一种断层识别方法及装置与流程

本申请涉及油田勘探地震资料解释技术领域，特别涉及一种断层识别方法及装置。

背景技术：

地壳运动过程中产生的强大的压力和张力超过岩层本身的强度，导致岩层发生断裂，同时岩层两侧的岩块沿断裂面相对移动而形成的构造形态，可以称为断层。断层形成早期成岩流体沿断层流动溶蚀形成缝型洞储层，成为油气储集空间，后期油气沿断层进行垂向运移最终成藏。断层及其附近区域通常为油气主要分布区，是油气勘探和井位部署的有利靶区。由此可见，断层同缝洞型储层的形成、油气的运移与成藏、现今油气的分布等均密不可分。因此，对缝洞型储层中断层的研究是非常重要的。

现有技术中断层识别的方法主要是通过目的层段对应的地震数据的地震属性来识别断层。例如，可以通过地震数据的相干属性来识别断层。具体地，沿目的层段中某一层位，计算该层位预设时窗内相邻地震道数据之间的相干系数，即波形相似度。当某相邻两个地震道数据之间的相关系数较小时，则该相邻两个地震道之间可能存在断层，以此来识别断层。该方法主要是通过断层两侧岩体在垂向上的错动来识别断层。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：目前，针对缝洞型碳酸盐岩油气储层，其内部断层均以走滑断层为主，由于走滑断层的垂向错动不明显，现有的断层识别方法可能导致很难通过地震数据的相干属性对走滑断层进行有效识别。

技术实现要素：

本申请实施例的目的是提供一种断层识别方法及装置，以提高断层的识别精度。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种断层识别方法及装置是这样实现的：

一种断层识别方法，包括：

获取目的层段的地震数据；基于预设频率间隔和所述地震数据的频率范围，对所述地震数据进行频谱分解处理，得到所述目的层段的多个地震分频数据；

对所述多个地震分频数据进行预处理，得到所述预处理后的地震分频数据；

基于所述预处理后的地震分频数据，对所述目的层段的地震数据进行颜色融合处理；

基于所述颜色融合处理后的地震数据，识别所述目的层段中断层的位置。

优选方案中，所述对所述多个地震分频数据进行预处理，得到所述预处理后的地震分频数据，包括：对所述多个地震分频数据进行层拉平处理，得到所述层拉平处理后的地震分频数据。

优选方案中，所述对所述多个地震分频数据进行层拉平处理，得到所述层拉平处理后的地震分频数据，包括：

对于所述多个地震分频数据中的第一地震分频数据，将所述第一地震分频数据中第一层位上每一个采样点的采样时间校正至所述第一层位上第一采样点的采样时间，得到所述第一层位上每一个采样点的校正时差量；所述第一层位表示所述目的层段的某一层的层顶面位置；

基于所述第一层位上每一个采样点的校正时差量，对所述目的层段中除所述第一层位以外的层位上的采样点的采样时间进行校正，得到所述层拉平处理后的第一地震分频数据。

优选方案中，所述对所述多个地震分频数据进行预处理，得到所述预处理后的地震分频数据，包括：将所述多个地震分频数据中的第一地震分频数据转换为等地质时间数据体。

优选方案中，所述基于预处理后的地震分频数据，对所述目的层段的地震数据进行颜色融合处理，包括：

获取所述预处理后的地震分频数据中第二地震分频数据、第三地震分频数据和第四地震分频数据；所述第二地震分频数据、第三地震分频数据和第四地震分频数据分别为所述预处理后的地震分频数据中三个不同的地震分频数据；

