專利名稱：三維地質(zhì)層位自動追蹤方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地球物理勘探地震數(shù)據(jù)處理解釋技術(shù)，是一種三維地質(zhì)層位自動追蹤方法。
背景技術(shù)：
在得到地震數(shù)據(jù)后，需要在地震數(shù)據(jù)生成的圖中搜尋出地質(zhì)層位的位置與走向，然后顯示出三維斷層的形態(tài)與地質(zhì)體結(jié)構(gòu)。
在以往的工作中，通常是由解釋員在剖面上手工逐一標注點位、層位，對于大量的三維地震數(shù)據(jù)，有時也采用空間層位自動追蹤的方法，這樣可以快速處理大量地震數(shù)據(jù)、搜尋地質(zhì)層位。
實際的地震數(shù)據(jù)通常存在大量斷層。當層位遇到斷層時，同一地質(zhì)層位被斷層切割、錯斷。以往在沒有斷層約束的情況下使用自動追蹤方式，當遇到斷層時，往往會穿越斷層，錯誤地追蹤到其他的層位。因此空間層位自動追蹤的使用范圍受到限制，追蹤質(zhì)量大為降低，使之難以廣泛使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種替代手工拾取層位、提高追蹤質(zhì)量、可在整個地震數(shù)據(jù)中進行三維地質(zhì)層位自動追蹤的方法。
本發(fā)明的三維地質(zhì)層位自動追蹤方法，對采集的地震數(shù)據(jù)進行包含以下步驟的層位追蹤(1)在三維地震數(shù)據(jù)體中定義種子點；(2)定義追蹤范圍；(3)定義層位自動追蹤拾取位置參數(shù)；(4)選擇拾取方法；(5)選擇追蹤方法；(6)選擇斷層并擬合斷層面；(7)確定第一個當前工作種子點，在其相鄰的線與道中尋找目標點；(8)目標點與種子點對比，得到符合層位自動追蹤拾取方法的點，并確定新的種子點；(9)選用未使用的種子點作為新的種子出發(fā)點，重復步驟(7)、(8)進行新一輪追蹤，直至追蹤范圍內(nèi)的所有種子點皆被追蹤，得到地震地質(zhì)層位。
本發(fā)明步驟(1)、(7)、(8)中定義或確定的種子點在同一時間方向只使用一次本發(fā)明確定種子點的方法為用戶使用鼠標在剖面上直接定義或利用已經(jīng)解釋過的層位數(shù)據(jù)作為種子點。
本發(fā)明所述的拾取位置為波峰或波谷或過零點值(Zero(-/+)，Zero(+/-))。
所述的拾取方法為相關(guān)比較算法與振幅比較算法的組合。
所述的追蹤方法為簡單方法、兩點校驗方法、四點校驗方法其中簡單方法判斷得到的符合層位自動追蹤拾取方法的目標點是否落在斷層上，不在斷層上的目標點成為新的種子點，放入種子隊列中。
兩點校驗方法判斷得到的符合層位自動追蹤拾取方法的目標點是否落在斷層上，不在斷層上的目標點與原種子點再進行比較，判斷是否符合層位自動追蹤拾取方法，若符合，則目標點成為新的種子點，放入種子隊列中。
四點校驗方法判斷得到的符合層位自動追蹤拾取方法的目標點是否落在斷層上，不在斷層上的目標點，在其相鄰的線與和道中尋找第二個目標點，同上判斷，直至第三個目標點，然后第三個目標點與原種子點再進行比較，判斷是否符合層位自動追蹤拾取方法，若符合，則目標點成為新的種子點，放入種子隊列中，否則三個目標點都不能成為種子點。
本發(fā)明所述的目標點符合未被追蹤過并符合層位自動追蹤條件。
本發(fā)明選擇斷層并自動擬合斷層面的方法包括(1)用戶選取作為斷層阻擋的斷層名。
(2)篩選斷層數(shù)據(jù)，去除只有斷層名而沒有解釋數(shù)據(jù)的斷層，去除無法構(gòu)建斷面的斷層，如一個斷層段無法構(gòu)建成面進行約束；(3)把篩選后的每一個斷層自動擬合成斷層面。
一個斷層由若干斷層段(折線段)組成，使用斷層做阻擋，必須把斷層用三角形拼接成面。
