地层转折点标注方法及装置与流程

1.本发明涉及油田的勘探技术领域，更具体的，涉及一种地层转折点标注方法及装置。


背景技术：

2.随着四川盆地页岩气藏的全面开发，需要地震勘探提供不间断的井位跟踪服务，其中重要的一环就是标注设计井轨迹所在的地层转折点，计算地层倾角。目前的计算方式都是采用肉眼识别和人工计算，不仅费时费力，还存在很大的计算误差。在转折点的判断标准上还存在极大的人为主观意识，缺乏标准。


技术实现要素：

3.为了解决上述不足，本发明第一方面实施例提供一种地层转折点标注方法，包括：
4.获取水平井段所在位置处的地震剖面；
5.根据所述地震剖面中的层位深度数据以及地震线道号数据绘制形成井轨迹长度与层位深度的对应关系曲线；
6.基于钻井的地质要求确定地层倾角变化阈值；
7.根据所述地层倾角变化阈值以及所述对应关系曲线标注地层转折点。
8.在某些实施例中，所述地层转折点标注方法还包括：
9.对所述对应关系曲线进行平滑处理；
10.所述基于钻井的地质要求确定地层倾角变化阈值，包括：
11.根据平滑处理的平滑程度以及钻井的地质要求确定地层倾角变化阈值。
12.在某些实施例中，所述根据所述地层倾角变化阈值以及所述对应关系曲线标注地层转折点，包括：
13.将所述对应关系曲线按照设定区间划分为多个区间；
14.在每个区间内，根据所述对应关系曲线中每个点前后的斜率符号标注出第一类地层转折点，所述第一类地层转折点为所述对应关系曲线中前后两个相邻点的斜率符号相反的点。
15.在某些实施例中，所述根据所述地层倾角变化阈值以及所述对应关系曲线标注地层转折点，包括：
16.将所述对应关系曲线按照设定区间划分为多个区间；
17.在每个区间内，根据所述对应关系曲线中相邻两个点之间的斜率变化值以及所述地层倾角变化阈值，标注出第二类地层转折点；所述第二类地层转折点和与其相邻的下一个点之间的斜率变化值大于所述地层倾角变化阈值。
18.在某些实施例中，所述对所述对应关系曲线进行平滑处理，包括：
19.采用lowess平滑函数平滑所述对应关系曲线。
20.本发明第二方面实施例一种地层转折点标注装置，包括：
21.地震剖面获取模块，获取水平井段所在位置处的地震剖面；
22.对应关系曲线绘制模块，根据所述地震剖面中的层位深度数据以及地震线道号数据绘制形成井轨迹长度与层位深度的对应关系曲线；
23.地层倾角变化阈值确定模块，基于钻井的地质要求确定地层倾角变化阈值；
24.地层转折点确定模块，根据所述地层倾角变化阈值以及所述对应关系曲线标注地层转折点。
25.在某些实施例中，所述地层转折点标注装置还包括：
26.平滑处理模块，对所述对应关系曲线进行平滑处理；
27.所述地层倾角变化阈值确定模块根据平滑处理的平滑程度以及钻井的地质要求确定地层倾角变化阈值。
28.在某些实施例中，所述地层转折点确定模块，包括：
29.区间划分单元，将所述对应关系曲线按照设定区间划分为多个区间；
30.第一转折点确定单元，在每个区间内，根据所述对应关系曲线中每个点前后的斜率符号标注出第一类地层转折点，所述第一类地层转折点为所述对应关系曲线中前后两个相邻点的斜率符号相反的点。
31.在某些实施例中，所述地层转折点确定模块，包括：
32.区间划分单元，将所述对应关系曲线按照设定区间划分为多个区间；
33.第二转折点确定单元，在每个区间内，根据所述对应关系曲线中相邻两个点之间的斜率变化值以及所述地层倾角变化阈值，标注出第二类地层转折点；所述第二类地层转折点和与其相邻的下一个点之间的斜率变化值大于所述地层倾角变化阈值。
34.在某些实施例中，所述平滑处理模块采用lowess平滑函数平滑所述对应关系曲线。
35.本发明第三方面实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的地层转折点标注方法的步骤。
36.本发明第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的地层转折点标注方法的步骤。
37.本发明的有益效果如下：
