一种碳酸盐岩洞穴反射结构识别方法、装置和计算机设备与流程
本技术涉及油气资源勘探中地震属性预测，特别是涉及一种碳酸盐岩洞穴体反射结构识别方法、装置和计算机设备。
背景技术：
1、在塔里木盆地顺北地区奥陶系一间房组，广泛发育走滑断裂断控缝洞型储层，该类型储层的高效开发为我国能源自给提供了有力保障。很多学者对该地区走滑断裂控储控藏控富机制进行了广泛而深入的研究，他们认为走滑断裂在平面上可分为叠接压隆段、叠接拉分段和平移段，在剖面上发育纵向分层的“复合花状构造”样式。一方面，高陡走滑断裂的发育为溶蚀性流体运移提供了有利条件，成为油气运移通道的同时拓展了地层有效储集空间。另一方面，断层和洞穴体的共生结构也对洞穴型储集体的有效识别带来了严重的干扰。随着勘探认识和开发程度的不断深入，对该区域洞穴储集空间的精细刻画也提出了越来越高的要求。为了从地震剖面中获取碳酸盐岩洞穴的准确反射结构或者洞穴分布范围，根据其在地震剖面上表现出的“串珠状”反射特征，很多学者利用属性分析方法提出了多种解决方案。
2、均方根振幅属性是一个对能量敏感的属性，它在聚焦洞穴串珠状反射的同时也可以突出地震剖面中连续性好的强轴，实际应用时需要设定显示的阈值范围以压制弱能量和强能量从而突出洞穴体本身的反射结构。在洞穴孤立发育或者构造简单的区域，振幅变化率属性可以很好地反映洞穴的反射结构，也可以根据振幅变化率属性定性地勾勒洞穴分布范围。为了提高洞穴体的识别精度，考虑到洞穴体和沉积地层在振幅属性和几何属性上的差异，很多学者也利用多属性融合的手段刻画洞穴体的分布范围。此外，部分学者将洞穴体的串珠状反射特征看作绕射，用滤波的方法分离绕射波和一次反射波，从而在绕射波剖面中确定洞穴体的反射结构和分布范围，但该方法将能量较强的火成岩反射和噪声也当作绕射波，从绕射波剖面中直接分辨洞穴体部分的能力较差，需要结合其他几何属性的辅助才能准确分辨洞穴体。由于人工智能方法强大的学习能力或非线性拟合能力，有些学者构建了有监督学习网络结构，训练网络代表了地震数据和声波阻抗之间的映射，可以从叠后地震数据中直接识别洞穴分布范围并提供洞穴识别的不确定性，具有较高的精度。然而，众所周知，有监督学习方法用于实际时最大的制约因素在于涉及工区全样本的标注以及训练网络时需要极高的计算时间和计算存储。
3、目前，识别断控缝洞体内洞穴型储层的方法主要存在以下几方面的问题：首先，常规的振幅变化率属性没有考虑地层起伏变化或者地层倾角急剧变化的情况，导致属性剖面中存在由于地层变化造成的异常，干扰了洞穴反射结构及其分布范围的识别；其次，从常规属性剖面中直接刻画洞穴体时，需要反复调整数值显示范围，以减弱强同相轴的显示、压制弱同相轴能量、突出对应于洞穴体部位的能量，要求研究人员有一定的经验和足够的地质认识，操作复杂；最后，有监督机器学习方法训练表现优异的网络时需要花费较长的时间，不能实时指导生产，并且制作有效的训练标签也非常困难。
4、因此，如何消除地层起伏尤其是大倾角断层对洞穴反射结构识别的干扰，是本领域技术人员丞待解决的技术问题。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种碳酸盐岩洞穴体反射结构识别方法、装置和计算机设备。
2、第一方面，本技术提供了一种碳酸盐岩洞穴体反射结构识别方法，包括：
3、获取赋予相对地质年代信息的地震剖面的标志层层位；
4、根据地层倾角和相对地质年代信息，在地质构造约束下进行反演插值，得到地震剖面对应的包含构造信息的相对地质年代体；
5、根据相对地质年代体得到地震剖面沿层的振幅梯度包络；
6、根据振幅梯度包络通过基于密度的聚类算法，得到地震剖面对应的碳酸盐岩洞穴体结构。
7、在其中一个实施例中，获取赋予相对地质年代信息的地震剖面的标志层层位，包括：
8、获取地震剖面中与构造运动的期次变化和/或岩性变化相对应的连续同相轴作为标志层；
9、根据标志层中每个地震记录道的波峰时间，得到标志层层位；
10、对标志层层位赋予相对地质年代信息。
11、在其中一个实施例中，对标志层层位赋予相对地质年代信息，包括：
12、确定地震剖面的标准道；
13、根据标准道上的相对地质年代信息进行线性内插和外推，得到标准道每个时间采样点对应的相对地质年代信息。
14、在其中一个实施例中，根据地层倾角和相对地质年代信息，在地质构造约束下进行反演插值，得到地震剖面对应的包含构造信息的相对地质年代体，包括：
15、根据瞬时相位的梯度结构张量得到地层倾角；
16、构建反演框架将地层倾角作为构造导向先验约束，引入相对地质年代体的插值构建过程。
17、在其中一个实施例中，根据振幅梯度包络通过基于密度的聚类算法，得到地震剖面对应的碳酸盐岩洞穴体结构，包括：
18、对每个包络块采用试探法确定基于密度的聚类算法的区域划分参数，得到聚类结果；
19、采用二分法将聚类结果规整为背景聚类结果和异常聚类结果；
20、将每个包络块对应的聚类结果和聚类二分的结果合并，得到地震剖面对应的洞穴体反射结构。
21、在其中一个实施例中，将每个包络块对应的聚类结果和聚类二分的结果合并，得到地震剖面对应的洞穴体反射结构，包括：
22、对每个包络块间重叠部分的聚类结果采用算术平均方法计算，得到重组结果；
