[发明专利]一种三维地震数据体的断层自动解释装置

权利要求书

1.一种三维地震数据体的断层自动解释装置，其特征在于，该三维地震数据体的断层自动解释装置包括相干体成像模块、蚁群追踪模块、断层自动分离模块和断层属性自动计算模块，该相干体成像模块用于检测地震断层，并输出相干体以便刻画断层，该蚁群追踪模块使用方向性蚁群算法对该相干体进行三维断层的自动追踪判别，并输出断层自动追踪结果，该断层自动分离模块用于根据该断层自动追踪结果来对各个断层进行判断和自动分离，该断层属性自动计算模块对每个分离出来的断层的断层几何要素和断层动力学属性进行测量计算。

2.根据权利要求1所述的三维地震数据体的断层自动解释装置，其特征在于，该相干体成像模块采用计算效率较高的基于相似性的算法来估计各点的视倾角和方位角，然后在分析窗口内计算该视倾角和该方位角的平均值或中值，再在该分析窗口内，以分析点为中心，沿着区域平滑后的该视倾角计算地震数据协方差矩阵的特征值及相干值，以得到该相干体。

3.根据权利要求1所述的三维地震数据体的断层自动解释装置，其特征在于，该相干体成像模块包括输入单元、循环单元、数据处理单元和控制单元，该输入单元接收改进的第三代相干体参数，该循环单元根据该改进的第三代相干体参数进行线、道循环，以及线方向和道方向时间倾角循环，该数据处理单元计算时空窗口内的多道相似系数，并在该控制单元判断线方向和道方向时间倾角循环结束后，计算多道相似系数最大对应的线、道方向倾角，在该控制单元判断线、道循环结束后，该数据处理单元计算各道各采样点处的时间倾角和方位角，该数据处理单元还在空间和时间平滑窗口内平滑各道各采样点处的该时间倾角和该方位角，并在该循环单元再次进行线、道循环后，该数据处理单元建立时空窗口内对应该时间倾角和该方位角的协方差矩阵，并计算该协方差矩阵的特征值及相干值，以输出该相干体。

4.根据权利要求1所述的三维地震数据体的断层自动解释装置，其特征在于，该蚁群追踪模块包括初始化单元、追踪方向估计单元、断层追踪单元和信息素更新单元，该初始化单元用于对算法初始化和进行初始参数设置，将该相干体分为若干个互不相交的n×n的小数据块，在每块中按照一定的概率放入一只蚂蚁，该追踪方向估计单元连接于该初始化单元，用于估计蚂蚁的追踪方向，该断层追踪单元连接于该追踪方向估计单元，用于进行断层追踪，该信息素更新单元连接于该断层追踪单元，用于进行信息素更新，输出该断层自动追踪结果。

5.根据权利要求1所述的三维地震数据体的断层自动解释装置，其特征在于，该断层自动分离模块包括似断层的预处理单元、相交断层分离单元、空间断层分离单元和分离断层输出单元，该似断层的预处理单元用于基于平面拟合技术对该断层自动追踪结果进行预处理，该相交断层分离单元用于进行相交断层的分离工作，该空间断层分离单元主要用于似断层点的片化和似断层片的联合，该分离断层输出单元用于将已分离好的似断层面逐一输出。

6.根据权利要求1所述的三维地震数据体的断层自动解释装置，其特征在于，该断层属性自动计算模块包括断层几何要素计算子模块和断层动力学属性计算子模块，该断层几何要素计算子模块基于三维空间平面拟合方法，在相干半径控制下计算局部断层面方程，进而计算断层的几何属性，断层动力学属性计算子模块利用最小二乘曲线拟合技术对解释层位数据和相应的断层面数据进行拟合，自动计算解释层位与断层面交线，进而计算断层的动力学属性。

7.根据权利要求6所述的三维地震数据体的断层自动解释装置，其特征在于，该断层几何要素计算子模块包括输入单元、时深转换单元、控制单元、平面拟合单元、抛物面拟合单元和输出单元，用户通过该输入单元输入，记录断层信息，该时深转换单元用于对断层数据进行时深转换，该控制单元从该时深转换单元中读取断层面的点位数据，并判断当前点的相干半径值，该控制单元根据该相干半径进行临域搜索，该平面拟合单元根据该控制单元搜索得到的点位数据进行平面拟合，并根据平面拟合的结果求取当前点的方位角、倾角及走向，该抛物面拟合单元根据该控制单元搜索得到的点位数据进行抛物线拟合，并根据抛物线拟合的结果求取当前点的曲率值，该输出单元将当前点的该方位角、该倾角及该走向结果和该曲率值输出到指定文件。

8.根据权利要求6所述的三维地震数据体的断层自动解释装置，其特征在于，该断层动力学属性计算子模块包括输入单元、时深转换单元、控制单元、数据处理单元和输出单元，该输入单元读入断层与层位数据文件，该时深转换单元进行时深转换，该数据处理单元根据该断层数据建立平面网格，并由该断层数据的z值在网格节点上进行空间插值，计算出节点出的深度值D1，该控制单元读入该层位数据并判断与断层面的空间位置关系，并判断当前层位与断层是否相交，当前层位与断层相交但缺失上盘数据时，该数据处理单元利用上一层位的上盘数据进行计算，当前层位与断层相交并且不缺失上盘数据时，该数据处理单元根据该层位数据的D值在网格节点上进行空间插值，计算出节点出的深度值D2，并根据该D1与该D2的值，求出断层与层位的交点，该数据处理单元剔除交点的异常值，并进行交点的平滑处理，进而求出交点位置的断层属性值，该数据处理单元依据这些交点的属性值拟合属性值与交点位置关于XY的二元多次曲线,然后利用拟合的结果求取断层面上所有点的属性值，再经归一化处理，得到断层动力学属性最终结果，并将该最终数据结果传输到该输出单元以便输出到指定文件。