界至追踪波峰的时长为第一时窗，追踪到的波峰至茅口组底界为剩余时窗。

2、依次检测第一时窗的地震波形相关系数，若相关系数高，认为长兴组和龙潭组的地震反射特征较一致，龙潭组底界层位继续追踪为第一时窗底部的强波峰，对本领域技术人员可知，强波峰即为反射强的波峰，为本领域常用术语。若第一时窗内地震波形的相关系数减小，认为岩性发生变化，火成岩在地震剖面上开始出现，这时递减第一时窗值，重新计算地震波形相关性，直到达到一定高值，就认为火成岩上覆地层龙潭组趋于稳定，波形基本一致。上覆龙潭组地层稳定证明前期火成岩一般不发育,不发育的火成岩顶界一般为峰。若龙潭组地层不稳定，则证明前期有火成岩堆积影响此地层沉积，多数时候火成岩顶界为弱反射。

计算剩余时窗内地震波形的相关系数，若相关性低，表征火成岩为爆发相特征，导致地震道呈现杂乱反射，复杂的岩性结构往往导致火成岩顶界面断续，则追踪剩余时窗起始处的弱波峰；若相关性较高，表征火成岩为溢流相特征，相应地震道呈现较杂乱或者亚平行反射结构，此时岩性结构不如爆发相复杂，多是玄武岩成层状分布，则追踪剩余时窗起始处的强波峰。第一时窗的底部就是剩余时窗的顶部，若火成岩发育，顶界多表现为弱波峰，即剩余时窗顶追踪弱波峰。若火成岩不发育，波形多为平行结构，顶界要追强波峰。

3、继续扫描地震道，若剩余时窗内地震道的相关系数趋于稳定，逐步增大，认为此时平行结构的反射特征已是火成岩的不利相，这时递增第一时窗值，直到相关性达到高值，认为龙潭组地层和茅口组地层厚度和反射特征较为一致，追踪第一时窗底部的强波峰。

即本发明实施例中，所述的根据所述的第一时窗、剩余时窗内的地震波形的相关系数及预设的相关系数阈值进行火成岩顶界地震层位追踪包括：

根据所述的第一时窗确定所述第一时窗内的地震波形的相关系数；

确定第一时窗内的地震波形的相关系数不小于预设的第一相关系数阈值，则龙潭组底界继续追踪为所述第一时窗底部强波峰；

确定第一时窗内的地震波形的相关系数小于预设的第一相关系数阈值，则缩小所述第一时窗至所述第一时窗内的地震波形的相关系数等于预设的第一相关系数阈值。

本发明实施例中，所述的方法包括：

按预设时长缩小所述第一时窗至所述第一时窗内的地震波形的相关系数等于预设的第一相关系数阈值。

本发明实施例中，所述的根据所述的第一时窗、剩余时窗内的地震波形的相关系数及预设的相关系数阈值进行火成岩顶界地震层位追踪包括：

根据所述的剩余时窗确定所述剩余时窗内的地震波形的相关系数；

确定剩余时窗内的地震波形的相关系数不大于预设的第二相关系数阈值，则追踪当前剩余时窗起始处的弱波峰；

确定剩余时窗内的地震波形的相关系数大于预设的第二相关系数阈值并小于所述第一相关系数阈值，则追踪当前剩余时窗起始处的强波峰；

确定剩余时窗内的地震波形的相关系数不小于预设的第一相关系数阈值，则增大第一时窗至所述第一时窗内的地震波形的相关系数等于预设的第一相关系数阈值，追踪第一时窗底部的强波峰。

本发明提供的方法为给后续井位钻探二叠系火成岩的深度提供设计和跟踪依据，该方法结合火成岩形成机制、厚度特征、岩相分布，利用变时窗相邻地震道波形的相关程度，准确对比追踪火成岩顶界地震反射层位，减少了人为主观因素，极大提高了工作效率和精度。

本实施例的方法在川西中部地区得到了很好的应用。通过该方法，地震剖面火成岩顶界层位对比速度得到提升，追踪精确，误差小，与目前已有钻井深度全部吻合，如图2所示。

本实施例具体步骤如下：

1、逐道与相邻两个地震道进行分时窗相关性检测，先检测第一时窗的地震波形相关系数，设定0.8的门槛值，若相关系数大于或等于0.8，认为长兴组和龙潭组的地层厚度稳定，地震反射特征较一致，龙潭组底界层位继续追踪为第一时窗底部的强波峰。

2、继续扫描地震道，若第一时窗内地震波形的相关系数小于0.8，认为岩性发生变化，火成岩在地震剖面上开始出现，这时第一时窗按5ms缩小计算地震波形相关性，直到相关系数达到0.8停止减小，固定时窗，这时认为火成岩上覆地层龙潭组趋于稳定。然后计算剩余时窗内地震波形的相关系数，若此时相关系数小至0.4或0.4以下，认为此处火成岩为爆发相特征，导致地震道呈现杂乱反射，则追踪剩余时窗起始处的弱波峰，若此时相关系数达到0.4以上0.8以下，认为此处火成岩为溢流相特征，地震道呈现较杂乱或者亚平行特征，则追踪剩余时窗起始处的强波峰。

3、继续扫描地震道，若剩余时窗内地震道的相关系数趋于稳定，达到0.8或0.8以上，认为此时平行结构的反射特征已是火成岩的不利相，这时按5ms增大第一时窗，直到此时窗内的相关系数能达到0.8，追踪第一时窗底部的强波峰，如图3所示。