38.本发明提供的地层转折点标注方法及装置，通过将地震剖面转化为特征明显的井轨迹长度与层位深度的对应关系曲线，通过该对应关系曲线可以利用计算机软件统计出各点的斜率，进而通过预设一地层倾角变化阈值来判断是否是转折点，整个计算处理过程清楚明确，并且不需要人工主观标注，节约了人力物力，同时地层倾角变化阈值为转折点的衡量提供了一个统一标准，使得转折点的标注更加准确。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1示出本发明实施例中地层转折点标注方法流程示意图。
41.图2示出本发明实施例中水平井段地震剖面图。
42.图3示出本发明实施例中层位平滑前后对比图。
43.图4示出本发明实施例中转折点识别对比图。
44.图5示出本发明实施例中人工识别转折点图。
45.图6示出了本发明实施例中地层转折点标注装置的结构示意图。
46.图7示出适于用来实现本发明实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.图1示出了一种地层转折点标注方法，包括：
49.s1：获取水平井段所在位置处的地震剖面；
50.s2：根据所述地震剖面中的层位深度数据以及地震线道号数据绘制形成井轨迹长度与层位深度的对应关系曲线；
51.s2：基于钻井的地质要求确定地层倾角变化阈值；
52.s4：根据所述地层倾角变化阈值以及所述对应关系曲线标注地层转折点。
53.本发明提供的地层转折点标注方法，通过将地震剖面转化为特征明显的井轨迹长度与层位深度的对应关系曲线，通过该对应关系曲线可以利用计算机软件统计出各点的斜率，进而通过预设一地层倾角变化阈值来判断是否是转折点，整个计算处理过程清楚明确，并且不需要人工主观标注，节约了人力物力，同时地层倾角变化阈值为转折点的衡量提供了一个统一标准，使得转折点的标注更加准确。
54.在步骤s2中，首先需要获取层位深度数据、地震线道号数据，可以通过精细层位时间域解释成果以及精细速度场的建立成时间域数据的深度域转化，获取到设计靶段1
×
1测网密度的地震深度层位，包括线号、道号、坐标、深度。如果其面元大小为b(m)，则其沿井轨迹的计算精度范围在(b～√2b)；目前的三维采集，面元大小一般为20
×
20，则计算精度在20米～28.3米，即数据点之间的步长间隔为20米～28.3米，满足钻井精度需求。
55.在步骤s3中，根据钻井工程需求来最终确定倾角变化阈值，钻井工程需求根据钻井的地质要求来确定。当倾角变化大于多少度时，可在某一具体情况下视为转折点变化，并据此设置倾角变化阈值。
56.此外，在一些实施例中，上述地层转折点标注方法还包括：
57.对所述对应关系曲线进行平滑处理；
58.也即，步骤s3在该实施例中具体为：
59.根据平滑处理的平滑程度以及钻井的地质要求确定地层倾角变化阈值。
60.该实施例中，受资料品质的影响，地层层位数据可能出现微小的抖动。这种抖动不能代表地层形态的变化，但会影响地层转折点的判断和倾角的计算，因此需要进行深度域数据的平滑处理。根据面元大小、层位解释结果的精度和准确度，设置合理的平滑参数和平
滑函数，对目标层位数据进行合理地平滑处理，消除层位局部数据微小抖动带来的计算干扰。
61.在井位跟踪过程中，当地层倾角变化较大时，即认为该处为地层转折点。但具体变化多大可认为是转折点，在实际操作中具有很大的随意性。为了完成转折点的自动计算，将其规范整理为两种转折点类型，i类转折点和ii类转折点。对于i类转折点，为上坡下坡转折点，转折点前后斜率符号相反，即可视为数学意义上的驻点。ii类转折点，转折点前后斜率符号相同，但斜率变化值超过某一阈值。转折点和转折点之间，地层倾角的变化可近似认为不变，用平均倾角表征。
62.也即，在某些实施例中，i类转折点的确认步骤具体如下：
63.s41：将所述对应关系曲线按照设定区间划分为多个区间；
64.s42：在每个区间内，根据所述对应关系曲线中每个点前后的斜率符号标注出第一类地层转折点，所述第一类地层转折点为所述对应关系曲线中前后两个相邻点的斜率符号相反的点。
65.ii类转折点的确认步骤具体如下：