基于所述第二地震分频数据、所述第三地震分频数据和所述第四地震分频数据，对所述目的层段的地震数据进行颜色融合处理。

优选方案中，所述基于第二地震分频数据、第三地震分频数据和第四地震分频数据，对所述目的层段的地震数据进行颜色融合处理，包括：

为所述第二地震分频数据设置第一颜色分量值；为所述第三地震分频数据设置第二颜色分量值，以及为所述第四地震分频数据设置第三颜色分量值；

基于所述设置了第一颜色分量值的第二地震分频数据、所述设置了第二颜色分量值的第三地震分频数据，以及所述设置了第三颜色分量值的第四地震分频数据，对所述目的层段的地震数据进行颜色融合处理。

优选方案中，所述为所述第二地震分频数据设置第一颜色分量值，包括：

将所述第二地震分频数据中最大振幅值与所述第二地震分频数据中最小振幅值之间的数值区间按照所述第一颜色的种类等比例劈分；

根据所述劈分后的数值区间，将所述第二地震分频数据的振幅值与所述第一颜色种类的第一颜色分量值进行一一映射。

优选方案中，所述基于设置了第一颜色分量值的第二地震分频数据、设置了第二颜色分量值的第三地震分频数据，以及设置了第三颜色分量值的第四地震分频数据，对所述目的层段的地震数据进行颜色融合处理包括：

保留所述目的层段的地震数据中第二地震分频数据、第三地震分频数据，以及第四地震分频数据；

利用所述保留的地震分频数据生成新的地震数据；

对所述第一颜色分量值、所述第二颜色分量值和所述第三颜色分量值进行rgb基色融合处理，得到综合颜色分量值；

将设置了所述综合颜色分量值的新的地震数据作为所述颜色融合处理后的地震数据。

优选方案中，所述基于颜色融合处理后的地震数据，识别所述目的层段中断层的位置，包括：

对所述颜色融合处理后的地震数据进行沿层切片处理，得到第一沿层切片地震数据；所述第一沿层切片地震数据表示所述颜色融合处理后的地震数据中沿层拉平处理后的层位切面的地震数据；

基于所述第一沿层切片地震数据，识别所述目的层段中断层的位置。

优选方案中，所述基于第一沿层切片地震数据，识别所述目的层段中断层的位置，包括：当所述第一沿层切片地震数据中第二采样点位置处的颜色亮度值大于或等于预设亮度阈值时，将所述第二采样点位置作为所述断层的位置。

一种断层识别装置，所述装置包括：频谱分解处理模块、预处理模块、颜色融合处理模块和断层识别模块；其中，

所述频谱分解处理模块，用于获取目的层段的地震数据；基于预设频率间隔和所述地震数据的频率范围，对所述地震数据进行频谱分解处理，得到所述目的层段的多个地震分频数据；

所述预处理模块，用于对所述多个地震分频数据进行预处理，得到所述预处理后的地震分频数据；

所述颜色融合处理模块，用于基于所述预处理后的地震分频数据，对所述目的层段的地震数据进行颜色融合处理；

所述断层识别模块，用于基于所述颜色融合处理后的地震数据，识别所述目的层段中断层的位置。

优选方案中，所述断层识别模块包括：沿层切片处理模块和断层位置识别模块；其中，

所述沿层切片处理模块，用于对所述颜色融合处理后的地震数据进行沿层切片处理，得到第一沿层切片地震数据；所述第一沿层切片地震数据表示所述颜色融合处理后的地震数据中沿层拉平处理后的层位切面的地震数据；

所述断层位置识别模块，用于基于所述第一沿层切片地震数据，识别所述目的层段中断层的位置。

本申请实施例提供一种断层识别方法及装置，首先，基于预设频率间隔和所述地震数据的频率范围，对所述地震数据进行频谱分解处理，得到所述目的层段的多个地震分频数据；然后基于所述多个地震分频数据进行预处理，并根据处理后的地震分频数据对所述地震数据进行颜色融合处理；最后根据所述颜色融合处理后的地震数据来识别所述目的层段中断层的位置。如此，可以通过颜色融合处理后的地震数据的沿层切片上断层区域和非断层区域的颜色不同来有效识别所述目的断层中断层的位置，不受走滑断层的垂向错动不明显的影响。从而可以提高目的层段中断层的识别精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种断层识别方法实施例的流程图；

