高精度曲率分析方法及其在构造识别中的应用

论文摘要

随着三维地震技术的发展,利用属性进行构造解释成为地质解释人员的常用方法。近年来,曲率属性越来越受到人们的关注,人们发现曲率属性对构造识别非常有用。本文在利用曲率分析进行构造识别的基础上将其与自适应中值滤波结合起来得到了一种新的基于高精度曲率分析的断层识别方法,该方法充分利用了自适应中值滤波能较好去噪的优点,以及最大正曲率对断层高敏度性的优点,克服了常规相干体分析抑制噪声能力较差及对小断层识别能力较差的缺陷。另一方面,本文将曲率分析与构造应力场结合起来,基于曲率—应力—应变的关系,提出了一种新的基于曲率分析的构造应力场计算公式,该方法克服了常规基于有限元模拟的构造应力场计算的建模难点问题,不需要建立复杂的地层岩石模型,是一种简单高效的构造应力场计算方法。实际资料的计算结果表明,基于该方法预测的裂缝发育带与流体预测的结果完全一致,从而验证了新方法的正确性和有效性。论文的研究工作主要分以下几方面(1)自适应中值滤波方法。该方法首先将整个待处理的图像分割为K个子图像,然后分别统计每个子图像中噪声的个数,再根据子图像中噪声点的个数,在每个子图像中自动选择滤波窗口的大小。改方法既可有效滤除严重的噪声干扰,又能较好地保持图像细节(2)基于曲率分析的断层识别方法。该方法先用自适应中值滤波进行预处理,然后通过曲面拟合计算地层的最大正曲率,最后通过提取目的层位的最大正曲率切片进行断层解释。(3)基于曲率分析的构造应力场计算方法。该方法以地层时间切片为研究对象,先通过曲面拟合计算地层的曲率,然后通过测井资料建立地层的杨氏模量模型,最后根据推导得到的“曲率—应力—应变”公式进行构造应力场计算,从而实现了基于叠后地震资料的构造应力场计算。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题依据和研究意义
• 1.2 国内外曲率技术的发展概况
• 1.3 构造应力场的发展概况
• 1.3.1 构造应力场的物理模拟
• 1.3.2 构造应力场的数值模拟
• 1.4 研究思路和研究内容
• 第2章 曲率分析的方法原理
• 2.1 曲率属性的概念及物理意义
• 2.1.1 曲线的曲率
• 2.1.2 曲面的曲率及其衍生属性
• 2.2 常规曲率属性的计算方法
• 2.2.1 基于曲面拟合的曲率分析方法
• 2.2.2 傅氏变换法
• 2.2.3 分波数曲率属性的提取
• 2.2.4 主曲率法
• 2.3 基于自适应中值滤波的高精度曲率分析方法
• 2.3.1 常规中值滤波原理
• 2.3.2 迭代中值滤波原理
• 2.3.3 自适应中值滤波原理
• 2.3.4 程序设计与结果比较
• 第3章 基于曲率分析的断层识别技术
• 3.1 断层与断裂带的地震响应特征
• 3.1.1 断层地质特征综述
• 3.1.2 断层在时间剖面上的主要特征
• 3.1.3 断层在水平切片上的主要特征
• 3.2 地震相干分析方法技术
• 3.2.1 地震相干分析技术基本原理
• 3.2.2 地震相干分析技术方法原理
• 3.2.3 地震相干分析算法
• 3.3 基于曲率分析的断层识别方法的方法原理
• 3.4 两种方法的比较分析
• 第4章 基于曲率分析的构造应力场计算技术
• 4.1 构造应力场概念及分类
• 4.2 构造应力场在油气开发中的应用
• 4.2.1 构造应力场与油气生成的关系
• 4.2.2 构造应力场与油气运移的关系
• 4.2.3 构造应力场与油气聚集分析的关系
• 4.3 基于曲率分析的构造应力场计算公式推导
• 4.3.1 弹性力学中的基本物理量
• 4.3.2 弹性薄板弯曲基本方程的建立
• 4.3.3 弹性力学中的基本方程
• 4.3.4 基于曲率分析的构造应力场计算公式
• 4.3.5 基于测井资料的杨氏模量模型建立方法
• 4.4 基于曲率分析的构造应力场计算方法的实际应用
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果