23、对重组结果进行二分，得到地震剖面对应的洞穴体反射结构。
24、第二方面，本技术还提供了一种碳酸盐岩洞穴体反射结构识别装置，其特征在于，碳酸盐岩洞穴体反射结构识别装置包括：
25、获取单元，用于获取赋予相对地质年代信息的地震剖面的标志层层位；
26、反演插值单元，用于根据地层倾角和相对地质年代信息，在地质构造约束下进行反演插值，得到地震剖面对应的包含构造信息的相对地质年代体；
27、振幅梯度包络单元，用于根据相对地质年代体得到地震剖面沿层的振幅梯度包络；
28、岩洞穴体结构分析单元，用于根据振幅梯度包络通过基于密度的聚类算法，得到地震剖面对应的碳酸盐岩洞穴体结构。
29、第三方面，本技术还提供了一种计算机设备。计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
30、获取赋予相对地质年代信息的地震剖面的标志层层位；
31、根据地层倾角和相对地质年代信息，在地质构造约束下进行反演插值，得到地震剖面对应的包含构造信息的相对地质年代体；
32、根据相对地质年代体得到地震剖面沿层的振幅梯度包络；
33、根据振幅梯度包络通过基于密度的聚类算法，得到地震剖面对应的碳酸盐岩洞穴体结构。
34、第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
35、获取赋予相对地质年代信息的地震剖面的标志层层位；
36、根据地层倾角和相对地质年代信息，在地质构造约束下进行反演插值，得到地震剖面对应的包含构造信息的相对地质年代体；
37、根据相对地质年代体得到地震剖面沿层的振幅梯度包络；
38、根据振幅梯度包络通过基于密度的聚类算法，得到地震剖面对应的碳酸盐岩洞穴体结构。
39、第五方面，本技术还提供了一种计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
40、获取赋予相对地质年代信息的地震剖面的标志层层位；
41、根据地层倾角和相对地质年代信息，在地质构造约束下进行反演插值，得到地震剖面对应的包含构造信息的相对地质年代体；
42、根据相对地质年代体得到地震剖面沿层的振幅梯度包络；
43、根据振幅梯度包络通过基于密度的聚类算法，得到地震剖面对应的碳酸盐岩洞穴体结构。
44、上述一种碳酸盐岩洞穴体反射结构识别法、装置、计算机设备和存储介质，通过获取赋予相对地质年代信息的地震剖面的标志层层位；根据地层倾角和相对地质年代信息，在地质构造约束下进行反演插值，得到地震剖面对应的包含构造信息的相对地质年代体；根据相对地质年代体得到地震剖面沿层的振幅梯度包络；根据振幅梯度包络通过基于密度的聚类算法，得到地震剖面对应的碳酸盐岩洞穴体结构。本技术能更好地适应地形起伏变化剧烈、尤其是断层存在时地层倾角较大的情况，在较大程度上考虑了地层内振幅本身的变化，有效减弱了由于地层横向不匹配造成的振幅变化的假象，消除了地层起伏尤其是大倾角断层对洞穴反射结构识别的干扰，有效提升识别洞穴反射结构的精度。
技术特征：
1.一种碳酸盐岩洞穴体反射结构识别方法，其特征在于，所述碳酸盐岩洞穴体反射结构识别方法包括：
2.根据权利要求1所述的碳酸盐岩洞穴体反射结构识别方法，其特征在于，所述获取赋予相对地质年代信息的地震剖面的标志层层位，包括：
3.根据权利要求2所述的碳酸盐岩洞穴体反射结构识别方法，其特征在于，所述对所述标志层层位赋予所述相对地质年代信息，包括：
4.根据权利要求1所述的碳酸盐岩洞穴体反射结构识别方法，其特征在于，所述根据地层倾角和所述相对地质年代信息，在地质构造约束下进行反演插值，得到所述地震剖面对应的包含构造信息的相对地质年代体，包括：
5.根据权利要求1所述的碳酸盐岩洞穴体反射结构识别方法，其特征在于，所述根据所述振幅梯度包络通过基于密度的聚类算法，得到所述地震剖面对应的碳酸盐岩洞穴体结构，包括：
6.根据权利要求5所述的碳酸盐岩洞穴体反射结构识别方法，其特征在于，所述将每个所述包络块对应的聚类结果和聚类二分的结果合并，得到所述地震剖面对应的洞穴体反射结构，包括：
7.一种碳酸盐岩洞穴体反射结构识别装置，其特征在于，所述碳酸盐岩洞穴体反射结构识别装置，包括：
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
技术总结
本申请涉及油气资源勘探中地震属性预测技术领域，特别是涉及一种碳酸盐岩洞穴体反射结构识别方法、装置和计算机设备。一种方法碳酸盐岩洞穴体反射结构识别方法，通过获取赋予相对地质年代信息的地震剖面的标志层层位；根据地层倾角和相对地质年代信息，在地质构造约束下进行反演插值，得到地震剖面对应的包含构造信息的相对地质年代体；根据相对地质年代体得到地震剖面沿层的振幅梯度包络；根据振幅梯度包络通过基于密度的聚类算法，得到地震剖面对应的碳酸盐岩洞穴体结构。本申请能更好地适应地形起伏变化剧烈、尤其是断层存在时地层倾角较大的情况，消除了地层起伏尤其是大倾角断层对洞穴反射结构识别的干扰，有效提升识别洞穴反射结构的精度。
技术研发人员：郭康康,李映涛,王铁一,林会喜,张永,张继标
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23