潜山储层的多尺度裂缝带预测方法、装置、介质及设备

技术领域

本发明涉及渤海海域潜山油气田开发技术领域，具体涉及一种潜山储层的多尺度裂缝带预测方法、装置、介质及设备。

背景技术

裂缝发育程度是控制潜山储层品质的最主要因素，潜山内幕发育小至微裂缝、大至断层的不同尺度裂缝系统，各尺度裂缝相互耦合，形成潜山缝网系统，影响潜山储层品质与连通性。裂缝预测结果对潜山类型油气田储量动用与井位部署具有重要影响，然而现有裂缝预测方法主要描述单一尺度的裂缝带，无法描述潜山多尺度裂缝带整体平面展布形态，造成利用单一尺度裂缝带预测结果指导储量动用与井位部署存在较大不确定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种潜山储层的多尺度裂缝带预测方法、装置、介质及设备，以解决现有技术中利用单一尺度裂缝带预测结果指导储量动用与井位部署存在较大不确定性的问题。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明提供一种潜山储层的多尺度裂缝带预测方法，包括：

精细追踪解释潜山顶面时间层位，形成时间网格，提取时间网格的高斯曲率属性作为油田宏观尺度的潜山风化缝优势富集区预测结果；

利用f-k变换技术刻画潜山内幕高角度断裂，提取f-k变换属性的沿层振幅切片，作为油田大尺度的构造缝富集区预测结果；

以油田区域上断裂发育方向与角度作为约束，利用蚂蚁体属性从原始地震数据中追踪解释微小断裂，提取蚂蚁体属性的沿层振幅切片，作为油田潜山中尺度断裂带预测结果；

利用小波变换技术分别将提取的高斯曲率属性、f-k变换属性、蚂蚁体属性分解为低频分量与高频分量，通过融合规则将分解的多个低频分量和多个高频分量分别融合，并通过小波反变换得到三种属性的融合结果，作为油田潜山多尺度裂缝带综合预测结果。

进一步地，还包括对高斯曲率属性中小于阈值常数的数值处理方法：采用阈值处理公式对高斯曲率属性中小于阈值常数的数值进行阈值处理，阈值处理公式为：

其中，A为阈值后的高斯曲率属性，C为阈值前的高斯曲率属性，C0为设计的阈值常数，且阈值常数通过实际地震剖面标定获取。

进一步地，还包括利用f-k变换技术刻画潜山内幕高角度断裂的方法：利用f-k变换技术将原始地震数据变换至f-k域，在f-k域中对非高角度反射信号进行压制，通过反f-k变换技术将压制的非高角度反射信号的结果反变换至时-空域，得到高角度断裂刻画数据体。

进一步地，还包括非高角度反射信号的压制方法：非高角度反射信号在f-k域表现为与高角度反射信号在分布区域上存在差异，利用信号压制公式在f-k域压制高角度反射信号分布区域之外的信号对非高角度反射信号进行压制，信号压制公式为：

其中，B为在f-k域压制非高角度反射信号之后的结果，C为原始地震数据变换至f-k域的结果，I为高角度信号变换至f-k域后分布的区域。

进一步地，还包括多个低频分量的融合规则设计方法：基于拉普拉斯能量公式设计低频子带融合规则，低频子带融合规则可表达为：

其中M

进一步地，还包括多个高频分量的融合规则设计方法：基于属性高频子带系数的均方根能量配置高频子带融合权重计算公式设计高频子带融合规则，高频子带融合规则可表达为：

其中，M

基于上述的潜山储层的多尺度裂缝带预测方法，本发明还提供该方法的分析装置，包括：

第一处理单元，用于精细追踪解释潜山顶面时间层位，形成时间网格，提取时间网格的高斯曲率属性作为油田宏观尺度的潜山风化缝优势富集区预测结果；

第二处理单元，用于利用f-k变换技术刻画潜山内幕高角度断裂，提取f-k变换属性的沿层振幅切片，作为油田大尺度的构造缝富集区预测结果；

第三处理单元，用于以油田区域上断裂发育方向与角度作为约束，利用蚂蚁体属性从原始地震数据中追踪解释微小断裂，提取蚂蚁体属性的沿层振幅切片，作为油田潜山中尺度断裂带预测结果；

第四处理单元，用于利用小波变换技术分别将提取的高斯曲率属性、f-k变换属性、蚂蚁体属性分解为低频分量与高频分量，通过融合规则将分解的多个低频分量和多个高频分量分别融合，并通过小波反变换得到三种属性的融合结果，作为油田潜山多尺度裂缝带综合预测结果。

基于上述的潜山储层的多尺度裂缝带预测方法，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的潜山储层的多尺度裂缝带预测方法的步骤。

基于上述的潜山储层的多尺度裂缝带预测方法，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，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的潜山储层的多尺度裂缝带预测方法的步骤。

