專利名稱：基于非下采樣Contourlet變換的擬聲波曲線構(gòu)建方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地震勘探數(shù)據(jù)處理技術(shù)，更具體地，涉及一種基于非下采樣 Contourlet變換的擬聲波曲線構(gòu)建方法，用于構(gòu)建高精度擬聲波曲線以提高地震層位標(biāo)定的準(zhǔn)確性和地震反演的分辨率。
背景技術(shù)：
如何充分利用各種測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線來提高地震反演的分辨率和精度，一直是油氣勘探開發(fā)地震研究工作努力的方向。長(zhǎng)期以來，在地震反演中采用聲波測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線來進(jìn)行地震地質(zhì)層位標(biāo)定和波阻抗反演。然而，在很多情況下，由于井筒污染、儲(chǔ)層膠結(jié)程度和孔隙度或其它非地層巖性因素影響，聲波測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線中高頻信息在很多情況下不能代表巖性變化，分不清地層剖面上的巖性，測(cè)井聲波不能很好地反映儲(chǔ)層和圍巖的差異，導(dǎo)致巖性識(shí)別困難，從而造成測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線與地震剖面匹配較差，波阻抗反演結(jié)果與鉆井地質(zhì)不吻合，儲(chǔ)層預(yù)測(cè)困難。近年來，在地震地質(zhì)層位標(biāo)定和波阻抗反演領(lǐng)域聚焦于擬聲波的技術(shù)，目前很多生產(chǎn)單位都在試圖用擬聲波阻抗取代常規(guī)波阻抗反演。EPS軟件作為獨(dú)有的特色模塊，在其反演系統(tǒng)中加入了擬聲波曲線構(gòu)建的功能。目前，常見的構(gòu)建擬聲波曲線的方法有(1)常規(guī)的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線校正該方法僅簡(jiǎn)單地對(duì)聲波曲線上因受到環(huán)境干擾而出現(xiàn)的異常值進(jìn)行校正，并沒有針對(duì)儲(chǔ)層特征構(gòu)建新的聲波曲線。(2)經(jīng)驗(yàn)公式或統(tǒng)計(jì)擬合法經(jīng)驗(yàn)公式法是采用某種經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線間的轉(zhuǎn)換，如應(yīng)用Gardner公式將密度曲線轉(zhuǎn)換為聲波曲線，應(yīng)用Faust公式將電阻率曲線轉(zhuǎn)換為聲波曲線等。這類方法雖然應(yīng)用廣泛，但因忽視了聲波曲線中地層背景速度低頻信息，所以理論上存在不足。統(tǒng)計(jì)擬合是將聲波曲線與其他測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線通過交會(huì)圖的方式(將兩種測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)在平面圖上交會(huì)，根據(jù)交會(huì)點(diǎn)的坐標(biāo)定出所求參數(shù)的數(shù)值或范圍)統(tǒng)計(jì)擬合為一個(gè)關(guān)系式進(jìn)行曲線轉(zhuǎn)換。該方法同樣沒有考慮聲波曲線中地層背景速度低頻信息。(3)信息統(tǒng)計(jì)加權(quán)法 該方法將自然伽馬(Gamma)、自然電位、電阻率等各種測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)加權(quán)疊加為聲波曲線以擬合聲波數(shù)據(jù)，以突出聲波測(cè)井、密度測(cè)井資料響應(yīng)不明顯的地質(zhì)目標(biāo)。但它僅在聲波曲線基礎(chǔ)上進(jìn)行了簡(jiǎn)單的加減運(yùn)算，而且在多數(shù)情況下只利用了單一的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線進(jìn)行重構(gòu)。(4)基于小波變換的重構(gòu)基本原理是對(duì)多種經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行小波變換后，按分辨率的大小將細(xì)節(jié)特征映射到各自的塔式結(jié)構(gòu)中，基于在相同分辨率下進(jìn)行信息融合的原則，在對(duì)應(yīng)層不同的頻率段進(jìn)行區(qū)域的特征選擇。通常情況下都是以聲波曲線為基礎(chǔ)進(jìn)行重構(gòu)。因此，一般采用聲波測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線的低頻以及其它測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線的高頻進(jìn)行重構(gòu)，再根據(jù)具體數(shù)據(jù)處理的要求，可以實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的地質(zhì)目標(biāo)增強(qiáng)，以利于觀察和分析地質(zhì)目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的基本構(gòu)思是對(duì)ASCII格式的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理(曲線校正和歸一化)后，進(jìn)行多級(jí)非下采樣Contourlet變換和逆變換，從而得到最終構(gòu)建的擬聲波曲線。主要技術(shù)內(nèi)容包括=ASCII格式測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的讀入；測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的預(yù)處理；多級(jí)非下采樣 Contourlet變換的正反演算；擬聲波曲線的顯示與對(duì)比。