图2是本申请实施例中层拉平处理的示意图；

图3是本申请实施例中采用本发明的方法识别断层的示意图；

图4是本申请断层识别装置实施例的组成结构图；

图5是本申请断层识别装置实施例中断层识别模块的组成结构图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种断层识别方法及装置。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1是本申请一种断层识别方法实施例的流程图。如图1所示，所述断层识别方法，包括以下步骤。

步骤s101：获取目的层段的地震数据；基于预设频率间隔和所述地震数据的频率范围，对所述地震数据进行频谱分解处理，得到所述目的层段的多个地震分频数据。

所述地震数据可以是多种不同频率的地震分频数据叠加的结果。

可以获取所述目的层段的地震数据。所述地震数据可以是多个采样点的地震数据的集合。所述地震数据可以为由主测线维度、联络测线维度和采样时间维度构成的三维数据体。所述三个维度两两正交。所述地震数据可以包括：任一采样点位置处的振幅，以及与所述地震数据相对应的频谱信息。所述频谱信息可以包括所述地震数据的频率范围。所述频谱信息还可以包括所述地震数据的主频。基于所述地震数据的频率范围，可以将所述地震数据分解为预设间隔频率的多种频率的地震分频数据。例如，所述地震数据的频率范围可以为15～60赫兹。所述预设间隔频率可以为5赫兹。可以将所述地震数据分解为频率为25、30、35、40、45、50赫兹的地震分频数据。所述每一个地震分频数据可以包括单一的频率成分。所述地震分频数据具体可以为某一种频率的三维数据体。

步骤s102：对所述多个地震分频数据进行预处理，得到所述预处理后的地震分频数据。

在一个实施方式中，所述对多个地震分频数据进行预处理，得到所述预处理后的地震分频数据可以为：对所述多个地震分频数据进行层拉平处理，可以得到所述层拉平处理后的地震分频数据。

所述对多个地震分频数据进行层拉平处理，具体地，对于所述多个地震分频数据中的第一地震分频数据，可以将所述第一地震分频数据中第一层位上每一个采样点的采样时间校正至所述第一层位上第一采样点的采样时间，可以得到所述第一层位上每一个采样点的校正时差量。所述第一地震分频数据可以是所述多个地震分频数据中的任一地震分频数据。所述第一采样点可以是所述第一层位上任一采样点。所述第一层位可以表示所述目的层段的某一层的层顶面位置。基于所述第一层位上每一个采样点的校正时差量，可以对所述目的层段中除所述第一层位以外的层位上的采样点的采样时间进行校正，得到所述层拉平处理后的第一地震分频数据。具体地，对于主测线维度取值相同、联络测线维度取值相同、采样时间维度取值不同的采样点，校正时差量可以相同。如此，在后续沿层切片识别所述目的层段中断层时，可以消除层间岩性变化造成的干扰。例如，图2是本申请实施例中层拉平处理的示意图。图2中(a)为层拉平处理前的示意图，图2中(b)为层拉平处理后的示意图。

在另一种实施方式中，所述对多个地震分频数据进行预处理，得到所述预处理后的地震分频数据可以为：可以将所述多个地震分频数据中的第一地震分频数据转换为等地质时间数据体。所述等地质时间数据体中沿所述目的层段中任一层位的切片上不同采样点位置处的采样时间相同。

步骤s103：基于所述预处理后的地震分频数据，对所述目的层段的地震数据进行颜色融合处理。

调谐厚度是指根据某一种频率的地震分频数据可以分辨的最小沿层厚度，通常取值为该频率的地震分频数据的波长的四分之一。当目的层段中一地质体的地层厚度接近该频率的地震分频数据的调谐厚度时，该地质体位置处的入射地震波和反射地震波发生干涉，振幅增强，从而可以使得该地质体可以在包含该频率的地震分频数据的地震数据中容易被识别，例如，该地质体的地震振幅可以大于其他地震数据的振幅。由于不同频率的地震分频数据的调谐厚度不同，因此，根据不同频率的地震分频数据可以分辨不同厚度的地质体。

