鄒雅銘，劉道理，黃媛，劉徐敏，陶禹，張星宇，陳雙全*

1 中海石油深海開發(fā)有限公司，深圳 518054

2 中海石油( 中國(guó)) 有限公司深圳分公司，深圳 518054

3 中國(guó)石油大學(xué)（北京）油氣資源與工程全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102249

4 中國(guó)石油大學(xué)（北京）CNPC物探重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102249

0 引言

南海北部深水區(qū)作為一個(gè)大型深水含油氣盆地，已被證明蘊(yùn)含巨大的勘探潛力[1]。深水區(qū)的潛山油氣勘探已經(jīng)成為該區(qū)域油氣勘探的一個(gè)重要方向。位于白云凹陷東的深層潛山受風(fēng)化淋濾和構(gòu)造抬升等因素的影響，潛山內(nèi)發(fā)育有橫向變化快、類型多樣的裂縫。受潛山內(nèi)幕構(gòu)造作用和成巖作用的影響，潛山斷裂發(fā)育區(qū)的裂縫分布廣泛，多數(shù)以應(yīng)力釋放后發(fā)生斷裂的不連續(xù)面形式存在。潛山巖體受應(yīng)力作用而產(chǎn)生位移、形變甚至破裂等復(fù)雜現(xiàn)象造就了裂縫型儲(chǔ)層多種多樣的賦存形式。由于儲(chǔ)層裂縫成因的復(fù)雜性、裂縫大小的多尺度性、裂縫形態(tài)的多樣性、裂縫充填物的多類型以及巖性變化造成的多解性等[2-3]。而且，潛山儲(chǔ)層的地震響應(yīng)特征表現(xiàn)為雜亂反射、弱反射等特點(diǎn)，增加了儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的難度。由單一的技術(shù)手段對(duì)目標(biāo)裂縫型儲(chǔ)層進(jìn)行描述時(shí)，難以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的裂縫發(fā)育特征，需采取多參數(shù)進(jìn)行綜合裂縫儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)，綜合多尺度、多信息資料開展綜合研究[4]，包括地質(zhì)、測(cè)井和地震三種不同尺度的資料。

根據(jù)地質(zhì)成因及發(fā)育規(guī)律，斷層發(fā)育區(qū)及構(gòu)造褶皺區(qū)極易形成裂縫發(fā)育區(qū)，通常把斷層、裂縫作為整體進(jìn)行研究，稱為“斷縫體”[5]。利用地震數(shù)據(jù)進(jìn)行裂縫性儲(chǔ)層描述，主要包括利用疊后地震屬性對(duì)斷層、微斷裂進(jìn)行描述和疊前各向異性參數(shù)反演裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)[6]。在疊前各向異性反演中，需要有帶方位信息的疊前道集，且方位角較寬的OVT道集最適合[7]。而利用疊后地震數(shù)據(jù)主要是通過提取得到的不同地震屬性，對(duì)斷層、亞斷層和微斷裂的發(fā)育規(guī)律進(jìn)行描述。研究表明，根據(jù)地震數(shù)據(jù)的分辨率高低與斷裂、微斷裂、裂縫目標(biāo)體的尺度大小，可以形成分尺度、分級(jí)預(yù)測(cè)技術(shù)[8]。

