應(yīng)玉雙

（大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶163000）

多傾角掃描及濾波的相干技術(shù)在徐東地區(qū)應(yīng)用

應(yīng)玉雙*

（大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶163000）

通過應(yīng)用基于多傾角窗口掃描及濾波技術(shù)的相干屬性方法，在通過多傾角窗口掃描、構(gòu)造導(dǎo)向?yàn)V波以及本征值相干等步驟，得到高分辨率的相干體。采用該方法對(duì)徐家圍子?xùn)|部地區(qū)進(jìn)行屬性分析，發(fā)現(xiàn)該方法可清晰地刻畫斷層的幾何形態(tài)和展布特征，對(duì)于接下來的構(gòu)造精細(xì)解釋提供了依據(jù)。

傾角掃描；構(gòu)造導(dǎo)向?yàn)V波；相干

1　常規(guī)相干屬性基本原理

常規(guī)相干屬性技術(shù)是通過三維地震數(shù)據(jù)體中每個(gè)相鄰道之間地震信號(hào)的相似性，反映地震同相軸的不連續(xù)性以此來表征地震反射層橫向的非均質(zhì)變化。主要通過不同算法計(jì)算出三維地震相干數(shù)據(jù)體，并對(duì)得到的相干數(shù)據(jù)體進(jìn)行水平切片及沿層切片等方法進(jìn)行分析［1］。

常規(guī)算法是取任意一時(shí)刻上下相關(guān)時(shí)窗的地震數(shù)據(jù)，通過在每個(gè)相鄰共深度點(diǎn)CDP上做傾角檢測(cè)研究，求取該時(shí)間處CDP地震同相軸傾角數(shù)據(jù)，用求得的傾角對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，并用校正后的數(shù)據(jù)做地震相鄰道間相關(guān)性分析，求得每個(gè)CDP在該時(shí)間的相關(guān)系數(shù)［2］，從而得到三維相干體。然后把得到后的相干數(shù)據(jù)體進(jìn)行剖面顯示、時(shí)間切片顯示和沿層顯示來突出那些不相干異常的地震數(shù)據(jù)，以便用來解釋斷層、火山口、丘灘體等地質(zhì)現(xiàn)象。

2　理論及方法

基于多傾角窗口掃描及濾波技術(shù)的相干屬性方法分為多窗口傾角掃描、構(gòu)造導(dǎo)向?yàn)V波和第三代相干算法等步驟。

在三維地震資料解釋中，地震幾何屬性中的傾角及方位角對(duì)于突出斷裂分布是至關(guān)重要的，Dalleyet等（1989）是這樣闡述的：地層傾角和方位角是能夠突出那些位于地下斷距小于10ms的斷層。隨著算法的改進(jìn)和研發(fā)，現(xiàn)在可以在不追蹤層位的情況下計(jì)算地震反射界面的傾角和方位角。

由于在通常情況下，地震數(shù)據(jù)往往不能得到一個(gè)精確的時(shí)深轉(zhuǎn)換關(guān)系，所以傾角和方位角數(shù)據(jù)體只是體現(xiàn)了各樣點(diǎn)傾角和方位角的相對(duì)變化關(guān)系。所以與在追蹤的層位上進(jìn)行估算相比，利用垂直窗口進(jìn)行傾角和方位角估算更能提供準(zhǔn)確的估算結(jié)果。傾角體和方位角體是相干體、相干能量梯度和曲率體以及構(gòu)造導(dǎo)向?yàn)V波等屬性計(jì)算的前提。

本文采用對(duì)地震數(shù)據(jù)每一個(gè)樣點(diǎn)進(jìn)行多達(dá)9個(gè)相鄰窗口的掃描分析，通過多窗口掃描后（圖1），求取最大相似的窗口作為分析點(diǎn)的最終的傾角、方位角，這樣就提高了分析點(diǎn)的傾角和方位角精度。

構(gòu)造導(dǎo)向?yàn)V波的目的是為了減少地震數(shù)據(jù)噪音，提高地震數(shù)據(jù)的信噪比，使地震數(shù)據(jù)同相軸的連續(xù)和間斷特征更加明顯。應(yīng)用構(gòu)造導(dǎo)向?yàn)V波后，可以提高層位追蹤可信度和斷層的收斂度。但這樣的濾波需滿足3個(gè)條件：①定向性；②邊緣檢測(cè)；③邊緣保護(hù)性定向?yàn)V波。為了滿足以上要求，筆者采用了如圖2所示的構(gòu)造導(dǎo)向?yàn)V波流程。

