[发明专利]一种基于蚂蚁追踪技术的断层精细识别方法

说明书

本发明公开了一种基于蚂蚁追踪技术的断层精细识别方法，其特征在于从原始地震相干体数据中取典型道的切片资料作为地震相干体图像，应用高通滤波器截取高频区域，降低噪声影响；根据蚂蚁数目划分数据块部署蚂蚁，依据断层走向角度的限定范围设定初始搜寻窗体，使用轮盘赌方式选取蚂蚁移动点，保留移动路径的适应值并调节搜寻窗体，根据蚂蚁移动轨迹叠加信息素浓度，追踪完成后输出断层精细识别结果。本发明使用自适应窗体策略规划蚂蚁追踪技术的行动轨迹，令其在简单断层带具有更高的搜寻效率，在复杂断层带具有更好的断层识别精度；并引入随机蚂蚁变异机制，提高对隐蔽断层的描述能力。

技术领域

本发明属于地球物理勘探领域和人工智能领域，具体涉及一种基于蚂蚁追踪技术的断层精细识别方法。

背景技术

随着油田开发阶段的不断深入，含水量上升、产量不断递减等矛盾日益突出，根据地震资料提高地震资料解释能力，可以为注采系统调整、寻找外扩潜力提供保障。断层解释是地震资料解释中的核心与基础，增强断层精细刻画能力，可以有效地提高地震资料解释水平。而当地震资料内断层分布是比较繁杂的复杂断层带，或者存在多个断层相交时，传统的断层解释分析方法会导致断层解释面临困难，常规蚂蚁追踪技术也无法很好地识别和分析断层特性，断层模型描述精度有限，因此在实际地质勘探过程中，如何提升断层精细描述能力是一个非常重要的问题。

针对常规的蚂蚁追踪技术对复杂断层的识别精度不高，对于断层区域描述的精度有限的问题，为使其具有更好的断层描述的能力，使用自适应窗口规划蚂蚁行动轨迹，并结合随机蚂蚁变异机制，提出一种基于蚂蚁追踪技术的断层精细识别方法。

发明内容

为了克服常规的蚂蚁追踪技术对断层自动识别精度低的问题，本发明提出了一种自适应窗体策略规划蚂蚁追踪技术中蚂蚁的行动轨迹，令其在简单断层带具有更高的搜寻效率，在复杂断层带区域具有更好的断层识别精度；并引入随机蚂蚁变异机制，增加蚂蚁追踪技术的全局搜索精度，提高蚂蚁追踪技术对隐蔽断层的描述能力。

为实现上述目的，本发明技术方案主要包括如下步骤：

1.地震相干体增强图像获取：

由于地震属性存在噪声等因素的干扰，直接选取原始地震相干体图像会影响追踪效果，采用数字图像处理技术处理地震相干体图像，增强图像中断层区域特征，削弱非断层区域特征，获得地震相干体增强图像。

地震相干体增强图像的获取的步骤如下：

(1)从勘探数据库、地震数据体等数据源中获取原始地震相干体数据，从中提取典型道的切片资料作为地震相干体图像I₀；

(2)根据地震相干体图像的空间特征提取频域特征，应用巴斯沃特高通滤波器截取地震相干体图像中高频区域，保留少量低频区域，得到地震相干体锐化图像I₁；

(3)分别采用Sobel算子、Canny算子处理地震相干体锐化图像I₁，得到断层边缘图像I_A、I_B，使用加权法处理I_A、I_B生成地震相干体增强图像I₂。

2.采用基于自适应窗体策略的蚂蚁追踪技术：

(1)设定蚂蚁追踪技术中蚂蚁数目为m，迭代次数为t，目标函数为f，信息素浓度初始值c，信息素挥发因子为ρ，变异概率q，断层走向角度θ，搜寻窗体W，自适应阈值y。在I₂中根据蚂蚁数目m划分数据块，每个数据块中寻找局部极值点作为种子点，随机选取种子点部署蚂蚁；