蘇朝光等(2002)運(yùn)用相干分析技術(shù)對(duì)泥巖微斷裂進(jìn)行了綜合描述[9]。蔡涵鵬等(2016)利用一種基于非線性變時(shí)窗的相干算法對(duì)地層細(xì)微不連續(xù)進(jìn)行了較好的檢測(cè)[10]。由于疊后地震數(shù)據(jù)的分辨率限制，得到的相干屬性體對(duì)于斷裂刻畫不夠清晰，可以采用近年來(lái)發(fā)展的斷層自動(dòng)提取技術(shù)(AFE)進(jìn)行相干增加處理，提高斷裂體刻畫的精度，并可用于對(duì)中等尺度的微斷裂進(jìn)行描述。陳光俊等(2009)利用AFE技術(shù)對(duì)實(shí)際工區(qū)的斷裂系統(tǒng)進(jìn)行了細(xì)致地刻畫[11]。Dorn et al.(2005)、張軍林等(2013)通過采用AFE技術(shù)與傳統(tǒng)方法相比，其斷層解釋結(jié)果更加準(zhǔn)確精細(xì)[12-13]。Qi et al.(2019)采用AFE技術(shù)獲得了信噪比高并且更加準(zhǔn)確的斷裂識(shí)別結(jié)果[14]。韓勇等(2020)提出AFE技術(shù)能夠在相干技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)小斷裂的展布進(jìn)行較好的刻畫[15]。Gao et al. (2013, 2014)和Di et al. (2014)利用梯度曲率屬性對(duì)小斷層進(jìn)行了有效地識(shí)別[16-18]。張晶玉等(2021)研究了基于曲率算法的儲(chǔ)層不連續(xù)性特征的識(shí)別方法，通過模型正演分析發(fā)現(xiàn)曲率屬性對(duì)于砂體之間不連續(xù)性特征具有較高的檢測(cè)精度[19]。李維等(2022)通過基于橫、縱向組合卡爾曼技術(shù)，研究了最大正、負(fù)曲率屬性與斷層的開啟性[20]。Hale et al.(2013)基于相似系數(shù)提出了最大似然屬性，指出最大似然屬性優(yōu)勢(shì)在判斷斷面表征和斷層組合，在實(shí)際生產(chǎn)中得到了較好的效果[21]。馬德波等(2018)研究了最大似然體在識(shí)別斷裂中的效果，利用最大似然屬性對(duì)走滑斷裂進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別，提高了斷裂內(nèi)部結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度[22]。于婭等(2019)提出傾角中值濾波技術(shù)，對(duì)原始地震數(shù)據(jù)突出斷裂信息后提取最大似然屬性，精準(zhǔn)識(shí)別了微斷裂[23]。甄宗玉等(2020)利用最大似然屬性對(duì)被特定反射系數(shù)壓制后的河道砂體進(jìn)行微斷裂識(shí)別，取得了理想的效果[24]。

因此，為了解決潛山油氣藏儲(chǔ)層受構(gòu)造及風(fēng)化作用影響形成雜亂反射、弱反射特征，裂縫性儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難度大的問題。從疊后地震數(shù)據(jù)出發(fā)，充分利用疊后屬性進(jìn)行多屬性分析，形成了一套分尺度疊后地震潛山儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方法及技術(shù)流程。選用不同的幾何類屬性及其組合可以對(duì)目標(biāo)區(qū)的斷裂系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)描述，特別是對(duì)于微斷裂發(fā)育區(qū)的刻畫。最后，利用深水區(qū)海上潛山油氣藏儲(chǔ)層目標(biāo)區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行了應(yīng)用研究，完成斷層解釋、本征值相干屬性、AFE增強(qiáng)相干屬性、曲率屬性和最大似然屬性的疊后多屬性綜合解釋，實(shí)現(xiàn)了對(duì)潛山斷裂發(fā)育區(qū)的描述。

1 方法原理及技術(shù)流程

利用疊后地震數(shù)據(jù)進(jìn)行潛山油氣藏裂縫性儲(chǔ)層的斷裂描述，主要是利用地震數(shù)據(jù)的疊后幾何類屬性。疊后屬性進(jìn)行中小尺度的亞斷層、微斷裂描述，主要選取地震幾何類屬性，包括方差體、相干類、和曲率類，以及螞蟻體和最大似然體等。相干類屬性具有對(duì)斷層斷點(diǎn)變化敏感的特點(diǎn)，能快速地找到亞斷層發(fā)育帶，準(zhǔn)確的識(shí)別較大尺度的亞斷層發(fā)育特征。微斷裂發(fā)育受構(gòu)造的影響較大，特別是在地層的褶皺部位易形成微斷裂發(fā)育區(qū)[25]。微斷裂作為斷裂的小尺度體，利用疊后地震屬性進(jìn)行刻畫，主要包括曲率、螞蟻體和最大似然體屬性。本文主要選用本征值相干屬性、曲率和最大似然體三種屬性進(jìn)行斷裂描述，并采用AFE增強(qiáng)技術(shù)進(jìn)行屬性的優(yōu)化處理。為了論文的完整性，下面分別對(duì)其方法原理進(jìn)行簡(jiǎn)述。

