横向非均匀介质中的曲率属性稳健提取方法研究

The curvature attributes (include structural curvature and amplitude curvature) can not only reflect the geometry of layer but also characterize the lateral nonhomogeneity. Therefore, curvature attributes play an important role in the exploration and development of complex oil-gas reservoir. In application, the stacked seismic data contains not only the geometric information of layer but also the lateral nonhomogeneity of layer. If the stacked seismic data is directly used to estimate dip/azimuth, the effect of lateral nonhomogeneity of layer would be involved, which will reduce the precision and robustness of structural curvature and amplitude curvature. This project focuses on this issue. We would use one-dimensional/high-dimensional continuous wavelet transform to extract the instantaneous phase, which only contains the geometric information of layer. Will the help of principal component analysis and multiwindow estimate, we will accurately estimate the dip based on instantaneous phase. The robust structural curvature can be extracted according to the dip estimation result. Finally, with the assistance of principal component analysis and accurate dip, we would propose a robust amplitude curvature extraction method and interpret this amplitude curvature. If this project runs smoothly, the result would support the exploration and development of complex oil-gas reservoir strongly, especially in characterizing the geometry and lateral nonhomogeneity of layer.

曲率属性（包含结构曲率和振幅曲率）不但能够反映地层的几何形态，还能够刻画地层的横向非均质性，因此在复杂油气藏勘探开发中能够发挥重要的作用。叠后地震数据不但包含地层几何信息，而且还含有地层横向非均质性信息。常规方法直接利用地震数据估计倾角，地层横向非均质性将严重影响倾角估计的准确性，进而大幅降低两种曲率属性提取的准确性和稳定性。本项目针对此问题展开研究：拟利用相空间变换从三维叠后地震数据中剥离出仅含有地层几何形态的数据，以此为基础，结合主分量分析技术和多窗估计技术提出准确估计倾角的方法，进而提出结构曲率属性的稳健提取方法；在准确倾角的基础上，拟以主分量分析为工具，提出振幅曲率的稳健快速提取方法并对其解译。本项目的研究成果能够准确、精细地刻画地层几何形态及非均质性，为复杂油气藏精细勘探开发提供有力支撑。

断层及裂缝精细预测是复杂油气藏勘探开发极为迫切的技术需求。曲率属性（包含结构曲率和振幅曲率）不但能够反映地层的几何形态，还能够刻画地层的横向非均质性。因此开展曲率属性精细提取方面的研究对复杂油气藏勘探开发极为重要。叠后地震数据不但包含断层及陡倾角等地层几何信息，而且还含有地层横向非均质性信息。各类常规方法直接利用地震数据估计倾角会遇到各种问题，例如：采用差分类方法估计地层倾角受噪声影响较大进而影响曲率估计的准确性；地层横向非均质性导致的振幅横向变化也影响倾角估计的准确性；断层及陡倾角构造等对其他小结构的屏蔽作用非常明显。上述倾角估计所面临的问题影响曲率属性（结构曲率及振幅曲率）提取的准确性和稳定性。因此本项目针对倾角估计及后续的曲率属性提取等问题展开了细致的研究，取得了众多有益的认识及成果，其中主要成果如下：(a)为提高数据质量，将无下采样Contourlet变换与Bandelet变换相结合给出一种改进型的Bandelet变换，并给出了一种噪声衰减方法，所获得的峰值信噪比较无下采样Contourlet变换及Bandelet均有所提高；(b)为减少噪声、地层横向非均质性及断层屏蔽等因素的影响，提出了联合复地震道分析、梯度结构张量及多窗分析的地层倾角估计方法，合成及实际数据表明所提出方法能够大幅度提高方法的抗噪性并减少横向非均质性及断层的影响；(c)在地层倾角精确估计的基础之上，提出了基于拟合的结构曲率提取方法，实际资料处理表明在断层刻画等方面明显优于常规的商业软件；(d)提出了地震振幅沿倾角的一阶、二阶导数稳健估计算法，在此基础之上给出了多尺度地震振幅曲率属性提取算法，并在实际资料处理中取得了明显的应用效果。