本發(fā)明涉及油氣地球物理勘探，尤其是一種油氣物性參數(shù)標(biāo)簽合成方法、裝置以及預(yù)測模型訓(xùn)練方法。

背景技術(shù)：

1、近年來油氣勘探的重點逐漸向巖性油氣藏勘探轉(zhuǎn)移。不同于構(gòu)造油氣藏，這些新型儲層受構(gòu)造和儲層非均質(zhì)性的影響，成藏條件復(fù)雜，識別難度大，難以定量預(yù)測，投資風(fēng)險高。在油氣地球物理勘探領(lǐng)域，油氣物性參數(shù)，如孔隙度、含油氣飽和度、滲透率等，能夠?qū)Φ叵聨r石的物性性質(zhì)進(jìn)行定量描述，是巖性油氣藏預(yù)測的重要參數(shù)。由于成藏條件復(fù)雜，地震響應(yīng)特征與油氣物性參數(shù)間存在高度非線性的關(guān)系。常規(guī)利用地震資料預(yù)測油氣物性參數(shù)的技術(shù)存在較大的誤差，達(dá)不到定量化勘探的要求。人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，使得這類復(fù)雜油氣藏的物性參數(shù)定量化預(yù)測成為可能。

2、在油氣地球物理勘探領(lǐng)域，通過人工智能與現(xiàn)有常規(guī)地震資料處理、解釋技術(shù)相結(jié)合形成智能化物探技術(shù)，可極大提高地震資料處理、解釋工作效率。標(biāo)簽數(shù)據(jù)(包括疊前地震角度道集以及對應(yīng)的油氣物性參數(shù))是人工智能監(jiān)督學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，其數(shù)量和質(zhì)量直接決定預(yù)測結(jié)果的好壞。與圖像、聲音等領(lǐng)域相比，油氣地球物理勘探領(lǐng)域油氣物性參數(shù)獲取較為困難，疊前地震角度道集較為簡單，因此缺乏疊前地震角度道集與油氣物性參數(shù)成對的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，嚴(yán)重制約著油氣物性參數(shù)智能化預(yù)測技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)有油氣物性參數(shù)標(biāo)簽制作技術(shù)一般采用圖像識別領(lǐng)域的標(biāo)簽合成手段。標(biāo)簽合成手段通過基于地質(zhì)關(guān)系，可以合成測井沒有觀測到但實際可能存在的油氣物性參數(shù)的取值范圍，然后在取值范圍內(nèi)，隨機(jī)選擇若干個油氣物性參數(shù)，并使用計算公式計算每個油氣物性參數(shù)對應(yīng)的疊前地震角度道集，得到成對的疊前地震角度道集以及油氣物性參數(shù)，擴(kuò)充尤其參數(shù)標(biāo)簽集中的尤其參數(shù)標(biāo)簽數(shù)量，在一定程度上可以豐富標(biāo)簽信息。但往往由于隨機(jī)生成油氣物性參數(shù)太理論化，導(dǎo)致合成標(biāo)簽嚴(yán)重失真，與實際標(biāo)簽差異較大，訓(xùn)練得到的預(yù)測模型準(zhǔn)確率較低。因此，開發(fā)一套面向?qū)嶋H應(yīng)用的、可泛化的油氣物性參數(shù)標(biāo)簽合成解決方案顯得尤為迫切。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本說明書的目的在于，提供一種油氣物性參數(shù)標(biāo)簽合成方法、裝置以及預(yù)測模型訓(xùn)練方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中合成標(biāo)簽嚴(yán)重失真，與實際標(biāo)簽差異較大，訓(xùn)練得到的預(yù)測模型準(zhǔn)確率較低的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本說明書的具體技術(shù)方案如下：

3、一方面，本說明書提供一種油氣物性參數(shù)標(biāo)簽合成方法，包括：

4、將目標(biāo)研究區(qū)測井得到的油氣物性參數(shù)的樣本集，導(dǎo)入至原始的物性參數(shù)分布特征函數(shù)中，得到對應(yīng)所述目標(biāo)研究區(qū)的物性參數(shù)分布特征函數(shù)；

5、在所述物性參數(shù)分布特征函數(shù)中進(jìn)行隨機(jī)抽樣，得到符合研究區(qū)物性參數(shù)分布特征的物性參數(shù)合成樣本集；

