[发明专利]一种基于稀疏编码特征DBSCAN聚类地震相分析方法

说明书

本发明公开了一种基于稀疏编码特征DBSCAN聚类地震相分析方法，该方法包括如下步骤：均匀分割的形成地层切片,基于地层切片，提取地震波形信息，利用稀疏编码方法对实际地震资料进行有效处理，对所获地震数据进行标准化和归一化，完成目标层地震波形数据的空间聚类分析，并形成相应的地震相图。本发明提供了一种高可靠性的目标层地震波形的提取方法，相比于传统的沿层按固定时窗提取具有更高的精度和明确地质含义；用于地震数据的有效降维处理，以及为特征提取工作奠定基础，更适合大数据的分析和应用，可提升聚类分析的效果，不需要事先知道要形成的簇类的数量，并且能够识别出噪声点，提高聚类分析的精度。

技术领域

本发明涉及一种地震相分析方法，尤其涉及一种基于稀疏编码特征 DBSCAN聚类地震相分析方法。

背景技术

随着油气勘探开发复杂程度的增加和地震解释技术的日趋成熟，地震油气预测技术正朝着精细和实用的方向发展，这就要求人们不断地提高认识水平，用科学的方法来了解和掌握油气存在的未知状况，从现有的地球物理、地质、油藏开发等地震资料中提取和挖掘出更多新的信息来进行油气的预测研究。目前最有效的地震资料解释方法之一就是地震相分析。地震相分析是地震信号处理的一个重要应用，地震相分析是根据地震信号的不同模式对地下储层，岩石构造进行探测，而对信号进行分类是其中的关键技术。通过将地震采集获取的信号划分为不同的类别，可以实现对地层属性构造的分析，从而更利于油气的勘探。

地震相分析的方法就是通过在划分地震层序的基础上，利用各种地震参数之间的差别以及参数之间的关系，将地震层序划分为不同的区域，然后再进行推断地质结构。地震相分析中应考虑的参数有：反射振幅、主反射频率、反射极性、层速度、反射连续性、反射结构、反射丰度、地震相单元几何、与其它单元的关系。地震数据就是首先通过地表检波器接收到反射信号，然后将地震信号的细微变化和地下结构信息进行映射，该操作可以通过信号分类技术来完成，所示采集到的地震波形。地震相数据的解释可以是直接的，也可以是间接的。直接解释的目的是找出引起地震相单元地震特征的地质原因。所以，直接解释可能旨在预测岩性、孔隙度、流体含量，相对年龄，超压页岩、类型分层，对应的地震相单元及其地质背景地质体几何。间接解释的目的是得出一些关于沉积过程和环境、沉积物搬运方向和地质演化(海侵、消退、沉降、隆起、侵蚀)方面的结论。除了提供地震相分类，地震信号分类还可以通过同时评估瞬时属性，相似性及声阻抗的和AVO多属性分析相结合来更好地表达地下信息。地震相分析结果可在地震相剖面和地震相图上显示。根据该区现有的地震资料和地质条件，地震相图可能有不同的类型，如显示不同地震相单元分布的一般地震相图、砂泥岩比图、交错层理方向图和古迁移图等。

传统的地震波运动学常以人的视觉为基础提取几何特征参数进行地震相的识别，其结果因人而异，因此精度不高，满足不了目前油田储层预测的要求。那么地震多属性综合应用技术自然成了地震勘探重要手段。地震多属性综合应用分析技术可以从地震数据中提取多种有用的信息。以这些信息为基础的技术以广泛应用于储层预测、油气藏动态监测、油气藏特征描述等领域，并取得了很好的效果。正如Sheriff(1982)所说“地震相是由沉积环境(如海或陆相)所形成的地震特征”。地震相是由特定地震反射参数所限定的三维空间中的地震反射单元，它是特定沉积相或地质体的地震响应。其常用的地震参数(如反射结构、振幅、连续性、频率和层速度)与相邻单元不同，它代表产生其反射沉积物的一定岩性组合、层理和沉积特征。因此，地震相是地下地质体的一个综合反映。

传统的地震相划分主要利用单属性(参数)定性定量分析:停留在简单的地震地层划分和以振幅、频率、连续性等地震波形特征划分沉积相方法上，是人工方法通过肉眼对地震剖面上的反射特征进行观察和描述。其主要根据地震相的一些主要常用标志如振幅、视频率、连续性等，地震反射结构和地震相单元外形和几何属性去定性划分地震相。

发明内容