本发明还提供一种火成岩顶界地震层位追踪装置，如图4所示包括：

扫描模块401，用于对目标区域的地震道数据进行逐道波形扫描；

当前波峰确定模块402，用于扫描首道从飞仙关底界向下至预设时间的时窗，按扫描顺序比较前后的波峰值，确定当前波峰振幅小于前一波峰振幅预设幅度则停止扫描，将前一波峰作为追踪波峰；

时窗确定模块403，用于将飞仙关底界到所述追踪波峰的时长确定为第一时窗，将所述追踪波峰到茅口组底波峰的时长确定剩余时窗；

追踪模块404，用于根据第一时窗、剩余时窗内的地震波形的相关系数及预设的相关系数阈值进行火成岩顶界地震层位追踪。

所述的追踪模块404包括：

相关系数确定单元，用于根据所述的第一时窗确定所述第一时窗内的地震波形的相关系数；

追踪单元，确定第一时窗内的地震波形的相关系数不小于预设的第一相关系数阈值，则龙潭组底界继续追踪为所述第一时窗底部强波峰；

时窗调整单元，用于确定第一时窗内的地震波形的相关系数小于预设的第一相关系数阈值，则缩小所述第一时窗至所述第一时窗内的地震波形的相关系数等于预设的第一相关系数阈值。

本发明实施例中，所述的时窗调整单元，按预设时长缩小所述第一时窗至所述第一时窗内的地震波形的相关系数等于预设的第一相关系数阈值。

本发明实施例中，追踪模块404的各单元还分别进行如下操作：

相关系数确定单元，用于根据所述的剩余时窗确定所述剩余时窗内的地震波形的相关系数；

追踪单元，用于确定剩余时窗内的地震波形的相关系数不大于预设的第二相关系数阈值，则追踪当前剩余时窗起始处的弱波峰；确定剩余时窗内的地震波形的相关系数大于预设的第二相关系数阈值并小于所述第一相关系数阈值，则追踪当前剩余时窗起始处的强波峰；

时窗调整单元，确定剩余时窗内的地震波形的相关系数不小于预设的第一相关系数阈值，则增大第一时窗至所述第一时窗内的地震波形的相关系数等于预设的第一相关系数阈值，追踪第一时窗底部的强波峰。

本发明实施例中，时窗调整单元，还用于按预设时长增加所述第一时窗至所述第一时窗内的地震波形的相关系数等于预设的第一相关系数阈值。

本实施例还提供一种电子设备，该电子设备可以是台式计算机、平板电脑及移动终端等，本实施例不限于此。在本实施例中，该电子设备可以参照前述方法及装置的实施例，其内容被合并于此，重复之处不再赘述。

图5为本发明实施例的电子设备600的系统构成的示意框图。如图5所示，该电子设备600可以包括中央处理器100和存储器140；存储器140耦合到中央处理器100。值得注意的是，该图是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。(

一实施例中，火成岩顶界地震层位追踪功能可以被集成到中央处理器100中。其中，中央处理器100可以被配置为进行如下控制：

对目标区域的地震道数据进行逐道波形扫描；

扫描首道从飞仙关底界向下至预设时间的时窗，按扫描顺序比较前后的波峰值，确定当前波峰振幅小于前一波峰振幅预设幅度则停止扫描，并将前一波峰作为追踪波峰；

将飞仙关底界到所述追踪波峰的时长确定为第一时窗，将所述追踪波峰到茅口组底波峰的时差确定剩余时窗；

根据第一时窗、剩余时窗内的地震波形的相关系数及预设的相关系数阈值进行火成岩顶界地震层位追踪。

如图5所示，该电子设备600还可以包括：通信模块110、输入单元120、音频处理单元130、显示器160、电源170。值得注意的是，电子设备600也并不是必须要包括图5中所示的所有部件；此外，电子设备600还可以包括图5中没有示出的部件，可以参考现有技术。

如图5所示，中央处理器100有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器100接收输入并控制电子设备600的各个部件的操作。

其中，存储器140，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器100可执行该存储器140存储的该程序，以实现信息存储或处理等。

输入单元120向中央处理器100提供输入。该输入单元120例如为按键或触摸输入装置。电源170用于向电子设备600提供电力。显示器160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器，但并不限于此。

该存储器140可以是固态存储器，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器140还可以是某种其它类型的装置。存储器140包括缓冲存储器141(有时被称为缓冲器)。存储器140可以包括应用/功能存储部142，该应用/功能存储部142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器100执行电子设备600的操作的流程。

存储器140还可以包括数据存储部143，该数据存储部143用于存储数据，例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器140的驱动程序存储部144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。

通信模块110即为经由天线111发送和接收信号的发送机/接收机110。通信模块(发送机/接收机)110耦合到中央处理器100，以提供输入信号和接收输出信号，这可以和常规移动通信终端的情况相同。

基于不同的通信技术，在同一电子设备中，可以设置有多个通信模块110，如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)110还经由音频处理器130耦合到扬声器131和麦克风132，以经由扬声器131提供音频输出，并接收来自麦克风132的音频输入，从而实现通常的电信功能。音频处理器130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外，音频处理器130还耦合到中央处理器100，从而使得可以通过麦克风132能够在本机上录音，且使得可以通过扬声器131来播放本机上存储的声音。

本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在电子设备中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述电子设备中执行如上面实施例所述的火成岩顶界地震层位追踪方法。

本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在电子设备中执行上面实施例所述的火成岩顶界地震层位追踪。

以上参照附图描述了本发明的优选实施方式。这些实施方式的许多特征和优点根据该详细的说明书是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些实施方式的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施方式限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。