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于非下采樣Contour let 變換的擬聲波曲線構(gòu)建方法，包括以下步驟讀取ASCII格式的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)；對(duì)讀取的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理包括曲線校正、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和歸一化處理；對(duì)預(yù)處理后的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線分別進(jìn)行多級(jí)非下采樣Contourlet變換，并根據(jù)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線之間的匹配度進(jìn)行加權(quán)融合，以生成高頻融合曲線和低頻融合曲線；將經(jīng)過多級(jí)非下采樣Contourlet變換得到的高頻融合曲線和低頻融合曲線進(jìn)行非下采樣Contourlet逆變換以生成擬聲波曲線。根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述構(gòu)建方法還包括將擬聲波曲線與原始聲波曲線進(jìn)行對(duì)比顯示。根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線是聲波數(shù)據(jù)曲線和非聲波數(shù)據(jù)曲線，或者僅僅是非聲波數(shù)據(jù)曲線。根據(jù)本發(fā)明的一方面，非聲波數(shù)據(jù)曲線是Gamma曲線、電阻率曲線和密度曲線中的一個(gè)或多個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，在預(yù)處理過程的曲線校正中，采用加權(quán)滑動(dòng)平均法對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行濾波，其中，新采樣的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的權(quán)值高于先前采樣的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的權(quán)值。在對(duì)測(cè)井曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的步驟中，將目標(biāo)井的標(biāo)準(zhǔn)層測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的頻率交會(huì)圖或直方圖分別與關(guān)鍵井的標(biāo)準(zhǔn)層頻率的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的交會(huì)圖或直方圖進(jìn)行對(duì)比來確定測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線之間的刻度誤差，其中，將目標(biāo)井的標(biāo)準(zhǔn)層的測(cè)井曲線的頻率交會(huì)圖或頻率直方圖與關(guān)鍵井的標(biāo)準(zhǔn)層的測(cè)井曲線的頻率交會(huì)圖或頻率直方圖的峰值之間的差值用作刻度誤差的校正值。根據(jù)本發(fā)明的一方面，在非下采樣Contourlet變換中采用非下采樣金字塔和非下采樣方向?yàn)V波器組，所述非下采樣金字塔和非下采樣方向?yàn)V波器組是二通道的迭代非下采樣濾波器組。


通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的非下采樣Contourlet變換的擬聲波曲線構(gòu)建方法的流程圖；圖2是示出利用聲波曲線、Gamma曲線和電阻率曲線構(gòu)建的擬聲波曲線的示意圖；圖3是示出利用密度曲線、Gamma曲線和電阻率曲線構(gòu)建的擬聲波曲線的示意圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本發(fā)明的擬聲波曲線構(gòu)建方法主要包括=ASCII格式測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的讀入、測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的預(yù)處理、多級(jí)非下采樣Contourlet變換的正反算和擬聲波曲線的顯示與對(duì)比等技術(shù)。以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的非下采樣Contourlet變換的擬聲波曲線構(gòu)建方法的流程圖。首先，在步驟100，讀取測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，這里，通常采用ASCII格式的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)。接下來，在步驟110，對(duì)讀取的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。在本實(shí)施例中，所述預(yù)處理可包括曲線的校正、標(biāo)準(zhǔn)化和歸一化。具體說來，首先，對(duì)讀入的每條測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線分別進(jìn)行平滑濾波處理，以去掉測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線的統(tǒng)計(jì)起伏和毛刺干擾。本發(fā)明實(shí)施例采用加權(quán)滑動(dòng)平均法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，即把N個(gè)數(shù)據(jù)看成一個(gè)隊(duì)列，隊(duì)列的長(zhǎng)度固定為N，每進(jìn)行一次新的采樣，把新采樣結(jié)果放入隊(duì)尾，而去掉排隊(duì)首的一個(gè)數(shù)據(jù)。對(duì)于不同的數(shù)據(jù)應(yīng)用不同的加權(quán)。通常，越接近待估計(jì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，其權(quán)值取得越大。這樣每進(jìn)行一次測(cè)量就可計(jì)算出新的濾波值，則第η次采樣經(jīng)濾波后的輸出為以下的等式(1)