本发明由于采取以上技术方案，其具备以下有益效果：

本发明利用高斯曲率属性预测宏观尺度的潜山风化缝优势富集区，利用f-k变换技术刻画潜山内幕高角度断裂，预测大尺度的构造缝富集区，利用蚂蚁体属性预测潜山中尺度的断裂带富集区，基于小波变换技术提取曲率属性、f-k变换属性、蚂蚁体属性这三种尺度裂缝带预测属性的低频与高频分量，设计低频端与高频端融合规则，实现三种尺度裂缝带预测属性的融合，从而能够综合表征潜山多尺度缝网发育特征，进而指导储量动用与井网设计。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种潜山储层的多尺度裂缝带预测方法的步骤示意框图；

图2是本发明实施例提供的一种潜山储层的多尺度裂缝带预测方法的高斯曲率属性的资料演示图；

图3是本发明实施例提供的一种潜山储层的多尺度裂缝带预测方法的f-k变换属性的资料演示图；

图4是本发明实施例提供的一种潜山储层的多尺度裂缝带预测方法的蚂蚁体属性的资料演示图；

图5是本发明实施例提供的一种潜山储层的多尺度裂缝带预测方法的利用小波变换属性融合得到多尺度裂缝带综合预测的资料演示图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

由于传统利用单一尺度裂缝带预测结果指导储量动用与井位部署存在较大不确定性。本发明提供一种潜山储层的多尺度裂缝带预测方法、装置、介质及设备，利用高斯曲率属性预测宏观尺度的潜山风化缝优势富集区，利用f-k变换技术刻画潜山内幕高角度断裂，预测大尺度的构造缝富集区，利用蚂蚁体属性预测潜山中尺度的断裂带富集区，基于小波变换技术提取曲率属性、f-k变换属性、蚂蚁体属性这三种尺度裂缝带预测属性的低频与高频分量，将三种尺度裂缝带预测属性的融合，从而能够综合表征潜山多尺度缝网发育特征，进而指导储量动用与井网设计。

下面通过实施例对本发明的方案进行详细说明。

实施例

如图1所示，本发明提供一种潜山储层的多尺度裂缝带预测方法，包括：

精细追踪解释潜山顶面时间层位，形成时间网格，提取时间网格的高斯曲率属性作为油田宏观尺度的潜山风化缝优势富集区预测结果；

利用f-k变换技术刻画潜山内幕高角度断裂，提取f-k变换属性的沿层振幅切片，作为油田大尺度的构造缝富集区预测结果；

以油田区域上断裂发育方向与角度作为约束，利用蚂蚁体属性从原始地震数据中追踪解释微小断裂，提取蚂蚁体属性的沿层振幅切片，作为油田潜山中尺度断裂带预测结果；

利用小波变换技术分别将提取的高斯曲率属性、f-k变换属性、蚂蚁体属性分解为低频分量与高频分量，通过融合规则将分解的多个低频分量和多个高频分量分别融合，并通过小波反变换得到三种属性的融合结果，作为油田潜山多尺度裂缝带综合预测结果。

其中，基于自动追踪算法，可精细追踪解释油田潜山顶面时间层位，并以30x30的网格参数形成时间网格，保证时间网格精度足够高，从而能够刻画潜山顶面存在的高低起伏形态。

进一步地，提取时间网格的高斯曲率属性作为油田宏观尺度的潜山风化缝优势富集区预测结果时，需对高斯曲率属性中小于阈值常数的数值进行处理，其处理方法包括：采用阈值处理公式对高斯曲率属性中小于阈值常数的数值进行阈值处理，阈值处理公式为：

其中，A为阈值后的高斯曲率属性，C为阈值前的高斯曲率属性，C0为设计的阈值常数，且阈值常数通过实际地震剖面标定获取。

进一步地，本发明潜山储层的多尺度裂缝带预测方法还包括利用f-k变换技术刻画潜山内幕高角度断裂的方法，具体地为：利用f-k变换技术将原始地震数据变换至f-k域，在f-k域中对非高角度反射信号进行压制，通过反f-k变换技术将压制的非高角度反射信号的结果反变换至时-空域，得到高角度断裂刻画数据体。

如上所述，非高角度反射信号的压制方法包括：非高角度反射信号在f-k域表现为与高角度反射信号在分布区域上存在差异，利用信号压制公式在f-k域压制高角度反射信号分布区域之外的信号对非高角度反射信号进行压制，信号压制公式为：

其中，B为在f-k域压制非高角度反射信号之后的结果，C为原始地震数据变换至f-k域的结果，I为高角度信号变换至f-k域后分布的区域。

进一步地，利用小波变换技术分别将提取的高斯曲率属性、f-k变换属性、蚂蚁体属性分解为低频分量与高频分量，具体可采用短时傅里叶变换得到三种属性的低频子带与高频子带。