1.1 本征值相干

相干屬性主要是用于描述關(guān)于相鄰道之間相似性的一種屬性，通過地震道空間組合反映多點(diǎn)、多道、多線的信息，用來(lái)說(shuō)明斷裂的橫向不連續(xù)性，可以在三維空間對(duì)斷裂進(jìn)行描述[26]。相干屬性計(jì)算是通過計(jì)算地震數(shù)據(jù)波形之間的相似性，從而得到地震道數(shù)據(jù)的相似度屬性。本征值相干是通過計(jì)算地震數(shù)據(jù)體的本征值獲得的，對(duì)于地震三維數(shù)據(jù)體，取相鄰的J道N個(gè)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)集N×J，構(gòu)成矩陣DN×J。

該矩陣對(duì)應(yīng)的協(xié)方差矩陣表示如：

該協(xié)方差矩陣是一個(gè)對(duì)稱的、半正定矩陣，其所有的本征值大于或等于0。通過計(jì)算協(xié)方差矩陣的本征值和本征向量得到本征值相干屬性：

其中，λi(1,2,3...n) 為協(xié)方差矩陣的特征值，λmax為最大的特征值。

1.2 曲率

曲率屬性主要反映地層的彎曲程度，也可以間接地對(duì)斷裂進(jìn)行描述。曲率是曲線上單位弧長(zhǎng)段上切線旋轉(zhuǎn)角度大小的極值，可描述曲線上任意一點(diǎn)的彎曲程度，利用過該點(diǎn)內(nèi)切圓半徑的倒數(shù)來(lái)表示[27]。因此，通過計(jì)算三維地震數(shù)據(jù)的曲率，可以描述地震數(shù)據(jù)體的幾何形態(tài)特征。設(shè)曲線函數(shù)為y=f(x)，曲率k的導(dǎo)數(shù)形式：

式中，x、y分別為坐標(biāo)軸，ρ為曲率半徑，曲率越大，彎曲程度越大。三維空間的兩個(gè)正交平面相交于曲線，產(chǎn)生最大曲率、最小曲率、走向曲率、傾角曲率等。為了計(jì)算曲面上一點(diǎn)的曲率，需要擬合局部二次曲面：

式中，x、y為曲面在平面的投影坐標(biāo)，a、b、c、d、e、f為方程的系數(shù)，f為采樣點(diǎn)的值，z為深度。

在無(wú)限個(gè)法線曲率中，絕對(duì)值最大的為最大曲率kmax，與其正交的為最小曲率kmin，是對(duì)界面上某一點(diǎn)最大、最小彎曲程度的測(cè)量，這兩種屬性體對(duì)識(shí)別和描述斷裂的幾何形態(tài)行之有效，其計(jì)算公式可以寫成：

而所有法線曲率中最大正值對(duì)應(yīng)的曲率為最大正曲率kpos，最小負(fù)值對(duì)應(yīng)的曲率為最小負(fù)曲率kneg，最大正曲率突出曲面上任一點(diǎn)處的正曲率值，即突出顯示曲面上的正向構(gòu)造；最小負(fù)曲率則突出曲面上任一點(diǎn)處的負(fù)曲率值，即突出顯示曲面上的負(fù)向構(gòu)造，其計(jì)算公式可以寫成：