可以获取所述预处理后的地震分频数据中第二地震分频数据、第三地震分频数据和第四地震分频数据。所述第二地震分频数据、第三地震分频数据和第四地震分频数据可以分别为所述预处理后的地震分频数据中三个不同的地震分频数据。可以在所述预处理后的地震分频数据中采用频率等差数列的方式从小到大依次选取三个不同的地震分频数据。例如，所述第二地震分频数据为所述预处理后的地震分频数据中频率为25赫兹的地震分频数据。所述第三地震分频数据为所述预处理后的地震分频数据中频率为35赫兹的地震分频数据。所述第四地震分频数据为所述预处理后的地震分频数据中频率为45赫兹的地震分频数据。基于所述第二地震分频数据、所述第三地震分频数据和所述第四地震分频数据，可以对所述目的层段的地震数据进行颜色融合处理。

进一步地，基于所述第二地震分频数据、所述第三地震分频数据和所述第四地震分频数据，对所述目的层段的地震数据进行颜色融合处理。具体地，可以为所述第二地震分频数据设置第一颜色分量值。所述第一颜色可以为红色、蓝色或绿色。所述第一颜色分量值可以根据所述第一颜色的种类来确定。例如，所述第一颜色的种类为256种，那么所述第一颜色分量值的取值可以为0～255。所述为第二地震分频数据设置第一颜色分量值，具体可以包括：可以将所述第二地震分频数据中最大振幅值与所述第二地震分频数据中最小振幅值之间的数值区间按照所述第一颜色的种类等比例劈分；根据所述劈分后的数值区间，可以将所述第二地震分频数据的振幅值与所述第一颜色种类的第一颜色分量值进行一一映射。类似地，可以为所述第三地震分频数据设置第二颜色分量值，以及为所述第四地震分频数据设置第三颜色分量值。所述第二颜色可以为红色、蓝色或绿色；所述第三颜色可以为红色、蓝色或绿色；且所述第一颜色、第二颜色、第三颜色各不相同。所述第二颜色分量值和第三颜色分量值的设置方式可以与所述第二地震分频数据的第一颜色分量值设置方式一样，此处不再一一赘述。基于所述设置了第一颜色分量值的第二地震分频数据、所述设置了第二颜色分量值的第三地震分频数据，以及所述设置了第三颜色分量值的第四地震分频数据，可以对所述目的层段的地震数据进行颜色融合处理。

进一步地，所述基于设置了第一颜色分量值的第二地震分频数据、设置了第二颜色分量值的第三地震分频数据，以及设置了第三颜色分量值的第四地震分频数据，对所述目的层段的地震数据进行颜色融合处理。具体地，可以保留在所述目的层段的地震数据中第二地震分频数据、第三地震分频数据，以及第四地震分频数据。利用所述保留的地震分频数据生成新的地震数据。对所述第一颜色分量值、所述第二颜色分量值和所述第三颜色分量值进行rgb基色融合处理，得到综合颜色分量值。将设置了所述综合颜色分量值的新的地震数据作为所述颜色融合处理后的地震数据。如此，在所述三种地震分频数据中，当至少有一种地震分频数据的调谐厚度接近所述目的层段中断层的地层厚度时，所述颜色融合处理后的地震数据中，非断层的区域与断层区域会通过不同颜色显示出来。

步骤s104：基于所述颜色融合处理后的地震数据，识别所述目的层段中断层的位置。

具体地，对所述颜色融合处理后的地震数据进行沿层切片处理，可以得到第一沿层切片地震数据。所述第一沿层切片地震数据可以表示所述颜色融合处理后的地震数据中沿层拉平处理后的层位切面的地震数据。基于所述第一沿层切片地震数据，可以识别所述目的层段中断层的位置。