6、根據(jù)所述目標(biāo)研究區(qū)的最大厚度、地震采樣率以及巖相厚度變化范圍，將物性參數(shù)合成樣本集中的樣本進(jìn)行隨機(jī)組合得到物性參數(shù)合成曲線，并根據(jù)所述物性參數(shù)合成曲線得到反射系數(shù)曲線；

7、將所述反射系數(shù)曲線與所述目標(biāo)研究區(qū)對應(yīng)的統(tǒng)計性地震子波進(jìn)行褶積，得到若干合成疊前地震角度道集；

8、根據(jù)每一合成疊前地震角度道集與對應(yīng)的物性參數(shù)合成曲線，確定油氣物性參數(shù)標(biāo)簽數(shù)據(jù)集。

9、作為本說明書的一個實施例，所述將目標(biāo)研究區(qū)測井得到的油氣物性參數(shù)的樣本集，導(dǎo)入至原始的物性參數(shù)分布特征函數(shù)中，得到對應(yīng)所述目標(biāo)研究區(qū)的物性參數(shù)分布特征函數(shù)，進(jìn)一步包括：

10、統(tǒng)計得到實際油氣物性參數(shù)樣本集的統(tǒng)計特征，包括樣本總個數(shù)、巖相總類型數(shù)、每種巖相類型的先驗概率以及屬于每種巖相的物性參數(shù)均值與方差；

11、將目標(biāo)研究區(qū)測井得到的油氣物性參數(shù)的樣本集，導(dǎo)入至如下原始的物性參數(shù)分布特征函數(shù)，得到對應(yīng)所述目標(biāo)研究區(qū)的物性參數(shù)分布特征函數(shù)；

12、

13、其中，x表示油氣物性參數(shù)值，m表示油氣物性參數(shù)實際樣本集中巖相總類型數(shù)，所述巖相總類型數(shù)由測井綜合解釋得到，所述巖相總類型數(shù)無量綱；k表示第k種巖相類型，無量綱；αk表示第k種巖相類型的先驗概率，通過統(tǒng)計屬于第k種巖相的樣本個數(shù)占整個樣本個數(shù)的比例；μk表示油氣物性參數(shù)實際樣本集中屬于第k種巖相類型的油氣物性參數(shù)樣本的均值，λk表示實際油氣物性參數(shù)樣本集中第k種巖相類型的油氣物性參數(shù)樣本的方差；π是圓周率，n表示物性參數(shù)實際樣本集中的樣本總個數(shù)xi表示物性參數(shù)實際樣本集中的第i個樣本。

14、作為本說明書的一個實施例，所述根據(jù)物性參數(shù)合成曲線得到反射系數(shù)曲線，進(jìn)一步包括：

15、根據(jù)物性彈性轉(zhuǎn)換方程將所述物性參數(shù)合成曲線轉(zhuǎn)換為彈性參數(shù)合成曲線；

16、根據(jù)平面波反射方程將所述彈性參數(shù)合成曲線轉(zhuǎn)換為反射系數(shù)曲線。

17、作為本說明書的一個實施例，所述根據(jù)物性彈性轉(zhuǎn)換方程將所述物性參數(shù)合成曲線轉(zhuǎn)換為彈性參數(shù)合成曲線，進(jìn)一步包括：

18、將所述物性參數(shù)合成曲線導(dǎo)入至如下的物性彈性轉(zhuǎn)換方程中，得到對應(yīng)的彈性參數(shù)曲線，其中，所述轉(zhuǎn)換方程根據(jù)巖相與孔隙結(jié)構(gòu)雙因素影響下的彈性參數(shù)與物性參數(shù)間的巖石物理關(guān)聯(lián)關(guān)系確定得到；

19、

20、其中，x表示油氣物性參數(shù)值；m表示彈性參數(shù)值；γj表示實際研究區(qū)第j種巖相對應(yīng)的孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)，由研究區(qū)巖石物理實驗得到；fj(x,γj)表示第j種巖相對應(yīng)的確定性多孔隙結(jié)構(gòu)巖石物理模型；εj表示第j種巖相對應(yīng)的確定性多孔隙結(jié)構(gòu)巖石物理模型與實際觀測數(shù)據(jù)間的誤差，j＝1,2,…m；l(j)為m×1的巖相約束向量，其中元素除第j個值為1外，其他均為0。

21、作為本說明書的一個實施例，在所述將所述反射系數(shù)曲線與所述目標(biāo)研究區(qū)對應(yīng)的統(tǒng)計性地震子波進(jìn)行褶積，得到若干合成疊前地震角度道集，之后包括：