1.3 最大似然體

最大似然體屬性算法是基于相似系數(shù)提出的，其原理是將原始地震數(shù)據(jù)沿著一組傾向、傾角和走向，計(jì)算每一點(diǎn)最低的相似度，使得最終的最大似然數(shù)據(jù)體更接近裂縫原貌，相似性又通過構(gòu)造導(dǎo)向平滑得到相似度屬性。對(duì)地質(zhì)體沿反射界面不同方向變化率的估計(jì)是相似性計(jì)算的基礎(chǔ)，所以進(jìn)行最大似然屬性計(jì)算的前提是先估計(jì)沿反射界面不同方向的反射斜率[21]。定義似然屬性為：

其中，C(x,y, )τ為分析點(diǎn)的相似系數(shù)，x、y為分析點(diǎn)的坐標(biāo)；τ為分析點(diǎn)的時(shí)間；指數(shù)n擴(kuò)大了相似系數(shù)高值與低值之間的差異性。

假設(shè)已知斷層的傾角和傾向，可以采用沿?cái)鄬觾A向和傾角的三維傾斜中心時(shí)窗計(jì)算相似系數(shù)，假設(shè)斷層傾向掃描范圍為[min,max]，掃描間隔為?，斷層傾角θ掃描范圍為，掃描間隔為?θ。對(duì)于某個(gè)采樣點(diǎn)，分別對(duì)每個(gè)掃描的傾角和傾向采用傾斜中心時(shí)窗計(jì)算其似然屬性，再通過對(duì)比求取其最大值，所以最大似然屬性可表示如：

如式11 所示，最大似然屬性的指數(shù)n數(shù)值范圍在0 到10 之間，通常可以把其設(shè)定為8。從上述公式可知，最大似然屬性是對(duì)地震數(shù)據(jù)的相似系數(shù)進(jìn)行了一定程度的放大，地震同相軸越連續(xù)，相似程度越高，說(shuō)明斷層發(fā)育的概率越小，即最大似然屬性值越??；反之，地震同相軸連續(xù)性越差，相似程度越低，說(shuō)明斷層發(fā)育的概率越大，即最大似然屬性值也越大[28]。

1.4 AFE相干增強(qiáng)

AFE相干加強(qiáng)屬性是相對(duì)于相干屬性進(jìn)行線性增強(qiáng)處理，用線性濾波去除數(shù)據(jù)中的非構(gòu)造異常，保留因構(gòu)造造成的相干體異常，利用斷層增強(qiáng)技術(shù)增強(qiáng)每一個(gè)水平切片的線性特征，從而增強(qiáng)斷層的平面特征。

如果對(duì)疊加剖面上第j道做相干加強(qiáng)，則以該道為中心，兩側(cè)各取N道并求2N+ 1道的平均值m j(i)作為該道的模型道，將做相干加強(qiáng)的第j道與模型道按照一定比例進(jìn)行混波，表示如:

其中，K為混波百分比；a j(i)為混波前第j道的第i個(gè)振幅；為混波后的振幅，為使混波后地震道a～i

J( )接近模型道，選用權(quán)系數(shù)對(duì)混波道進(jìn)行加權(quán)，讓加權(quán)后的地震道與模型道殘差達(dá)到最小。的求取可以利用最小二乘原理求極值求出，表示如：

為了使相干加強(qiáng)后的地震道保留被處理道的特征，可將相干加強(qiáng)后得到的結(jié)果按比例加到原始地震數(shù)據(jù)中，最終得到AFE增強(qiáng)處理的屬性體。