进一步地，基于所述第一沿层切片地震数据，识别所述目的层段中断层的位置。具体地，当所述第一沿层切片地震数据中第二采样点位置处的颜色亮度值大于或等于预设亮度阈值时，可以将所述第二采样点位置作为所述断层的位置。所述预设亮度阈值为200～256。所述第二采样点可以是所述第一沿层切片地震数据中任一采样点。

例如，图3是本申请实施例中采用本发明的方法识别断层的示意图。图3中黑色较粗的线条表示目的层段中主断层的位置，图3中黑色较细的线条表示目的层段中次级断层的位置。如图3所示，采用本发明的方法可以清晰识别目的层段中主断层和次级断层的位置。

所述断层识别方法实施例，首先，基于预设频率间隔和所述地震数据的频率范围，对所述地震数据进行频谱分解处理，得到所述目的层段的多个地震分频数据；然后基于所述多个地震分频数据进行预处理，并根据处理后的地震分频数据对所述地震数据进行颜色融合处理；最后根据所述颜色融合处理后的地震数据来识别所述目的层段中断层的位置。如此，可以通过颜色融合处理后的地震数据的沿层切片上断层区域和非断层区域的颜色不同来有效识别所述目的断层中断层的位置，不受走滑断层的垂向错动不明显的影响。从而可以提高目的层段中断层的识别精度。

图4是本申请断层识别装置实施例的组成结构图。如图4所示，所述断层识别装置可以包括：频谱分解处理模块100、预处理模块200、颜色融合处理模块300和断层识别模块400。

所述频谱分解处理模块100，可以用于获取目的层段的地震数据；基于预设频率间隔和所述地震数据的频率范围，对所述地震数据进行频谱分解处理，可以得到所述目的层段的多个地震分频数据。

所述预处理模块200，可以用于对所述多个地震分频数据进行预处理，得到所述预处理后的地震分频数据。

所述颜色融合处理模块300，可以用于基于所述预处理后的地震分频数据，对所述目的层段的地震数据进行颜色融合处理。

所述断层识别模块400，可以用于基于所述颜色融合处理后的地震数据，识别所述目的层段中断层的位置。

图5是本申请断层识别装置实施例中断层识别模块的组成结构图。如图5所示，图4中断层识别模型400可以包括：沿层切片处理模块410和断层位置识别模块420。

所述沿层切片处理模块410，可以用于对所述颜色融合处理后的地震数据进行沿层切片处理，得到第一沿层切片地震数据；所述第一沿层切片地震数据可以表示所述颜色融合处理后的地震数据中沿层拉平处理后的层位切面的地震数据。

所述断层位置识别模块420，可以用于基于所述第一沿层切片地震数据，识别所述目的层段中断层的位置。

所述断层识别装置实施例与所述断层识别方法相对应，可以实现本申请的方法实施例，并取得方法实施例的技术效果。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(programmablelogicdevice,pld)(例如现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片pld上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logiccompiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(hardwaredescriptionlanguage，hdl)，而hdl也并非仅有一种，而是有许多种，如abel(advancedbooleanexpressionlanguage)、ahdl(alterahardwaredescriptionlanguage)、confluence、cupl(cornelluniversityprogramminglanguage)、hdcal、jhdl(javahardwaredescriptionlanguage)、lava、lola、myhdl、palasm、rhdl(rubyhardwaredescriptionlanguage)等，目前最普遍使用的是vhdl(very-high-speedintegratedcircuithardwaredescriptionlanguage)与verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：arc625d、atmelat91sam、microchippic18f26k20以及siliconelabsc8051f320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。该计算机软件产品可以包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。该计算机软件产品可以存储在内存中，内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括短暂电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络pc、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。