[发明专利]基于粗糙集理论与色相法的多波油气地震响应表征方法

摘要

本发明公开了一种基于粗糙集理论与色相法的多波油气地震响应表征方法，该方法利用粗糙集理论，结合专家经验优选出对地震储层响应敏感属性，去除冗余信息，以优选出的对地震储层敏感的属性为基础，综合纵横波对油气刻画的精度差异及岩石物理基础，形成三类对油气异常敏感的复合属性映射到色彩空间，进行RGB多属性融合，融合后的结果能够充分展现纵波和转换横波所蕴含的地下介质丰富的岩性与构造信息，克服了单一属性显示不足和单属性不能准确刻画油气储层边界精度的缺点，降低了反演结果的多解性，使图像显示的地震储层特征更加明显，提高了油气藏预测精度。

主权项

1.基于粗糙集理论与色相法的多波油气地震响应表征方法，其特征在于，包括如下步骤：s1.首先从靶区目的层段的地震地质特征出发，对纵横波原始地震数据进行属性提取，以生成各类纵、横波地震属性，然后进行去噪和标准化处理，为后续工作提供源数据；s2.以井位处的孔隙度、渗透率、含油性作为决策属性，对上步提取的地震属性，利用粗糙集理论及结合专家经验对各类纵、横波属性进行优选优化，去除冗余信息，从而提取出对地震储层响应敏感的几类纵、横波属性，为纵横波属性复合打下基础；s3.综合纵横波对油气敏感度的差异与岩石物理基础，对优选出的几类敏感纵、横波属性复合构建成能够突出地质异常的三种新的复合属性；三种新的复合属性的构建过程如下：获得的多波复合属性包括叠合类、乘积类、差值类和比值类，在此以a_ij表示在多波地震资料中提取的目标层面的纵波类属性P，如(1)式所示：以b_ij表示在多波地震资料中提取的目的层的转换横波属性类属性PS，如(2)式所示：其中，1≤i≤m，1≤j≤n，m为xline方向的道数，n为inline方向的道数；结合研究区地质特征与专家经验的基础之上优选优化出两种单一属性对研究目标均异常敏感的属性，由此计算形成叠合类、乘积类纵横波复合属性；在此以符号F1表示叠合类复合属性，如式(3)所示：其中，c_ij＝a_ij+b_ij，1≤i≤m，1≤j≤n；F2表示乘积类属性，如式(4)所示：其中，d_ij＝a_ij×b_ij，1≤i≤m，1≤j≤n；比值类、差值类复合属性是针对两种属性均对油气异常敏感，且有一种属性的敏感程度与油气表征值呈反比关系，比值、差值后的地震属性能够减少背景干扰，突出油气敏感属性的特征，设定纵波对油气表征值呈正比关系，横波对油气表征值呈反比关系表示；F3表示差值类属性，如式(5)所示：其中，p_ij＝a_ij‑b_ij，1≤i≤m，1≤j≤n；F4表示比值类属性，如式(6)所示：其中，q_ij＝a_ij/b_ij，1≤i≤m，1≤j≤n；纵波通过气层时，其振幅由于气层的强烈吸收而大量衰减，而纵波的振幅几乎不变，按照公式(6)复合形成比值属性，即转换横波均方根振幅与纵波均方根振幅的比值；根据岩石物理特征，砂岩地层表现为强振幅低频率，而泥页岩地层表现为高频率弱振幅，因此，通过公式(5)、(6)复合形成纵、横波的甜点属性F₃₄，如式(7)所示：利用公式(3)、(4)形成纵横波的弧长与平均波峰振幅复合属性F₁₂：F₁₂＝(apa_P+apa_PS)×(al_P+al_PS)           (8)式中，insamp_P为纵波瞬时振幅，insamp_PS为转换横波瞬时振幅；insfreq_P为纵波瞬时频率，insfreq_PS为转换横波瞬时频率；apa_P为纵波平均波峰振幅，apa_PS为转换横波平均波峰振幅；al_P为纵波平均波峰振幅，al_PS为转换横波平均波峰振幅；s4.将三种新的复合属性通过一阶线性变换映射到RGB色彩空间，进行多属性融合，融合后的结果能够充分展现纵波和转换横波所蕴含的地下介质丰富的岩性与构造信息；进行RGB多属性融合的具体步骤为：在经过上述步骤s3后，构建出能够突出地质异常的三种新的复合属性；定义上述三种新的复合属性为三种对研究目标异常敏感的属性体D_p，其中，p＝1，2，3；为减少地震属性异常值对后续处理结果的影响，将三种对研究目标异常敏感的属性体D_p依据拉依达准则进行异常值剔除，剔除过程如下：地震属性D＝(x₁₁，x₁₂，...x_1n，x₂₁，...x_mn)的算术平方根：元素的绝对误差Δx_ij：按照贝塞尔公式计算D的标准误差若某一元素的绝对误差满足：|Δx_ij|＞3σ            (12)则认为x_ij为异常值，须剔除；剔除异常值后，通过一定的数学变换到色彩空间y_l，l＝1，2，3；在此对每一种属性采用一阶线性T数学变换，每一属性元素：其中，y_l为属性颜色空间，x_min、x_max分别为某一属性空间中的最小值和最大值；变换后的属性颜色空间按照三基色合成原理，映射为RGB色彩空间的某一属性值，即I_RGB＝S[I_R(y₁)，I_G(y₂)，I_B(y₃)]             (14)其中，I_RGB为属性融合后的RGB色彩空间的某一属性值；I_R(y₁)，I_c(y₂)，I_B(y₃)分别为经过一阶线性变换后的属性三颜色数值。