權(quán)利要求
1.一種基于非下采樣Contourlet變換的擬聲波曲線構(gòu)建方法，包括以下步驟 讀取測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)；對(duì)讀取的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理包括曲線校正、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和歸一化處理；對(duì)預(yù)處理后的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線分別進(jìn)行多級(jí)非下采樣Contourlet變換，并根據(jù)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線之間的匹配度進(jìn)行加權(quán)融合，以生成高頻融合曲線和低頻融合曲線；將經(jīng)過多級(jí)非下采樣Contourlet變換得到的高頻融合曲線和低頻融合曲線進(jìn)行非下采樣Contourlet逆變換以生成擬聲波曲線。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將擬聲波曲線與測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)中的原始聲波曲線進(jìn)行對(duì)比顯示。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線是聲波數(shù)據(jù)曲線和非聲波數(shù)據(jù)曲線，或者所述測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線僅包括非聲波數(shù)據(jù)曲線。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，非聲波數(shù)據(jù)曲線是Gamma曲線、電阻率曲線和密度曲線中的一個(gè)或多個(gè)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在預(yù)處理過程的曲線校正中，采用加權(quán)滑動(dòng)平均法對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行濾波，其中，新采樣的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的權(quán)值高于先前采樣的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的權(quán)值。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的步驟中，將目標(biāo)井的標(biāo)準(zhǔn)層的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的頻率交會(huì)圖或直方圖分別與關(guān)鍵井的標(biāo)準(zhǔn)層的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的頻率交會(huì)圖或直方圖進(jìn)行對(duì)比來確定測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線之間的刻度誤差，其中，將目標(biāo)井的標(biāo)準(zhǔn)層的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的頻率交會(huì)圖或頻率直方圖與關(guān)鍵井的標(biāo)準(zhǔn)層的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的頻率交會(huì)圖或頻率直方圖的峰值之間的差值用作刻度誤差的校正值。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在非下采樣Contourlet變換中采用非下采樣金字塔和非下采樣方向?yàn)V波器組，所述非下采樣金字塔和非下采樣方向?yàn)V波器組是二通道的迭代非下采樣濾波器組。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)是ASCII格式的數(shù)據(jù)。
全文摘要
提供了一種基于非下采樣Contourlet變換的擬聲波曲線構(gòu)建方法，包括以下步驟讀取測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)；對(duì)讀取的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理包括曲線校正、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和歸一化處理；對(duì)預(yù)處理后的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線分別進(jìn)行多級(jí)非下采樣Contourlet變換，并根據(jù)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線之間的匹配度進(jìn)行加權(quán)融合，以生成高頻融合曲線和低頻融合曲線；將經(jīng)過多級(jí)非下采樣Contourlet變換得到的高頻融合曲線和低頻融合曲線進(jìn)行非下采樣Contourlet逆變換以生成擬聲波曲線。
文檔編號(hào)G01V1/40GK102353985SQ20111014574
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者劉麗紅, 張洞君, 彭真明, 鄒文, 陶正喜, 陶韜, 黃東山 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司