1.5 技術(shù)流程

如圖1 所示，本文建立了利用疊后地震數(shù)據(jù)及不同屬性進(jìn)行斷裂描述的技術(shù)流程。首先，利用地震數(shù)據(jù)進(jìn)行人工解釋得到斷層。由于是直接利用疊后地震數(shù)據(jù)解釋得到的斷層，因此斷層尺度較大，與地震數(shù)據(jù)本身的分辨率相當(dāng)，為地震波長(zhǎng)的四分之一。其次，亞斷層需要利用疊后地震屬性體進(jìn)行描述。亞斷層是由Lohr et al. (2008)[29]首次提出，其尺度低于地震數(shù)據(jù)分辨率，大于微斷裂，不能直接在二維或三維地震剖面解釋，主要通過計(jì)算地震數(shù)據(jù)的相干屬性進(jìn)行亞斷層的描述。常用的C3 相干算法計(jì)算得到的結(jié)果分辨率不高，本文主要采用本征值相干計(jì)算方法提取疊后相干屬性體，并利用斷層自動(dòng)提取方法進(jìn)行相干增強(qiáng)處理，提高相干屬性對(duì)亞斷層刻畫的精度。最后，利用疊后曲率屬性和最大似然屬性對(duì)微斷裂發(fā)育區(qū)進(jìn)行預(yù)測(cè)[30]。利用疊后地震數(shù)據(jù)進(jìn)行微斷裂預(yù)測(cè)，其結(jié)果是定性的，主要反映的是與構(gòu)造(斷層、背斜)相關(guān)的微斷裂，可以很好地對(duì)儲(chǔ)層的微斷裂發(fā)育區(qū)進(jìn)行解釋。因此，將斷層、亞斷層和微斷裂三種不同尺度大小的斷裂分三個(gè)級(jí)別進(jìn)行描述，最后將三個(gè)尺度的結(jié)果進(jìn)行疊合，在此基礎(chǔ)上可以有效明確儲(chǔ)層的斷裂發(fā)育區(qū)。

圖1 利用疊后地震屬性進(jìn)行儲(chǔ)層斷裂描述方法示意圖Fig. 1 The schematic diagram of fault and fracture description by using the post-stack seismic attributes

綜上所述，利用疊后地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行儲(chǔ)層的微斷裂預(yù)測(cè)的技術(shù)流程(圖2)，可以歸納為以下步驟：

圖2 利用疊后地震屬性進(jìn)行儲(chǔ)層斷裂預(yù)測(cè)技術(shù)流程圖Fig. 2 The technical flow chart of fault and fracture prediction by using the post-stack seismic attributes

i) 利用疊后地震剖面，進(jìn)行目標(biāo)儲(chǔ)層斷層解釋；

ii) 疊后數(shù)據(jù)傾角控制增強(qiáng)和濾波處理、屬性參數(shù)優(yōu)選；

iii) 提取本征值相干屬性；

iv) AFE相干增強(qiáng)處理；

v) 曲率、最大似然體屬性提取；

vi) 多屬性綜合解釋目標(biāo)區(qū)儲(chǔ)層斷裂發(fā)育規(guī)律。

2 實(shí)際數(shù)據(jù)應(yīng)用

本文利用上述的疊后地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行微斷裂預(yù)測(cè)方法及技術(shù)流程，對(duì)實(shí)際潛山微斷裂預(yù)測(cè)開展了應(yīng)用研究。盆地內(nèi)的潛山油氣藏勘探作為研究區(qū)的一個(gè)重要方向，并已在附近區(qū)域的潛山儲(chǔ)層有所發(fā)現(xiàn)。研究區(qū)位于南海北部深水區(qū)白云凹陷東隆起構(gòu)造帶，具有很好的油氣成藏條件，并且在潛山上部層段發(fā)現(xiàn)了多個(gè)油氣田。圖3 為研究區(qū)內(nèi)過井的疊后地震剖面，潛山上覆的沉積地層及其與下伏的潛山界面成像清楚，潛山內(nèi)幕地震響應(yīng)較復(fù)雜，且潛山頂部有雜亂反射、弱反射地震相特征。因此，對(duì)于研究區(qū)的潛山內(nèi)幕的微斷裂預(yù)測(cè)是其有利目標(biāo)區(qū)選取的關(guān)鍵。

圖3 潛山目標(biāo)研究區(qū)過井地震剖面Fig. 3 Cross well seismic profile in the study area of the buried hill

