[发明专利]一种提高多方位地层倾角信息存储效率的方法

说明书

技术领域

本发明属于石油天然气勘探与开发领域，涉及一种地震数据存储技术，具体是一种提高多方位地层倾角信息存储效率的方法。

背景技术

在石油天然气勘探与开发过程中，地震资料解释是地震勘探工程的重要阶段。这一阶段既为油气勘探搞清地下构造特征，又为油气勘探提供有利的储层。

地震资料解释包含构造解释和储层解释两个重要方面。无论是构造解释还是储层解释，地层倾角分析都具有不可替代的作用。

根据地震勘探理论，叠后地震反射消除了地震波旅行路径差异后，等效于垂直入射。这样，叠后地震反射波同相轴的倾斜角度和展布情况与地下反射层基本对应。所以，通过计算地震反射波同相轴的倾角和方位角来推知地层的倾角和方位角是可行的。

地层倾角和方位角是地震层位追踪的主要依据，多方位的高精度倾角分析是高精度层位追踪的前提。此外，随着地震属性技术应用范围的扩大，倾角和方位角已成为很多现代地震属性分析的基础，成为一种非常有价值的解释工具，很多现代地震属性都依赖于地层的倾角与方位角信息，如相干体、曲率、纹理属性等地震属性分析技术均依赖倾角和方位角信息进行地震属性提取或利用倾角信息和方位角提高地震属性分析的质量。

地层倾角与方位角密切相关且不能分离。未指定方位角的地层倾角是没有地质意义的，离开了地层倾角的方位角是没有任何作用的。由于地层及其沉积特征是各向异性的，地层倾角是空变的，且只有依附于方位角时才有意义，因此，在利用地震数据估算地层倾角时，一般选择主要的地震测量方位作为测量方位。对于二维地震测线来说，炮检距增大方向为主测量方位；对于三维地震工区来说，主测线和联络线增大方向是主测量方位。此外，在进行方位地震属性分析时，常常要涉及多个方位角。

由于多方位地层倾角估算可获得多个倾角数据体，因此给地层倾角的存储、传输和使用带来了很多麻烦，主要表现在以下两个方面：

（1）不同类型的地震工区所需要的基本的地层倾角数据的数量不同，地层倾角数据的数据量与地震数据不对等。在二维地震工区中，一条二维地震测线仅需要一个方位的地层倾角信息即可描述地层的走向和倾向，而对于三维地震工区，则最少需要两个方位的地层倾角信息才能完整地描述地层的走向和倾向，造成二维地震工区和三维地震工区倾角数据数量的不对等，这种不对等给地层倾角的使用带来了麻烦和不便。例如，在对三维地震数据进行构造导向滤波时，需要同时选择两个地层倾角数据才能满足构造控制的要求，与其它地震属性如振幅、频率、相位等属性相比，完整的地层倾角信息包含两个数据（或文件），而其它地震属性数据仅包含一个数据（或文件）。

（2）当地层倾角数据数量增多时，地层倾角数据的存储空间会成倍增加，数据存取的效率会成倍降低，数据选择、传输会更加复杂。

针对多方位地层倾角数据特点，寻求一种合理的地层倾角数据存储方案是提高地层倾角信息应用的便利性、提高倾角分析效率和基于倾角信息的地震属性分析效率的有效途径。

在传统的地层倾角存储与使用过程中，地层倾角信息并不表示为真正的角度，而是用相邻的两个地震道的时差（或称时移量）来代替，一般使用32位浮点作为地层倾角的存储格式。但在地震勘探中，通过地震数据所估算的地层倾角信息的精度不会高于0.1个采样间隔，相邻的两个地震道的时差一般不超过10ms，通常只有1～5ms。因此，地层倾角信息的数值范围不大，使用32位浮点格式存储地层倾角信息具有很大的冗余。

针对多方位地层倾角存储所存在的问题，合理的存储方案应该满足减少存储空间和提高倾角使用便利性两个基本要求。基于地层倾角数据的特点，以位操作实现不同方位的倾角信息组合，以IEEE754标准为基础构建精度较低的16位浮点数或16位整数作为存储单元是可行的。

位操作是程序设计中一种重要的运算方式。在许多老的微处理器上，位运算比加减运算略快，而比乘除法运算要快很多。在现代计算机架构中，位运算的运算速度通常与加法运算相同但仍然快于乘法运算。此外，位操作是数据组合的有效途径，在存储空间极其宝贵的情况下，一个字节甚至可以存储8个二值变量。随着计算机技术的进步，虽然存储空间成倍增大，利用位操作实现节省存储空间的必要性有所降低，但对于象地震数据特别是三维地震数据这种大数据和超大数据来说，基于位操作的数据组合存储方案值得重视和深入研究。