本文關鍵詞：地震數(shù)據(jù)梯度一致性與不同數(shù)學算法結合的斷層檢測技術

  更多相關文章： 地震屬性 梯度一致性 梯度加權一致性 蟻群算法 Hough變換 斷層檢測

【摘要】：斷層對油氣運移和聚集起重要的控制作用,因此,利用地震數(shù)據(jù)進行斷層檢測就成了油氣田勘探開發(fā)的重要環(huán)節(jié)。地震數(shù)據(jù)中蘊藏著豐富的可用于斷層檢測的信息,在野外采集地震數(shù)據(jù)的過程中,會伴隨各種人為、儀器或自然環(huán)境所造成的不確定性因素,致使最終采集到的數(shù)據(jù)中存在著很多與實際斷層信息并不相關的干擾,這無疑增加了數(shù)據(jù)解釋人員獲取有效斷層信息的難度,所以許多學者針對如何提高斷層檢測過程中壓制噪聲干擾的能力,開發(fā)了很多新的斷層檢測方法。在眾多斷層檢測方法中,基于蟻群算法的斷層檢測方法和基于Hough變換的斷層檢測方法在抗噪性和檢測斷層信息的完整性方面均有一定的優(yōu)越性,本文便是在這兩種方法的基礎上做的改進研究,提出了兩種新的斷層檢測方法,分別是改進的基于蟻群算法的斷層檢測方法和改進的基于Hough變換的斷層檢測方法。首先,這兩種斷層檢測方法均是對地震屬性中包含的斷層特征的再強化處理,顯然,地震屬性質量的好壞會直接影響最終的斷層檢測效果。所以,為了能獲取更高質量的地震屬性數(shù)據(jù),本文將紋理圖像中度量局部鄰域各向異性特征強度的一致性引入到地震數(shù)據(jù)處理中。經驗證,該屬性可以依據(jù)目標點鄰域內各點的平方梯度向量方向一致與否,來識別地震波同相軸的橫向不連續(xù)性,相比其它表征地震波同相軸不連續(xù)的屬性,該屬性受地層傾角影響小,無需任何傾角調向環(huán)節(jié),便可獲取高質量的含斷層特征的數(shù)據(jù),但前提是只針對信噪比較高的地震數(shù)據(jù)。為了提高梯度一致性的抗噪性,本文對其作加權處理。通過理論地震模型驗證對比發(fā)現(xiàn),梯度加權一致性在很大程度上提高了壓制噪聲的能力,并顯著優(yōu)于相干屬性和方差屬性。其次,本文首次將地震數(shù)據(jù)梯度加權一致性和蟻群算法結合并應用于地震數(shù)據(jù)斷層檢測,對比常規(guī)的基于方差屬性的蟻群算法和基于C3相干屬性的蟻群算法的斷層檢測結果,本文所提方法具有以下優(yōu)點:抗噪性更高,對偽斷層信息壓制效果更好,斷層邊界收斂能力更強;在增加斷層連續(xù)性的基礎之上,對斷層的縱向延伸長度展現(xiàn)地更完整。但該方法在斷層定位精度上還有待提高。最后,為了能從地震數(shù)據(jù)中獲取更高精度的斷層位置信息,本文首次將地震數(shù)據(jù)梯度一致性結合Hough變換應用于地震數(shù)據(jù)斷層檢測中,經理論模型驗證,該方法在斷層定位精度上要優(yōu)于前人所提的基于相干屬性的Hough變換的斷層檢測方法。原始的基于Hough變換的斷層檢測方法只能檢測單一斷層,而不能同時檢測多條斷層。針對此缺點,本文首先利用聚類分析手段對Hough變換所檢測到的表征斷層特征的直線段進行聚類處理,再進行后續(xù)的斷層線處理工作。通過理論地震模型數(shù)據(jù)和實際地震數(shù)據(jù)的驗證,表明本文所改進的方法能同時檢測多條斷層。此外,在該斷層檢測方法中,前期需要對地震數(shù)據(jù)梯度一致性進行閾值分割,目的是為了提供含斷層特征信息的二值數(shù)據(jù),原始方法是人為設置閾值,費時費力,所以本文對此作以改進。本文分別利用最大類間方差法和迭代法來實現(xiàn)對地震數(shù)據(jù)梯度一致性的自適應閾值分割。經驗證,基于這兩種方法所求取的二值數(shù)據(jù),均能為Hough變換環(huán)節(jié)提供有效的斷層位置信息,大大提高了計算效率。通過對比本文提出的這兩種新的斷層檢測方法可發(fā)現(xiàn),改進的基于Hough變換的斷層檢測技術在斷層定位精度、清晰度及計算效率方面有顯著優(yōu)勢,但是常規(guī)的以點間真實距離為度量的聚類分析并不能很好地分離較復雜的斷層組合,比如X或Y字型斷層或相隔很近的斷層,而改進的基于蟻群算法的斷層檢測方法能較好地檢測出此類斷層信息。
【關鍵詞】：地震屬性 梯度一致性 梯度加權一致性 蟻群算法 Hough變換 斷層檢測