2.1 斷層解釋

對(duì)于研究區(qū)的潛山微斷裂預(yù)測(cè)，我們采用了本文提出的疊后地震屬性微斷裂預(yù)測(cè)方法及流程。首先，利用疊后三維地震數(shù)據(jù)開展了潛山目標(biāo)區(qū)的斷層解釋，將斷層解釋結(jié)果與潛山頂界面的構(gòu)造圖進(jìn)行疊合分析，掌握了研究區(qū)潛山的構(gòu)造形態(tài)及其潛山內(nèi)幕斷層的發(fā)育規(guī)律。圖4a為潛山頂界面及其內(nèi)幕斷層的解釋結(jié)果剖面圖。圖中展示了潛山頂面發(fā)育正斷層控制的箕狀半地塹、地塹、沉積地層，潛山內(nèi)幕發(fā)育有早期逆沖大斷層，以及潛山頂界面斷層發(fā)育形成地塹及半地塹等特征，上覆地塹的斜坡上傾部位、深部逆沖斷裂密集發(fā)育的地區(qū)是潛山風(fēng)化程度相對(duì)較高的區(qū)域。圖4b為潛山內(nèi)幕斷層與頂界面的構(gòu)造圖。研究區(qū)內(nèi)的潛山形態(tài)為從東北向西南方向發(fā)展的“鼻狀”構(gòu)造，形成的兩個(gè)構(gòu)造高部位與盆地凹陷相接處是油氣成藏有利區(qū)。潛山內(nèi)幕的斷層主要發(fā)育兩套逆沖斷層(如圖4a所示)，一組是北西西向，該組斷層在研究區(qū)比較發(fā)育，另一組是北東東向斷層。圖4b的斷層平面展布特征表明兩組斷層具有走滑斷層特征。

圖4 潛山儲(chǔ)層斷層解釋地震剖面及平面展布圖Fig. 4 Seismic profile and plane layout of buried hill reservoir fault interpretation

2.2 疊后屬性

在利用疊后地震數(shù)據(jù)提取地震屬性前，先對(duì)其進(jìn)行了傾角控制增強(qiáng)和濾波處理，其目的是為了降低地震數(shù)據(jù)中的噪音，提高地震數(shù)據(jù)波組特征和信噪比。在傾角控制增強(qiáng)處理中，選取時(shí)間孔徑參數(shù)為11、空間孔徑參數(shù)為5 進(jìn)行了處理，其結(jié)果如圖5 所示。處理前后的地震數(shù)據(jù)剖面噪聲得到有效去除，斷層更容易識(shí)別，如圖中紅色箭頭所示。在處理后的地震數(shù)據(jù)體上，提取了本征值相干屬性。相干屬性計(jì)算的參數(shù)主要進(jìn)行了影響地層產(chǎn)狀、影響縱向延展性和影響橫向分辨率三個(gè)參數(shù)的分析。通過測(cè)試地層傾角、空間孔徑及時(shí)間孔徑等敏感參數(shù)。消除地層傾角影響，斷層斷點(diǎn)更為清晰，得到對(duì)亞斷層能夠很好刻畫的本征值相干屬性。如圖6 所示為反映潛山內(nèi)幕的相干屬性平面圖，從圖中可以看到潛山內(nèi)幕破碎，斷裂系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜。

圖5 傾角控制增強(qiáng)及濾波處理前后地震剖面對(duì)比圖Fig. 5 Comparison of seismic profiles before and after dip control enhancement and filtering