22、將合成疊前地震角度道集中的部分頻段的頻段信息替換為實測的疊前地震角度道集對應(yīng)頻段的頻段數(shù)據(jù)，得到第一合成疊前角度道集數(shù)據(jù)；

23、將合成疊前地震角度道集中的部分相位段的相位信息替換為實測的疊前地震角度道集對應(yīng)相位段的相位數(shù)據(jù)，得到第二合成疊前角度道集數(shù)據(jù)；

24、將所述第一合成疊前角度道集數(shù)據(jù)與所述第二合成疊前角度道集數(shù)據(jù)合成得到與所述目標(biāo)研究區(qū)對應(yīng)的合成疊前地震角度道集；

25、物性參數(shù)合成曲線與對應(yīng)的合成泛化的疊前地震角度道集即組成了油氣物性參數(shù)標(biāo)簽數(shù)據(jù)集。

26、作為本說明書的一個實施例，所述將合成疊前地震角度道集中的部分頻段的頻段信息替換為實測的疊前地震角度道集對應(yīng)頻段的頻段數(shù)據(jù)，得到第一合成疊前角度道集數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括：

27、根據(jù)所述目標(biāo)研究區(qū)的實際觀測系統(tǒng)平面分布，選取多個觀測點的疊前角度道集并進(jìn)行頻譜分解，得到每個觀測點的三類頻段的頻段數(shù)據(jù)，組成頻譜池；

28、對合成疊前地震角度道集進(jìn)行頻譜分解，得到每個合成疊前地震角度道集對應(yīng)的三類頻段的頻段數(shù)據(jù)；

29、將每一個合成疊前角度道集的頻譜數(shù)據(jù)的第一類頻段的頻段數(shù)據(jù)以及第三類頻段的頻段數(shù)據(jù)，與隨機(jī)從所述頻譜池中選取第一類頻段的頻段數(shù)據(jù)以及第三類頻段的頻段數(shù)據(jù)進(jìn)行替換，得到與每個隨機(jī)合成物性參數(shù)曲線對應(yīng)的若干頻域的第一合成疊前角度道集數(shù)據(jù)；

30、對所述頻域的第一合成疊前角度道集頻域數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜反變換，得到所述第一合成疊前角度道集數(shù)據(jù)。

31、作為本說明書的一個實施例，所述將合成疊前地震角度道集中的部分相位段的相位信息替換為實測的疊前地震角度道集對應(yīng)相位段的相位數(shù)據(jù)，得到第二合成疊前角度道集數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括：

32、根據(jù)所述目標(biāo)研究區(qū)的實際觀測系統(tǒng)平面分布，選取多個觀測點的疊前角度道集并進(jìn)行相位分解，得到每個觀測點的三類相位段的相位數(shù)據(jù)，組成相位池；

33、對合成疊前地震角度道集進(jìn)行相位分解，得到每個合成疊前地震角度道集對應(yīng)的三類相位段的相位數(shù)據(jù)；

34、將每一個合成疊前角度道集的相位段數(shù)據(jù)的第一類相位段的相位數(shù)據(jù)以及第三類相位段的相位數(shù)據(jù)，與隨機(jī)從所述相位池中選取第一類相位段的相位數(shù)據(jù)以及第三類相位段的相位數(shù)據(jù)進(jìn)行替換，得到與每個隨機(jī)合成物性參數(shù)曲線對應(yīng)的若干相位域的第二合成疊前角度道集數(shù)據(jù)；

35、對所述相位域的第二合成疊前角度道集相位數(shù)據(jù)進(jìn)行相位反變換，得到所述第二合成疊前角度道集數(shù)據(jù)。

36、作為本說明書的一個實施例，所述將所述第一合成疊前角度道集數(shù)據(jù)與所述第二合成疊前角度道集數(shù)據(jù)合成得到與所述目標(biāo)研究區(qū)對應(yīng)的合成疊前地震角度道集，進(jìn)一步包括：

37、將所述第一合成疊前角度道集數(shù)據(jù)與所述第二合成疊前角度道集數(shù)據(jù)導(dǎo)入至以下方程，合成與所述目標(biāo)研究區(qū)對應(yīng)的合成疊前地震角度道集fa：

38、fa＝ff+βfp

39、其中，ff為第一合成疊前角度道集數(shù)據(jù)；fp為第二合成疊前角度道集數(shù)據(jù)；β為權(quán)重系數(shù)，用于調(diào)節(jié)頻率與相位的信息采用量。

