肖關(guān)華

（東方物探遼河分公司物探研究所，遼寧 盤錦 124010）

數(shù)字圖像處理技術(shù)是通過電腦來去除噪聲形象，提升、回收、分割、特征提取的處理方法和技術(shù)，探索石油地震勘探地球信息科學(xué)與科學(xué)之間的交叉學(xué)科，可以利用數(shù)字圖像處理的一些方法進(jìn)行研究。當(dāng)前，圖像處理技術(shù)的飛速發(fā)展提供一個(gè)新的方法來解決這些交叉科學(xué)問題。地震數(shù)據(jù)的處理過程中應(yīng)采取綜合研究模型，即采用合理的數(shù)學(xué)模型和信息技術(shù)，地震資料成像、地震數(shù)據(jù)的形式表達(dá)的形象，所以地震數(shù)據(jù)不僅形象直觀，而且可以利用圖像處理技術(shù)進(jìn)行處理和分析，并改善直板的地質(zhì)問題的認(rèn)識(shí)。因此，邊緣檢測技術(shù)在地震資料儲(chǔ)層預(yù)測將扮演一個(gè)重要的角色。

1 邊緣檢測

1.1 常見算子分析

邊緣檢測算法的比較分析在地震儲(chǔ)層中的應(yīng)用極為少見，但信息科學(xué)和圖像差異對(duì)噪聲有一定的抑制作用。從研究中，原始和漸變噪聲圖像處理效果較好，邊緣檢測算子更好，二階微分算子，圖像中的邊緣點(diǎn)的順序和精確定位的旋轉(zhuǎn)不變，導(dǎo)致該算子容易丟失。邊緣信息的一部分，導(dǎo)致一些離散的邊緣檢測方法相對(duì)適應(yīng)。經(jīng)典的邊緣檢測是應(yīng)用微分形象的特點(diǎn)的邊界點(diǎn)進(jìn)行檢測。該模型可以看出，這種方法是有效的檢測，可應(yīng)用于實(shí)際應(yīng)用。因此，針對(duì)油藏?cái)鄬印⒘芽p、泥巖邊界，可以使用邊緣檢測技術(shù)對(duì)這些特定的邊緣識(shí)別。

1.2 小波變換

裂紋檢測和分析的圖像邊緣檢測有很多相同之處，基于小波多尺度邊緣檢測理論，結(jié)合裂縫的地震波場的多尺度小波變換局部極值的模式，因?yàn)檫@些極端值設(shè)置沒有門檻限制，檢測裂縫三維地震記錄的某些特征的位置，然后根據(jù)鉆井、測井?dāng)?shù)據(jù)得到裂縫的總體特征的分類和分布的該區(qū)裂縫，調(diào)整模量在圖像的灰度，最后自動(dòng)識(shí)別裂縫發(fā)育程度。對(duì)儲(chǔ)層砂體的識(shí)別和斷口的分析，一般采用的方法是進(jìn)行奇異性檢測。無論是簡單的邊緣檢測算子或多尺度小波邊緣檢測方法探測目標(biāo)，邊緣檢測的結(jié)果有很大的不確定性。

2 應(yīng)用

2.1 地震資料解釋

地震資料解釋水平地震剖面上斷裂規(guī)模，因?yàn)榈卣鹳Y料分辨率的限制，在這種情況下，引入邊緣檢測算法比較，該方法能精確地識(shí)別出圖像或數(shù)據(jù)放在一個(gè)水平的優(yōu)勢，可以很好地對(duì)具體比例的地質(zhì)特征，成像識(shí)別。該技術(shù)在裂縫識(shí)別和河床邊界識(shí)別，尋找圖像的像素位置變換，簡單說就是像素圖像有用的信息，即斷層和河床邊界的信息，在油藏描述、河道砂、小斷裂并且對(duì)預(yù)測和油氣開發(fā)都有重要的意義。跟描述技術(shù)相比，邊緣檢測技術(shù)有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，最大的優(yōu)點(diǎn)是它的多尺度性。由于過錯(cuò)的沉積特征而使用像素來描述不同的集合像素，邊緣檢測技術(shù)有其獨(dú)特的優(yōu)勢。利用圖像處理的邊緣檢測理論，對(duì)地震資料的處理，不僅可以確定三維數(shù)據(jù)體的缺點(diǎn)而且對(duì)河道砂體連通性描述可靠合理的注采井網(wǎng)的部署和回收網(wǎng)絡(luò)改善，具有重要的指導(dǎo)意義。

2.2 裂縫預(yù)測

將圖像處理技術(shù)移植到地震儲(chǔ)層預(yù)測會(huì)給裂縫性儲(chǔ)層識(shí)別與評(píng)價(jià)的探索帶來新的觀念。利用邊緣檢測技術(shù)對(duì)地震屬性處理，然后結(jié)合電阻率成像測井資料、巖性資料、測井資料和瞬間的壓力數(shù)據(jù)高速預(yù)測裂縫。相比之下，國內(nèi)學(xué)者的研究對(duì)更具體的邊緣檢測算法，提出了算法和研究對(duì)象。通過選定的振幅數(shù)據(jù)對(duì)象，利用數(shù)字圖像處理的方法預(yù)測裂縫振幅值的測試，結(jié)合裂縫地震波場的多尺度特性，提出了碳酸鹽巖裂縫預(yù)測的多尺度邊緣檢測方法。該方法的主要思想是用小波變換局部極值的模式試驗(yàn)三維地震記錄，在裂紋特征的位置，并通過調(diào)整模量在圖像的灰度、識(shí)別裂縫發(fā)育。