本文采用多窗口掃描后生成的地層傾角和方位角沿地層進(jìn)行定向性濾波處理；利用相干和曲率計(jì)算的結(jié)果來判斷地層主要的不連續(xù)性，達(dá)到邊緣檢測(cè)的目的。分析不連續(xù)性的意義，對(duì)有意義的不平滑，對(duì)沒有意義就進(jìn)行平滑，從而達(dá)導(dǎo)向性濾波的目的。

第三代相關(guān)算法，又叫本征值算法，是基于特征值的相干算法。通過計(jì)算協(xié)方差矩陣中特征值來求取相干值。首先提取分析時(shí)窗M內(nèi)的數(shù)據(jù)以及不同時(shí)間內(nèi)各道的數(shù)據(jù)來組成方差矩陣，通過自相關(guān)和互相關(guān)運(yùn)算得到協(xié)方差矩陣，最后求取協(xié)方差矩陣的本征向量和本征值。對(duì)于每一時(shí)間點(diǎn)，在給定的視傾角范圍內(nèi)，計(jì)算不同方向相干值，取其中最大值作為該點(diǎn)最終的相干結(jié)果。本文應(yīng)用該方法對(duì)構(gòu)造導(dǎo)向?yàn)V波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行相干運(yùn)算，得到的相干數(shù)據(jù)體抗干擾噪能力強(qiáng)，橫向分辨率高。

圖1　多窗口傾角掃描時(shí)間及空間計(jì)算原理示意圖

圖2　構(gòu)造導(dǎo)向?yàn)V波方法流程圖

3　應(yīng)用效果

徐家圍子?xùn)|部地區(qū)沙河子組目的層平均位于海平面3000m以下，位于斷陷盆地內(nèi)部，構(gòu)造復(fù)雜、抬升剝蝕嚴(yán)重，地震數(shù)據(jù)信噪比低，地震同相軸連續(xù)性差，常規(guī)相干屬性難以滿足構(gòu)造解釋需求。所以采用上述方法進(jìn)行相干屬性提取。首先對(duì)原始數(shù)據(jù)體進(jìn)行了多窗口傾角檢測(cè)，得到inline和crossline方向的傾角體，之后對(duì)傾角體進(jìn)行了構(gòu)造導(dǎo)向?yàn)V波。我們可以看到（圖3）濾波后的數(shù)據(jù)體比濾波前地震剖面同相軸更連續(xù)，斷層斷點(diǎn)處更清晰收斂。

圖3　濾波后地震數(shù)據(jù)剖面（a）原始地震數(shù)據(jù)剖面（b）

在此基礎(chǔ)上在采用第三代相干算法進(jìn)行相干屬性計(jì)算，得到高分辨率的相干體，在對(duì)其進(jìn)行沿層切片，可以發(fā)現(xiàn)在沿層切片上，該方法的與常規(guī)相干相比，斷層的聚焦程度更高、小斷層的刻畫上更為清晰（圖4）。

4　結(jié)論

基于多傾角窗口掃描及濾波技術(shù)的相干屬性具有較強(qiáng)的抗干擾能力和較高的橫向分辨率，適合于構(gòu)造復(fù)雜的工區(qū)，而且對(duì)斷層具有較高的檢測(cè)能力。能快速地展現(xiàn)斷層的空間分布，識(shí)別小斷層以及地質(zhì)異常體，為構(gòu)造精細(xì)解釋提供了重要依據(jù)。

圖4　基于多傾角窗口掃描及濾波前（a）、后（b）計(jì)算的相干時(shí)間切片

［1］王懷洪，王秀東，田育鑫.利用相干體技術(shù)探測(cè)煤礦微小構(gòu)造方法研究［J］.地球物理學(xué)進(jìn)展，2007，22（5）：1642-1649.

［2］李勤英，閻育英，趙愛武.地震資料全三維精細(xì)構(gòu)造解釋技術(shù)研究［J］.斷塊油氣田，2001，8（1）：16-19.

［3］蔡涵鵬，賀振華，李亞林.基于多窗口相干性的傾角導(dǎo)向主分量濾波［J］.石油地球物理勘探，2014，6（3）：49-56.

［4］劉強(qiáng)，王向麗.儲(chǔ)層預(yù)測(cè)相干技術(shù)在北正鎮(zhèn)地區(qū)的應(yīng)用［J］.石油地球物理勘探，2014，6（2）：33-36.

［5］王永剛，李振春，劉禮農(nóng)，等.利用地震信息預(yù)測(cè)儲(chǔ)層裂縫發(fā)育帶［J］.石油物探，2000，39（4）：57-63.

TE15

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1004-5716（2016）09-0087-03

2016-04-21

2016-04-27

應(yīng)玉雙（1988-），男（漢族），黑龍江大慶人，助理工程師，現(xiàn)從事地震解釋工作。