40、另一方面，本文還提供一種油氣物性參數(shù)標(biāo)簽合成裝置，包括：

41、分布特征計算單元，用于將目標(biāo)研究區(qū)測井得到的油氣物性參數(shù)的樣本集，導(dǎo)入至原始的物性參數(shù)分布特征函數(shù)中，得到對應(yīng)所述目標(biāo)研究區(qū)的物性參數(shù)分布特征函數(shù)；

42、抽樣單元，用于在所述物性參數(shù)分布特征函數(shù)中進(jìn)行隨機(jī)抽樣，得到符合研究區(qū)物性參數(shù)分布特征的物性參數(shù)合成樣本集；

43、曲線合成單元，用于根據(jù)所述目標(biāo)研究區(qū)的最大厚度、地震采樣率以及巖相厚度變化范圍，將物性參數(shù)合成樣本集中的樣本進(jìn)行隨機(jī)組合得到物性參數(shù)合成曲線，并根據(jù)所述物性參數(shù)合成曲線得到反射系數(shù)曲線；

44、地震道合成單元，用于將所述反射系數(shù)曲線與所述目標(biāo)研究區(qū)對應(yīng)的統(tǒng)計性地震子波進(jìn)行褶積，得到若干合成疊前地震角度道集；

45、標(biāo)簽確定單元，用于根據(jù)每一合成疊前地震角度道集與對應(yīng)的物性參數(shù)合成曲線，確定油氣物性參數(shù)標(biāo)簽數(shù)據(jù)集。

46、另一方面，本文還提供一種油氣物性參數(shù)預(yù)測模型訓(xùn)練方法，包括：

47、利用所述的方法，得到油氣物性參數(shù)標(biāo)簽數(shù)據(jù)集；

48、使用油氣物性參數(shù)標(biāo)簽數(shù)據(jù)集訓(xùn)練油氣物性參數(shù)預(yù)測模型；

49、所述油氣物性參數(shù)預(yù)測預(yù)測模型的輸入為勘探區(qū)的疊前地震角度道集，輸出為所述勘探區(qū)預(yù)測的油氣物性參數(shù)。

50、采用上述技術(shù)方案，通過將目標(biāo)研究區(qū)測井得到的油氣物性參數(shù)，導(dǎo)入至原始的物性參數(shù)分布特征函數(shù)中，得到對應(yīng)所述目標(biāo)研究區(qū)的物性參數(shù)分布特征函數(shù)，可以實現(xiàn)確定該目標(biāo)研究區(qū)中每個孔位的油氣物性參數(shù)形成的物性參數(shù)分布曲線，該物性參數(shù)分布曲線表征了該目標(biāo)研究區(qū)整體的油氣物性參數(shù)分布狀況；通過在所述物性參數(shù)分布曲線中進(jìn)行隨機(jī)抽樣，得到若干物性參數(shù)合成樣本集，可以實現(xiàn)獲取符合該目標(biāo)研究區(qū)油氣物性分布特征的隨機(jī)合成物性參數(shù)，相比于當(dāng)前隨機(jī)生成物性參數(shù)，可以得到較為符合目標(biāo)研究區(qū)特征的油氣物性參數(shù)；通過根據(jù)所述目標(biāo)研究區(qū)的最大厚度、地震采樣率以及巖相厚度變化范圍，將物性參數(shù)合成樣本集中的樣本進(jìn)行隨機(jī)組合得到物性參數(shù)合成曲線，并根據(jù)所述物性參數(shù)合成曲線得到反射系數(shù)曲線，可以實現(xiàn)使用隨機(jī)合成物性參數(shù)得到反射系數(shù)曲線；通過將所述反射系數(shù)曲線與所述目標(biāo)研究區(qū)對應(yīng)的統(tǒng)計性地震子波進(jìn)行褶積，得到若干合成疊前地震角度道集，可以實現(xiàn)使用當(dāng)前隨機(jī)合成物性參數(shù)得到對應(yīng)的疊前地震角度道集；通過根據(jù)每一合成疊前地震角度道集與對應(yīng)的物性參數(shù)合成曲線，確定油氣物性參數(shù)標(biāo)簽數(shù)據(jù)集，可以獲取若干合成得到的油氣物性參數(shù)標(biāo)簽，且由于使用了物性參數(shù)分布曲線選擇油氣物性參數(shù)，因此該油氣物性參數(shù)標(biāo)簽與實際標(biāo)簽差異較小，訓(xùn)練得到的預(yù)測模型準(zhǔn)確率較高。

51、為讓本說明書的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。