3 地震數(shù)據(jù)預(yù)處理方法

地震數(shù)據(jù)采集帶噪聲會(huì)影響地震資料的質(zhì)量。因此，對(duì)地震數(shù)據(jù)預(yù)處理，圖像預(yù)處理是用各種各樣的數(shù)字圖像處理技術(shù)來提高，這方面的研究方法很多，有自適應(yīng)誤差擴(kuò)散算法、中值濾波等。這些方法的目的是光滑脈沖噪聲，只有在通過圖像預(yù)處理方法后才可以在后續(xù)的地震儲(chǔ)層預(yù)測中取得良好效果。

3.1 濾波方法

在一些資料研究對(duì)象中，有些信息是不切合實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值，所以地震信息過濾是非常必要的。在這方面，技術(shù)的使用提高了地震剖面的信噪比的形象。其關(guān)鍵技術(shù)是利用光流分析技術(shù)，并計(jì)算了相應(yīng)的分地震剖面上超過偏，然后使用圖像積累的地震剖面進(jìn)行積累技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了三維地震數(shù)據(jù)體提高信噪比。該方法充分利用了三維地震信息，不僅可以改善的信噪比數(shù)據(jù)體，而且可以降低信號(hào)的能量損失，使原始信號(hào)的能量關(guān)系，使地震剖面的品質(zhì)，增加明顯的地震解釋一個(gè)良好的基礎(chǔ)。該方法的實(shí)現(xiàn)，為地震資料的處理提供了新的思想、橫向分辨率圖像增強(qiáng)，就是與相軸連續(xù)、斷點(diǎn)清晰，以便提供更好的地震資料解釋的物質(zhì)。

3.2 邊界處理方法

地震信息十分豐富，在這種情況下，我們必須有一個(gè)地震數(shù)據(jù)的邊界處理，提出了一種基于邊緣檢測算法的動(dòng)態(tài)誤差擴(kuò)散。分散的方法以及誤差方向每一個(gè)像素的邊緣，然后根據(jù)結(jié)果選擇邊緣檢測的像素的動(dòng)態(tài)誤差四面八方擴(kuò)散系數(shù)的方法，這種方法能減少誤差分散過程中的誤差積累。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能有效提高造成的誤差系數(shù)和分散的細(xì)節(jié)圖像輪廓損失。在眾多的濾波算法，提出了一種自適應(yīng)反饋的誤差擴(kuò)散算法。該方法首先采用提出視、聽知覺差的概念，并根據(jù)原始圖像的灰度區(qū)域特征，自適應(yīng)反饋系數(shù)的計(jì)算，將被遣送回原來的視覺形象，以彌補(bǔ)連續(xù)可調(diào)造成的誤差擴(kuò)散的不同區(qū)域的灰度損失。該算法可以顯著提減弱點(diǎn)獲得的不良影響的現(xiàn)象，準(zhǔn)確地代表更多的圖像細(xì)節(jié)，并表現(xiàn)出比傳統(tǒng)算法更好的主觀視覺效果，該方法的運(yùn)用就會(huì)在地震儲(chǔ)層的細(xì)節(jié)描述提供很好的保證。

4 展望

地震信息處理與分析是一門交叉學(xué)科，邊緣檢測技術(shù)依賴的地震資料、地質(zhì)目標(biāo)和數(shù)學(xué)方法來決定。在方法的選擇，通常是經(jīng)多種方法的比較分析及各種世界算法才能達(dá)到目的特殊待遇。根據(jù)技術(shù)邊緣檢測可以有效解決中小裂隙型儲(chǔ)層、裂縫和砂體的邊界識(shí)別，地球物理工作者建議在特定目標(biāo)首先建立數(shù)學(xué)模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的權(quán)利。例如，一個(gè)差異，為代表的經(jīng)典的邊緣檢測方法，可以通過不同的數(shù)學(xué)模型，能突出其變化信號(hào)點(diǎn)，重點(diǎn)是邊緣化。但無論經(jīng)典邊緣檢測算法或其他復(fù)雜的邊緣檢測方法，每一種方法的結(jié)果也不同。因此，邊緣檢測技術(shù)在地震資料用于問題不僅僅是簡單的圖像處理問題，尤其對(duì)小裂隙型儲(chǔ)層、裂縫和砂體的邊界識(shí)別和影像，首先引入到地震數(shù)據(jù)的邊界濾波器，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)研究對(duì)象的規(guī)模水平選定合適的數(shù)學(xué)算法處理，最后達(dá)到對(duì)處理結(jié)果的空間認(rèn)識(shí)和理解，并與之相配套的地質(zhì)目標(biāo)。最后，邊緣檢測技術(shù)在石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用應(yīng)結(jié)合地質(zhì)、物探、鉆井測井?dāng)?shù)據(jù)分析。

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