圖6 提取的本征值相干屬性平面圖Fig. 6 Plane map of the Eigenvalue coherent attribute

在本征值相干屬性體上，采用AFE相干增強(qiáng)屬性分析，其主要目的是在相干基礎(chǔ)上進(jìn)行成像加強(qiáng)處理，包括線性增強(qiáng)、傾角增強(qiáng)和斷層增強(qiáng)三種方法。圖7對(duì)比了不同增強(qiáng)方法得到的斷層自動(dòng)提取相干增強(qiáng)屬性平面圖。圖7 的線性增強(qiáng)可以把斷層和巖性特征表現(xiàn)出來(lái)，斷層增強(qiáng)與傾角加強(qiáng)可以反映不同的發(fā)育區(qū)。斷層增強(qiáng)平面屬性對(duì)于小尺度斷裂預(yù)測(cè)效果最佳，能清楚的展示出不同的發(fā)育區(qū)，在發(fā)育帶附近，圖中藍(lán)色強(qiáng)的為斷層，白色弱的為發(fā)育區(qū)，顏色越偏深表示出現(xiàn)中小尺度斷裂的概率越大，所以利用相干加強(qiáng)屬性AFE去預(yù)測(cè)中小尺度的斷裂，效果最好的是傾角增強(qiáng)和線性增強(qiáng)平面屬性。相干加強(qiáng)AFE屬性較常規(guī)三代相干屬性精度更高，斷層斷點(diǎn)及平面變化細(xì)節(jié)更為突出。如圖7d所示，將線性增強(qiáng)與斷層增強(qiáng)進(jìn)行融合，結(jié)果能夠更清晰地刻畫亞斷層的平面展布規(guī)律。

圖7 斷層自動(dòng)提取相干增強(qiáng)屬性對(duì)比圖Fig. 7 Comparison of Automatic Fault Extraction (AFE) coherent enhanced attributes

最后，對(duì)于描述潛山內(nèi)幕微斷裂發(fā)育情況，選取了曲率屬性和最大似然體屬性進(jìn)行對(duì)比分析。曲率屬性的提取主要考慮地層傾角和方位角信息，沒有考慮巖性和地層壓力的影響。通過參數(shù)對(duì)比分析優(yōu)選分辨率最高的時(shí)窗參數(shù)進(jìn)行曲率屬性計(jì)算。如圖8a所示，最大正曲率屬性平面圖中色棒上紅色為絕對(duì)值較大的曲率值，白色為絕對(duì)值較小的曲率值。如圖8b所示，最大負(fù)曲率屬性平面圖中顏色越深，出現(xiàn)中等尺度斷裂的概率越大，色棒上紅色為絕對(duì)值較大的曲率值，白色為絕對(duì)值較小的曲率值。將不同曲率屬性結(jié)合起來(lái)綜合分析，可以觀察到較大的明顯斷層、較小的微斷裂線性構(gòu)造和解釋。

圖8 提取的曲率屬性平面圖Fig. 8 Plane maps of the computed curvature attribute

對(duì)最大似然屬性測(cè)試分析，將原始地震數(shù)據(jù)沿走向和傾角計(jì)算每一點(diǎn)的相似度，最終的最大似然屬性體更加準(zhǔn)確描述斷裂的發(fā)育規(guī)律，并通過與薄斷層最大似然屬性對(duì)比，發(fā)現(xiàn)薄斷層最大似然的剖面對(duì)微斷裂的預(yù)測(cè)效果更好，斷裂破碎帶及內(nèi)幕細(xì)節(jié)特征刻畫明顯(圖9、圖10)。選取0.4 作為屬性閾值門限，對(duì)比分析最大似然屬性與地震剖面的對(duì)比(圖10)，最大似然屬性在該區(qū)對(duì)微斷裂預(yù)測(cè)較為準(zhǔn)確；潛山內(nèi)預(yù)測(cè)的微斷裂發(fā)育。

圖9 提取的最大似然屬性平面圖Fig. 9 Plane map of the computed maximum likelihood attribute

圖10 最大似然屬性與地震剖面疊合對(duì)比圖Fig. 10 Comparison of the maximum likelihood and thinned fault maximum likelihood with seismic sections