66.s43：将所述对应关系曲线按照设定区间划分为多个区间；
67.s44：在每个区间内，根据所述对应关系曲线中相邻两个点之间的斜率变化值以及所述地层倾角变化阈值，标注出第二类地层转折点；所述第二类地层转折点和与其相邻的下一个点之间的斜率变化值大于所述地层倾角变化阈值。
68.在具体实施时，基于平滑地层数据，计算地层倾角数列，并搜索地层倾角曲线的极值点位置。所搜寻的极值点位置，即为地层层位数据的数学转折点，也就是凹凸界面交接的转折处；将地层层位曲线分成多个区间，分别对每个区间内的地层数据进行地层转折点的搜索，其具体可分为：
69.(a)如果区间内转折点为i类转折点，则对搜寻该区间的极值点，理论上该极值点有且仅有一个点；
70.(b)如果区间内转折点为ii类转折点，则搜寻该区间内单步长之间的最大倾角变化值，并与倾角变化阈值进行比较，如果大于倾角变化阈值，则认为该点为ii类转折点；
71.(c)如果即没有i类转折点，也没有ii类转折点，则认为地层在该阈值下无转折点；
72.之后根据转折点所划分区间，计算每个区间内的地层平均倾角值；输出转折点所在位置的线道号、坐标及深度，并绘图；输出每个区间的地层平均倾角值，并绘图。
73.基于该计算程序，可以提高工作效率。如图4所示，计算一段长约2000米的井段的地层倾角和转折点，以往需要半小时至数小时的工作，而目前缩短仅需要0.214秒(选用lowess平滑函数)。同时，该方法可以提高转折点判断准确性。如图3中箭头所标识的位置，程序识别转折点与人工主观认识的转折点差距大，但通过数据分析发现，程序识别的转折点前后段平均倾角变化为该区间内最大，而人工主观认为的转折点前后段的倾角变化不超过所设定的阈值。可以看出程序识别的地层转折点，能够排除人工识别的主观性，转折点识别更精确。
74.可以理解，本发明通过将地震剖面转化为特征明显的井轨迹长度与层位深度的对应关系曲线，通过该对应关系曲线可以利用计算机软件统计出各点的斜率，进而通过预设一地层倾角变化阈值来判断是否是转折点，整个计算处理过程清楚明确，并且不需要人工
主观标注，节约了人力物力，同时地层倾角变化阈值为转折点的衡量提供了一个统一标准，使得转折点的标注更加准确。
75.下面示出具体场景实例，在地震软件中截取水平井段所在位置处的地震剖面，如图2所示。其中双强同向轴下方的轴为目标层位，横坐标为地震线道号，纵坐标为深度。可以看到，由于地震剖面显示的特殊性，横坐标不是水平段长度数据，且受比例显示的影响，无法直接读出倾角大小。同时，从剖面上识别地层转折点，可以看出，很难准确判断转折点位置，也无法统一标准。
76.本发明的方法在具体操作时，具体实施下述步骤：首先新建层位，对这一段目标层位进行追踪，可得到层位深度数据。从地震解释软件中导出设计靶段1
×
1测网密度的地震深度层位，按照线号、道号、x坐标、y坐标、深度的格式规范整理，将其放入程序计算路径下；设置地层倾角阈值。具体需要根据钻井地质需求进行设置，如果地层比较平滑，可以略微降低阈值；平滑函数，程序中一共提供了六种平滑参数，分别为平均移动、loess、lowess、robust loess、robust lowess和savitzky-golay方法，分别对应指示参数1～6；选择平滑程度。数值越大，平滑度越大；运行程序，根据平滑后曲线图(图3)，判断地层层位的平滑是否合理；如果判断层位平滑合理，继续计算得到每两个转折点之间的倾角数据，以及转折点图(图4)；图5为人工识别后的地层转折点识别图，可以看出，转折点的标注具有很大随意性，线道号读取不准确，而每差一个线道号，就存在30米的偏差。同时，可以看出，中间较为平缓地区的线道号识别具有很大的随意性，跟自动识别出的转折点位置区别较大。通过数据查验，自动识别出的转折点位置准确，而人工识别的存在很大偏差。
77.从时间效率来讲，绘制图5所示剖面，所用时间为1个小时，而自动识别程序所需时间仅为不到1s，加上标注等工作，可在10分钟内完成，极大地提高了工作效率。