本發(fā)明判斷目標點是否在斷層面上時，首先計算種子點與目標點構(gòu)成的包圍盒與一個斷層面構(gòu)成的包圍盒是否相交，如果不相交，繼續(xù)與下一個斷層面構(gòu)成的包圍盒判斷比較；如果相交進入下一步判斷，判斷種子點與目標點的包圍盒是否與斷層面上的一個三角形構(gòu)成的包圍盒相交，如果不相交，繼續(xù)與下一個三角形構(gòu)成的包圍盒判斷，如果相交，進入第三步判斷交點是否在種子點與目標點的連線間并同時在三角形內(nèi)。如果是，則判斷目標點與該斷層面相交，自動追蹤停止，從種子隊列中選取下一個種子點進行追蹤；如果不是，則目標點不在斷層面上，目標點被拾取成為新的種子點。
所述種子點與目標點構(gòu)成的包圍盒，是種子點與目標點構(gòu)成連線段，比較這兩點的坐標，得到最大與最小的x，y，z坐標值，由此構(gòu)建一個可把種子點與目標點構(gòu)成的連線段完全包含在內(nèi)的長方體。
本發(fā)明的用于地震數(shù)據(jù)處理的空間層位自動追蹤方法用軟件完成快速、精確的空間層位追蹤，提高追蹤質(zhì)量，從而提高工作效率。


圖1是種子點與目標點構(gòu)成的包圍盒示意圖，1-種子點，2-目標點；圖2是斷層面構(gòu)成的包圍盒示意圖；圖3是三角形構(gòu)成的包圍盒示意圖；圖4是使用斷層約束的效果示意圖，3-層位，4-斷層，由于受到斷層4的阻擋，兩個層位3在斷層處斷裂、錯位；圖5a、圖5b是未使用斷層約束的地震數(shù)據(jù)層位追蹤效果示意圖，可以清楚地觀察到，遇到斷層的地方由于沒有斷層約束，層位沒有被準確拾取到，而是被錯誤地拾取到黑色箭頭所示的位置；圖6是斷層用三角形拼接的方法擬和成斷層面的效果示意圖；圖7是在三維地震數(shù)據(jù)的一張剖面中拾取種子點的效果示意圖；圖8是種子點與相鄰目標點的示意圖，三角形代表目標點，圓點代表種子點，箭頭代表種子點與目標點比較；
圖9是種子點與相鄰目標點使用兩點校驗的示意圖，三角形代表目標點，圓點代表種子點，細箭頭代表種子點與目標點比較，粗箭頭代表目標點與種子點校驗；圖10是種子點與相鄰目標點使用四點校驗的示意圖，三角形代表目標點，圓點代表種子點，細箭頭代表種子點與目標點比較，粗箭頭代表目標點與種子點校驗。
具體實施例方式
實施例1(1)在采集的地震數(shù)據(jù)中用鼠標沿著Line方向的第720線剖面中定義了3個種子點，如圖7所示5、6、7三點，存貯于種子點隊列中，存貯的順序與拾取種子點的順序一致。種子點隊列是線性隊列，如下圖說明種子點的存放。

(2)定義追蹤范圍，采用的實際體數(shù)據(jù)是Line方向從450線到790線；CDP方向從350道到500道；Time方向從1350ms到1600ms，定義的追蹤范圍只能在Line，CDP范圍之內(nèi)。根據(jù)實際數(shù)據(jù)，選擇追蹤全部Line，CDP范圍。
(3)定義層位自動追蹤參數(shù)，其中拾取位置為波峰，拾取方法為相關(guān)比較算法與振幅比較算法，追蹤方法為簡單方法。
(4)選取作為斷層yt1作為阻擋的斷層，篩選斷層數(shù)據(jù)，去除沒有實際數(shù)據(jù)的斷層，去除無法構(gòu)建斷面的斷層，如一個斷層段無法構(gòu)建成面進行約束，把篩選后的每一個斷層自動擬合成斷層面，擬合效果如圖6所示。
(5)把種子隊列中序號為1的種子點作為第一個當前工作種子點，把其在相鄰的線與道中的4個點作為目標點，如圖8所示。
(6)取4個目標點中的一個，首先判斷此目標點是否被拾取過，如果被拾取過，此點被放棄，不能成為種子點；如果沒有拾取過，接著判斷使用相關(guān)算法與振幅比較算法計算得到的相關(guān)系數(shù)與振幅比較系數(shù)是否滿足(即大于等于)用戶給定的相關(guān)系數(shù)與振幅比較系數(shù)。如果有一個條件不滿足，此目標點不能被成為種子點，同時記錄此點已經(jīng)被拾取過，防止再次計算。接著取剩下三個目標點中的一個重復上述操作；如果此目標點同時滿足給定的條件，采用簡單追蹤方法，判斷得到的符合層位自動追蹤拾取方法的目標點是否落在斷層上。
