技术摘要：
本发明公开了一种基于分数阶希尔伯特变换的薄砂体平面展布预测方法，包括：先计算10个阶数的三维地震资料的分数阶希尔伯特变换，再对砂体发育段在纵向上进行多个砂体发育小层段的划分，然后提取各个砂体发育小层段的属性平面图，基于实钻井在各个砂体发育小层段的发育  全部
背景技术：
薄砂体预测的重要性：常规的石油天然气勘探的储层主要是砂体，近年来随着勘 探程度的不断深入，厚砂体的油层开采难度越来越大，水淹程度越来越高；薄砂体成了目前 油气勘探的重点目标，其主要发育在河流—三角洲沉积末端，以三角洲分流平原末端和内 前缘为主，骨架砂体以小型分流河道砂体和水下河道沉积为主。目前，学术界通常将厚度小 于5米的砂体定义为薄砂体。 常规的薄砂体预测技术：目前，对于薄砂体的预测技术非常多，主要集中在地震反 演技术和地震属性分析技术两大领域：一是地震反演技术，主要利用泥岩具有高波阻抗、砂 岩具有低波阻抗的特征，进行波阻抗反演(参考文献：郝杰、吴鑫、孙明灯，南堡地区浅层河 道砂体的识别，石油地球物理勘探，2018，53卷(增刊1)：151-157)；二是地震属性分析技术， 其细分为(1)寻找砂体边界：如相干体技术、曲率分析技术、边缘检测技术等，(2)寻找砂体 (岩性识别)：如瞬时吸收系数Q属性分析技术、波峰振幅属性分析技术等(参考文献：王彬、 朱帅润、王量等，基于地震属性分析预测河道砂体，油气地球物理，2019，17(2)：45-49)。 目前，希尔伯特变换主要应用于4类领域：(1)基于复数道分析，提取瞬时属性(如 瞬时相位、瞬时振幅、瞬时频率等)用于薄砂体预测(岩性识别)(参考文献：贺振华，地震波 复数道分析的计算方法，1980，第4期，64-80)；(2)基于地震边缘检测分析，用于薄砂体的平 面展布预测，如一维时间域或频率域Hilbert变换的方法、二维Hilbert变换的方法及广义 希尔伯特变换(GHT)的方法等(参考文献：熊晓军、贺振华、赵明金等，一种基于GHT的裂缝检 测新方法，石油地球物理勘探，2009，44(4)，442-444)；(3)对三维地震资料进行900相移处 理，进行砂岩的地震沉积相带分析(参考文献：朱筱敏、曾洪流、董艳蕾，地震沉积学(译文 集)，北京：石油工业出版社，2011)；(4)针对测井资料进行高分辨率处理，用于砂岩的岩性 识别(参考文献：刘洪林、周磊，希尔伯特变换在测井资料数据处理中的应用，1998，22(3)： 9-11)。 常规希尔伯特变换方法的缺点：利用希尔伯特变换相移900的方法，可以用极性来 指示岩性，采用900相位子波处理的地震数据就可以克服零相位子波数据的不足。地震响应 的最大振幅经过900移动与薄层中心相对应时，地震同相轴与地质上限定的砂岩层相一致， 使解释工作较以前变得容易。但是当子波不是零相位，或当地层沉积模式是正常沉积时，再 用相移900的办法已不能使地震极性和振幅很好地指示岩性。 目前，分数阶希尔伯特变换主要应用于通信信号分析领域。在油气勘探领域公开 发表的文献仅有1篇(宋洪勇、别立珍，分数阶希尔伯特变换在提高纵向分辨率中的应用， 2013)，其应用聚焦在提高纵向分辨率方面。尚没有基于分数阶希尔伯特变换进行薄砂体预 测的研究。 4 CN 111598340 A 说　明　书 2/5 页
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种基于分数阶希尔伯特 变换的薄砂体平面展布预测方法。本发明充分利用了分数阶希尔伯特变换能提高纵向分辨 率和能在地震剖面上实现同相轴和声波测井曲线完美对应的优点，有效地预测薄砂体的平 面展布特征，提高薄砂体平面展布预测的准确性。 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 一种基于分数阶希尔伯特变换的薄砂体平面展布预测方法，其特征在于：先计算 10个阶数的三维地震资料的分数阶希尔伯特变换，再对砂体发育段在纵向上进行多个砂体 发育小层段的划分，然后提取各个砂体发育小层段的属性平面图，基于实钻井在各个砂体 发育小层段的发育情况优选最佳的阶数对应的振幅属性平面图进行薄砂体平面展布预测。 所述方法具体包括如下步骤： a、输入叠后三维地震数据体； b、分别计算10个阶数值的分数阶希尔伯特变换； c、根据井震标定分析得出砂体段发育的纵向位置，对10个分数阶希尔伯特变换的 结果数组在纵向上提取各个砂体发育小层段的10个三维层段数组； d、统计研究区内的实钻井在各个砂体发育小层段内的砂体发育情况； e、对纵向上发育的第一个砂体发育小层段，计算当前层段内的三维数组的10个均 方根振幅属性，并绘制10个均方根振幅平面图； f、根据实钻井在当前层段的砂体的发育情况，计算步骤e中10个均方根振幅平面 图的砂体平面展布预测符合率，选取预测符合率最高的阶数对应的均方根振幅平面图进行 薄砂体平面展布预测； g、对纵向上的其它砂体发育的小层段，重复步骤e和f进行薄砂体平面展布预测。 