2.3 綜合解釋

通過對(duì)比分析人工解釋的斷層、相干屬性、曲率屬性和最大似然屬性的結(jié)果(圖4、圖7、圖8、圖9)，可以發(fā)現(xiàn)對(duì)于潛山儲(chǔ)層內(nèi)幕的斷裂刻畫，反映了不同尺度的特征。最后，我們將三種尺度的屬性進(jìn)行疊合，以此來(lái)分析潛山內(nèi)幕的斷層發(fā)育規(guī)律。選取了人工解釋的斷層、AFE增強(qiáng)的本征值相干屬性和最大似然屬性三種屬性進(jìn)行融合。如圖11 所示，提取了反映潛山內(nèi)幕的沿層平面屬性，圖中用不同的顏色顯示不同的屬性。潛山內(nèi)幕發(fā)育兩組早期的走滑斷層，一組為北西西向，圖中的紅色斷層；另一組為北東東向，圖中的藍(lán)色斷層。相干屬性反映的是潛山內(nèi)幕發(fā)育的亞斷層，其主要受深層走滑斷層的影響，其發(fā)育特征及規(guī)律表現(xiàn)為與走滑斷層伴生且相互垂直。最大似然屬性對(duì)微斷裂刻畫較為準(zhǔn)確，潛山內(nèi)幕的微斷裂走向與北西西向斷層展布較為一致，且分布在潛山的翼部，與亞斷層發(fā)育相關(guān)，在圖11 中用Rainbow色標(biāo)顯示，其紅黃顯示微斷裂發(fā)育。同時(shí)，結(jié)合圖4b的潛山構(gòu)造圖，在圖11 中用紫色點(diǎn)線圈出了潛山高部位范圍，對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)在潛山翼部斷層、亞斷層和微斷裂發(fā)育，且亞斷層與微斷裂與斷層的發(fā)育相關(guān)。而在潛山構(gòu)造主體高部位的內(nèi)幕，走滑斷層及亞斷層發(fā)育，微斷裂不發(fā)育。

圖11 斷層、相干和最大似然屬性綜合平面圖Fig. 11 Comprehensive plane diagram of fault, coherence attribute and maximum likelihood attribute

3 結(jié)論

針對(duì)潛山儲(chǔ)層的斷裂發(fā)育規(guī)律刻畫，形成了利用疊后地震數(shù)據(jù)及多屬性相結(jié)合的分尺度描述方法。根據(jù)地震數(shù)據(jù)分辨率高低，實(shí)現(xiàn)了潛山儲(chǔ)層的斷層、亞斷層和微斷裂的三個(gè)尺度的描述，采用斷層解釋、本征值相干屬性、曲率屬性和最大似然體屬性。實(shí)際數(shù)據(jù)應(yīng)用結(jié)果表明，本文提出的疊后多屬性斷裂分尺度描述方法可以有效地進(jìn)行潛山油氣藏儲(chǔ)層的斷裂發(fā)育規(guī)律描述。在對(duì)亞斷層描述中，主要利用了本征值相干屬性，并且利用AFE相干增強(qiáng)，其對(duì)亞斷層的刻畫較清晰準(zhǔn)確。而通過對(duì)比曲率屬性和最大似然屬性對(duì)微斷裂的預(yù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)薄層最大似然屬性對(duì)微斷裂刻畫更好。

由于實(shí)際地震數(shù)據(jù)為海上常規(guī)的窄方位拖纜疊后地震數(shù)據(jù)，所以采用疊后多屬性分析進(jìn)行潛山儲(chǔ)層內(nèi)幕的斷裂系統(tǒng)進(jìn)行刻畫。潛山儲(chǔ)層受構(gòu)造的影響，其斷裂發(fā)育的平面展布特征明顯與潛山構(gòu)造具有很好的相關(guān)性。在潛山高部位微斷裂不發(fā)育，其原因可能與巖性有關(guān)，更易發(fā)育更小尺度的裂縫。因此，對(duì)于潛山儲(chǔ)層的裂縫預(yù)測(cè)需要開展基于疊前方位屬性反演研究，進(jìn)一步落實(shí)潛山儲(chǔ)層裂縫發(fā)育的有利目標(biāo)區(qū)。