78.因此可以理解，本发明提供的地层转折点标注方法，通过将地震剖面转化为特征明显的井轨迹长度与层位深度的对应关系曲线，通过该对应关系曲线可以利用计算机软件统计出各点的斜率，进而通过预设一地层倾角变化阈值来判断是否是转折点，整个计算处理过程清楚明确，并且不需要人工主观标注，节约了人力物力，同时地层倾角变化阈值为转折点的衡量提供了一个统一标准，使得转折点的标注更加准确。
79.图6示出本发明实施例中一种地层转折点标注装置，包括：
80.地震剖面获取模块1，获取水平井段所在位置处的地震剖面；
81.对应关系曲线绘制模块2，根据所述地震剖面中的层位深度数据以及地震线道号数据绘制形成井轨迹长度与层位深度的对应关系曲线；
82.地层倾角变化阈值确定模块3，基于钻井的地质要求确定地层倾角变化阈值；
83.地层转折点确定模块4，根据所述地层倾角变化阈值以及所述对应关系曲线标注地层转折点。
84.基于相同的发明构思，某些实施例中，所述地层转折点标注装置还包括：
85.平滑处理模块，对所述对应关系曲线进行平滑处理；
86.所述地层倾角变化阈值确定模块根据平滑处理的平滑程度以及钻井的地质要求确定地层倾角变化阈值。
87.基于相同的发明构思，某些实施例中，所述地层转折点确定模块，包括：
88.区间划分单元，将所述对应关系曲线按照设定区间划分为多个区间；
89.第一转折点确定单元，在每个区间内，根据所述对应关系曲线中每个点前后的斜率符号标注出第一类地层转折点，所述第一类地层转折点为所述对应关系曲线中前后两个相邻点的斜率符号相反的点。
90.基于相同的发明构思，某些实施例中，所述地层转折点确定模块，包括：
91.区间划分单元，将所述对应关系曲线按照设定区间划分为多个区间；
92.第二转折点确定单元，在每个区间内，根据所述对应关系曲线中相邻两个点之间的斜率变化值以及所述地层倾角变化阈值，标注出第二类地层转折点；所述第二类地层转折点和与其相邻的下一个点之间的斜率变化值大于所述地层倾角变化阈值。
93.基于相同的发明构思，某些实施例中，所述平滑处理模块采用lowess平滑函数平滑所述对应关系曲线。
94.可以理解，本发明提供的地层转折点标注装置，通过将地震剖面转化为特征明显的井轨迹长度与层位深度的对应关系曲线，通过该对应关系曲线可以利用计算机软件统计出各点的斜率，进而通过预设一地层倾角变化阈值来判断是否是转折点，整个计算处理过程清楚明确，并且不需要人工主观标注，节约了人力物力，同时地层倾角变化阈值为转折点的衡量提供了一个统一标准，使得转折点的标注更加准确。
95.本发明的实施例还提供能够实现上述实施例中的方法中全部步骤的一种电子设备的具体实施方式，参见图7，所述电子设备具体包括如下内容：
96.处理器(processor)601、存储器(memory)602、通信接口(communications interface)603和总线604；
97.其中，所述处理器601、存储器602、通信接口603通过所述总线604完成相互间的通信；
98.所述处理器601用于调用所述存储器602中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的方法中的全部步骤。
99.本发明的实施例还提供能够实现上述实施例中的方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的方法的全部步骤。
100.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，对于硬件 程序类实施例而言，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。虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书实施例时可以把各模
块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。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。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。