所述步骤a中，输入叠后三维地震数据体w(i,j,n)，i代表Inline测线序号，总测线 数记为Nline；j代表Xline测线序号，总测线数记为Nxline；n代表单道地震记录的采样点序 号，总采样点数记为N。 所述步骤b中，令v＝-1.0,-0.8,-0.6,-0.4,-0.2,0.2,0.4,0.6,0.8,1，对三维数 组w(i,j,n)的每个地震道记录进行分数阶希尔伯特变换，得到各个阶数的三维数组w(i,j, n)的分数阶希尔伯特变换的结果数组wv(i,j,n)，共10个三维数组。 所述步骤b具体过程如下： b1、令v＝-1.0； b2、令i＝1,j＝1提取当前地震道数组s(n)，s(n)为一维数组，数组的长度是N； b3、对目标一维数组进行s(n)做DFT，得到S(k)(k＝0,1,…,N-1)，其中k＝N/2,…, N-1对应负频率； b4、对S(k)进行分频率计算： b5、对y(k)进行逆DFT，取其实部即得到s(n)的分数阶希尔伯特变换sv(n)，并写入 三维数组wv(i,j,n)； 5 CN 111598340 A 说　明　书 3/5 页 b6、增加i,j的数值，重复步骤b2和步骤b5，直到i＝Nline,j＝Nxline；得到当前阶 数v的分数阶希尔伯特变换的三维数组wv(i,j,n)； b7、改变v的数值，重复步骤b2和步骤b6，直到v＝1.0，得到10个阶数对应的10个三 维数组。 所述步骤c中，根据井震标定分析得出砂体段发育的纵向位置，对步骤b的分数阶 希尔伯特变换的结果数组wv(i,j,n)在纵向上采用等时切片方法提取各个砂体发育小层段 的三维层段数组Sandl_v(i,j,nc)，l代表纵向上砂体发育小层段的序号，纵向上砂体发育小 层段总数记为Nsand；nc代表当前层段内的地震记录的采样点序号，总采样点数记为Nc。 所述步骤d中，令研究区内的实钻井数目是Nwell，统计步骤c中各个层段内的单井 砂体发育情况，并写入二维数组数组P(a,l)，a代表实钻井序号，l代表纵向上发育砂体层段 的序号，P(a,l)＝0代表该井在该层段砂体不发育，P(a,l)＝1代表该井在该层段砂体发育。 所述步骤e中，令l＝1，计算当前砂体发育小层段内的三维数组Sandl_v(i,j,nc)(v ＝-1.0,-0.8,-0.6,-0.4,-0.2,0.2,0.4,0.6,0.8,1)的均方根振幅属性，记为Amp_wv(i,j) (v＝-1.0,-0.8,-0.6,-0.4,-0.2,0.2,0.4,0.6,0.8,1)，并绘制均方根振幅平面图。 所述步骤f中，根据实钻井在当前层段l的砂体的发育情况P(a,l)，计算步骤e中10 个均方根振幅平面图的砂体平面展布预测符合率，选取预测符合率最高的阶数对应的均方 根振幅平面图进行薄砂体平面展布预测。 所述步骤g中，增加l的数值，重复步骤e和步骤f，直到l＝Nsand。 采用本发明的优点在于： (1)本发明隶属于油气田勘探技术领域，但是发明人从通信信号处理分析和图像 处理领域的知识，引入“分数阶希尔伯特变换能提高纵向分辨率，且能在地震剖面上实现同 相轴和声波测井曲线正好对应”的优点，对叠后三维地震数据进行分数阶希尔伯特变换，再 提取振幅属性进行薄砂体的平面展布预测，较常规方法直接针对叠后三维地震数据提取振 幅属性进行薄砂体的平面展布预测，具有较强的创新性。 (2)为了克服阶数不能准确设定的难点，根据分数阶希尔伯特变换的周期性特征， 设计10个阶数值，并根据实钻井的砂体发育情况进行阶数优选，获得针对每个砂体发育层 段的最佳阶数。 (3)考虑到纵向上往往发育多套薄砂体的特征，引入等时切片方法，根据井震标定 的结果，进行纵向上多个砂体发育小层段的划分，避免了砂体纵向叠置带来的预测误差，提 高了砂体平面展布预测的精度。 (4)本发明通过对三维地震资料进行分数阶希尔伯特变换处理，提高地震资料的 纵向分辨率，并实现薄砂体的反射同相轴与测井的砂体位置完美对应，再提取小层段内的 振幅属性进行薄砂体的平面展布预测，可以有效地预测薄砂体的平面展布特征，提高薄砂 体平面展布预测的准确性。 附图说明 图1为采用常规方法(基于希尔伯特变换的薄层识别方法)计算得到的过W1井的砂 体预测剖面图； 图2是采用本发明方法计算得到的过W1井的砂体预测剖面图。 6 CN 111598340 A 说　明　书 4/5 页