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P631.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 第一章 緒論13-23
• 1.1 選題目的與意義13-14
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀14-19
• 1.2.1 地震屬性的研究現(xiàn)狀14
• 1.2.2 基于蟻群算法的斷層檢測方法研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 基于Hough變換的斷層檢測方法的研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3 本文的主要研究內容19-20
• 1.4 本文創(chuàng)新點20-23
• 第二章 可檢測斷層的地震屬性提取技術23-49
• 2.1 梯度一致性23-31
• 2.1.1 基本原理24-28
• 2.1.2 梯度一致性作為地震屬性的可行性分析28-31
• 2.2 梯度加權一致性31-36
• 2.3 其它幾種地震屬性提取技術36-40
• 2.3.1 C2相干屬性36-37
• 2.3.2 C3相干屬性37-38
• 2.3.3 方差屬性38-40
• 2.4 幾種地震屬性對比分析40-46
• 2.5 本章小結46-49
• 第三章 斷層檢測方法中相關的圖像處理技術理論49-59
• 3.1 自適應閾值選取方法49-53
• 3.1.1 最大類間方差法49-50
• 3.1.2 迭代法50-52
• 3.1.3 兩種方法對比52-53
• 3.2 數(shù)學形態(tài)學理論53-58
• 3.2.1 基本形態(tài)學算法54-57
• 3.2.2 細化57-58
• 3.3 本章小結58-59
• 第四章 基于地震數(shù)據(jù)梯度加權一致性的蟻群算法在斷層檢測中的應用59-73
• 4.1 蟻群算法的理論基礎59-63
• 4.1.1 蟻群算法的基本思想59-60
• 4.1.2 基本蟻群算法的數(shù)學模型60-62
• 4.1.3 基本蟻群算法的實現(xiàn)步驟62-63
• 4.1.4 蟻群算法的特點63
• 4.2 基于地震數(shù)據(jù)梯度加權一致性的蟻群算法進行斷層檢測的方法原理63-70
• 4.2.1 方法原理63-68
• 4.2.2 模型試算68-70
• 4.3 基于不同地震屬性的蟻群算法進行斷層檢測的效果對比分析70-72
• 4.4 本章小結72-73
• 第五章 基于地震數(shù)據(jù)梯度加權一致性的蟻群算法在實際地震數(shù)據(jù)中的應用73-87
• 5.1 實際數(shù)據(jù)應用73-77
• 5.2 參數(shù)選取分析77-85
• 5.3 本章小結85-87
• 第六章 基于地震數(shù)據(jù)梯度一致性的Hough變換在斷層檢測中的應用87-145
• 6.1 Hough變換檢測直線的數(shù)學原理87-97
• 6.1.1 Hough變換88-95
• 6.1.2 Hough變換檢測直線95-97
• 6.2 利用Hough變換進行斷層檢測的方法原理與實現(xiàn)過程97-116
• 6.2.1 方法原理與實現(xiàn)過程97-106
• 6.2.2 理論模型驗證與對比分析106-116
• 6.2.3 方法缺點與改進思路116
• 6.3 基于Hough變換斷層檢測方法的改進116-142
• 6.3.1 自適應閾值二值化116-126
• 6.3.2 聚類分析相關原理126-131
• 6.3.3 Hough變換結合聚類分析的斷層檢測方法131-134
• 6.3.4 理論模型試算134-142
• 6.4 本章小結142-145
• 第七章 改進的基于Hough變換的斷層檢測方法在實際地震數(shù)據(jù)中的應用145-157
• 7.1 實際數(shù)據(jù)應用145-153
• 7.2 與基于蟻群算法的斷層檢測方法的對比153-155
• 7.3 本章小結155-157
• 第八章 結論與展望157-159
• 8.1 結論157-158
• 8.2 展望158-159
• 參考文獻159-167
• 作者簡介及攻博期間的科研成果167-169
• 致謝169

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