首先計算種子點與目標點構(gòu)成的包圍盒與一個斷層面構(gòu)成的包圍盒是否相交，如果不相交，繼續(xù)與下一個斷層面構(gòu)成的包圍盒判斷比較；如果相交進入下一步判斷，判斷種子點與目標點的包圍盒是否與斷層面上的一個三角形構(gòu)成的包圍盒相交，如果不相交，繼續(xù)與下一個三角形構(gòu)成的包圍盒判斷，如果相交，進入第三步，判斷交點是否在種子點與目標點的連線間并同時在三角形內(nèi)，如果是，則判斷目標點與該斷層面相交，否則目標點不在斷層面上。如果目標點與斷層面相交，這個目標點便不能成為種子點，同時將已經(jīng)被拾取過不在斷層上的目標點變成新的種子點，放入種子隊列中。取剩余兩個目標點中的一個重復上述步驟，直至相鄰的4個目標點都如上述步驟判斷過。第一個種子點與相鄰目標點判斷過后，從種子點隊列剔除剛才工作的種子點，種子點隊列的情況如下

(7)選用第二個種子點作為新的種子出發(fā)點，重復步驟(5)、(6)進行新一輪追蹤，直至種子點隊列中的種子點全部追蹤完畢，停止追蹤，得到地震數(shù)據(jù)中的地質(zhì)層位。
實施例2(1)在采集的地震數(shù)據(jù)中利用已經(jīng)解釋過的層位數(shù)據(jù)作為種子點，存貯于種子點隊列中。
(2)定義追蹤范圍。
(3)定義層位自動追蹤參數(shù)，其中拾取位置為波谷，拾取方法為相關(guān)比較算法與振幅比較算法，追蹤方法為兩點校驗方法。
(4)用戶選取作為斷層阻擋的斷層名，篩選斷層數(shù)據(jù)，去除沒有實際數(shù)據(jù)的斷層，去除無法構(gòu)建斷面的斷層，把篩選后的每一個斷層自動擬合成斷層面。
(5)把種子隊列中序號為1的種子點作為第一個當前工作種子點，在其相鄰的線與道中尋找目標點；(6)未被追蹤過并符合層位追蹤條件的目標點與種子點對比，得到符合層位自動追蹤拾取方法的點，接著判斷目標點能否變成新的種子點。
采用兩點校驗的追蹤方法，判斷得到的符合層位自動追蹤拾取方法的目標點是否落在斷層上同實施例1，不在斷層上的目標點與原種子點再進行比較，如圖9所示，判斷是否符合層位自動追蹤拾取方法，若符合，則目標點變成新的種子點，放入種子隊列中。
(7)選用未使用的種子點作為新的種子出發(fā)點，重復步驟(5)、(6)進行新一輪追蹤，直至追蹤范圍內(nèi)的所有種子點皆被追蹤過，得到地震數(shù)據(jù)中含有斷層的地質(zhì)層位。
實施例3(1)在采集的地震數(shù)據(jù)中利用已經(jīng)解釋過的層位數(shù)據(jù)作為種子點，存貯于種子點隊列中。
(2)定義追蹤范圍。
(3)定義層位自動追蹤參數(shù)，其中拾取位置為過零點值，拾取方法為相關(guān)比較算法與振幅比較算法，追蹤方法為四點校驗方法。
(4)用戶選取作為斷層阻擋的斷層名，篩選斷層數(shù)據(jù)，去除沒有實際數(shù)據(jù)的斷層，去除無法構(gòu)建斷面的斷層，把篩選后的每一個斷層自動擬合成斷層面。
(5)把種子隊列中序號為1的種子點作為第一個當前工作種子點，在其相鄰的線與道中尋找目標點；(6)未被追蹤過并符合層位追蹤條件的目標點與種子點對比，得到符合層位自動追蹤拾取方法的點，接著判斷目標點能否變成新的種子點。
采用四點校驗的追蹤方法，判斷得到的符合層位自動追蹤拾取方法的目標點是否落在斷層上同實施例1，不在斷層上的目標點，在其相鄰的線與道中尋找第二個目標點，同上判斷，直至第三個目標點，然后第三個目標點與原種子點再進行比較，如圖10所示，判斷是否符合層位自動追蹤拾取方法，若符合，則目標點變成新的種子點，放入種子隊列中，否則三個目標點都不能變成種子點。
(7)選用未使用的種子點作為新的種子出發(fā)點，重復步驟(5)、(6)進行新一輪追蹤，直至追蹤范圍內(nèi)的所有種子點皆被追蹤過，得到地震數(shù)據(jù)中需要的地質(zhì)層位。
權(quán)利要求