如上所述，低频子带反映属性整体特征。本发明潜山储层的多尺度裂缝带预测方法还包括多个低频分量的融合规则设计方法，具体地为：基于拉普拉斯能量公式设计低频子带融合规则，低频子带融合规则可表达为：

其中M

其中，拉普拉斯能量计算公式为：

其中，

进一步地，高频子带主要反映属性的细节与边缘特征，基于属性高频子带系数的均方根能量来分别设计高频子带融合规则，整体上保证均方根能量更大的高频子带系数配置有更大的融合权重来强化属性边缘特征与细节信息在融合过程中的保持。本发明潜山储层的多尺度裂缝带预测方法还包括多个多个高频分量的融合规则设计方法，具体地为：基于属性高频子带系数的均方根能量配置高频子带融合权重计算公式设计高频子带融合规则，高频子带融合规则可表达为：

其中，M

其中，高频子带融合权重计算公式为：

其中，

本发明利用高斯曲率属性预测宏观尺度的潜山风化缝优势富集区，利用f-k变换技术刻画潜山内幕高角度断裂，预测大尺度的构造缝富集区，利用蚂蚁体属性预测潜山中尺度的断裂带富集区，基于小波变换技术提取曲率属性、f-k变换属性、蚂蚁体属性这三种尺度裂缝带预测属性的低频与高频分量，设计低频端与高频端融合规则，实现三种尺度裂缝带预测属性的融合，从而能够综合表征潜山多尺度缝网发育特征，进而指导储量动用与井网设计。

如上所述，此处以渤海A油田太古界潜山储层为例，采用本发明潜山储层的多尺度裂缝带预测方法实现多尺度裂缝带预测，具体步骤为：

1、借助于自动追踪算法，精细追踪解释A油田潜山顶面时间层位，并以30x30的网格参数形成时间网格，保证时间网格精度足够高，能够刻画潜山顶面存在的高低起伏形态，提取时间网格的高斯曲率属性并对过小的值采用阈值处理。如图2所示，阈值后的曲率属性作为宏观尺度的A油田潜山风化缝优势富集区预测结果；

2、研究表明渤海太古界潜山储层构造缝的发育主要受潜山内幕高角度断裂控制，高角度断裂在地震剖面上表现为高陡、线性反射特征。利用f-k变换技术从A油田原始地震资料中刻画潜山内幕高角度断裂，进一步提取f-k变换数据体的沿潜山顶面时间网格的沿层振幅切片。如图3所示，作为A油田大尺度的构造缝富集区预测结果；

3、以A油田区域上断裂发育方向为近东西向，高角度断层倾角近40度至75度作为约束，利用蚂蚁体追踪属性从原始地震数据中追踪解释微小断裂，进一步提取蚂蚁体属性的沿潜山顶面时间网格的沿层振幅切片。如图4所示，作为A油田潜山中尺度断裂带预测结果；

4、利用小波变换技术将上述曲率属性、f-k变换属性、蚂蚁体属性分解为低频与高频分量，采用的小波为短时傅里叶小波，其中三个属性的低频分量主要反映三种属性的主要轮廓信息，高频分量包括水平方向高频分量、竖直方向高频分量、以及对角线方向高频分量。分别设计低频分量与高频分量融合规则，利用融合规则对上述低频分量与高频分量分别融合，最后通过小波反变换得到上述三种属性融合结果。如图5所示，作为A油田潜山多尺度缝网综合预测结果。

基于上述的潜山储层的多尺度裂缝带预测方法，本发明还提供该方法的分析装置，包括：

第一处理单元，用于精细追踪解释潜山顶面时间层位，形成时间网格，提取时间网格的高斯曲率属性作为油田宏观尺度的潜山风化缝优势富集区预测结果；

第二处理单元，用于利用f-k变换技术刻画潜山内幕高角度断裂，提取f-k变换属性的沿层振幅切片，作为油田大尺度的构造缝富集区预测结果；

第三处理单元，用于以油田区域上断裂发育方向与角度作为约束，利用蚂蚁体属性从原始地震数据中追踪解释微小断裂，提取蚂蚁体属性的沿层振幅切片，作为油田潜山中尺度断裂带预测结果；

第四处理单元，用于利用小波变换技术分别将提取的高斯曲率属性、f-k变换属性、蚂蚁体属性分解为低频分量与高频分量，通过融合规则将分解的多个低频分量和多个高频分量分别融合，并通过小波反变换得到三种属性的融合结果，作为油田潜山多尺度裂缝带综合预测结果。

基于上述的潜山储层的多尺度裂缝带预测方法，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的潜山储层的多尺度裂缝带预测方法的步骤。

基于上述的潜山储层的多尺度裂缝带预测方法，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，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的潜山储层的多尺度裂缝带预测方法的步骤。

本发明是根据具体实施方式的方法、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。应理解为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。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。