1.一種三維地質(zhì)層位自動追蹤方法，對采集的地震數(shù)據(jù)進行包含以下步驟的層位追蹤(1)在三維地震數(shù)據(jù)體中定義種子點；(2)定義追蹤范圍；(3)定義層位自動追蹤拾取位置參數(shù)；(4)選擇拾取法；(5)選擇追蹤法；(6)選擇斷層，并擬合成斷層面；(7)確定第一個當前工作種子點，在其相鄰的線與道中尋找目標點；(8)目標點與種子點對比，得到符合層位自動追蹤拾取方法的點，并確定新的種子點；(9)選用未使用的種子點作為新的種子出發(fā)點，重復步驟(7)、(8)進行新一輪追蹤，直至追蹤范圍內(nèi)的所有種子點皆被追蹤，得到地震地質(zhì)層位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維地質(zhì)層位自動追蹤方法，其特征在于步驟(1)、(7)、(8)中定義或確定的種子點在同一時間方向只使用一次
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維地質(zhì)層位自動追蹤方法，其特征在于步驟(1)定義種子點是根據(jù)已知層位數(shù)據(jù)在剖面上直接定義。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維地質(zhì)層位自動追蹤方法，其特征在于所述的拾取位置參數(shù)為波峰或波谷或過零點值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維地質(zhì)層位自動追蹤方法，其特征在于所述的拾取法為相關(guān)比較算法與振幅比較算法的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維地質(zhì)層位自動追蹤方法，其特征在于所述的追蹤法為簡單法或兩點校驗法或四點校驗法。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維地質(zhì)層位自動追蹤方法，其特征在于步驟(6)選擇斷層并擬合成斷層面為選取作為斷層阻擋的斷層；篩選斷層數(shù)據(jù)，去除沒有解釋數(shù)據(jù)的斷層，去除無法構(gòu)建斷面的斷層；把篩選后的每一個斷層擬合成斷層面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的三維地質(zhì)層位自動追蹤方法，其特征在于步驟(5)追蹤法在判斷目標點是否在斷層面上時，采用計算包圍盒與一個斷層面構(gòu)成的包圍盒是否相交，不相交繼續(xù)與下一個斷層面構(gòu)成的包圍盒比較判斷。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維地質(zhì)層位自動追蹤方法，其特征在于判斷種子點與目標點構(gòu)成的包圍盒與該斷層面上一個三角形構(gòu)成的包圍盒是否相交，不相交則繼續(xù)與下一個三角形的包圍盒比較。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三維地質(zhì)層位自動追蹤方法，其特征在于三角形構(gòu)成的包圍盒相交的種子點與目標點的包圍盒，判斷交點是否在種子點與目標點的連線間并在三角形內(nèi)，如果是，則判斷目標點與某一個斷層面相交，否則目標點不在斷層面上。
全文摘要
一種三維地質(zhì)層位自動追蹤方法，在三維地震數(shù)據(jù)體上定義種子點；定義追蹤范圍；定義層位自動追蹤拾取位置參數(shù)；選擇拾取法；選擇追蹤法；選擇斷層，并擬合成斷層面；確定第一個當前工作種子點，在其相鄰的線和道上尋找目標點；目標點與種子點對比，得到符合層位自動追蹤拾取方法的點，并確定新的種子點，用替代手工拾取層位，提高追蹤質(zhì)量，能在整個地震數(shù)據(jù)上進行的三維地質(zhì)層位自動追蹤。
文檔編號G01V1/34GK1797039SQ200410102648
公開日2006年7月5日 申請日期2004年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者嚴濤, 錢宇明, 王強, 于海生, 張中平 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司