1、高分辨率相干体在车西地区的应用摘 要:相干数据体是从地震数据中提取的一种地震属性,它通过对地震波形的相似性进行比较,进行求异去同、突出那些不相干的地震数据,揭示地层的不连续性。在揭示地层和岩性的横向变化,如断层和沉积相变化等方面,与常规的地震振幅切片相比有极大的优越性。在地震上规模较大的断层易于解释识别,而一些断距小的断层则难于解释和识别,为了提高对小断层解释的精度和合理性,本文利用基于本征值算法的高分辨率相干技术,精细刻画了车西地区微细断层等信息,与常规的相干方法对比,更能突出地震波不相干性,提高了的识别能力。 关键词:本征值算法 高分辨率相干 应用 自从将相干引入到三维数据的解释中以来 ,
2、相干的算法有了很大发展 ,大体上可以分为第一代相干 (cross correlation) 、第二代相(semblance) 、第三代相干 (eigenstructure)和高分辨率相干1。为了提高地震资料对小断层的分辨能力,本文采用的是高分辨率相干。 一、高分辨率相干技术原理 1.技术思路 当地下储层单元发生变化时,其地震响应特征也必定有所变化,高分辨率相干技术是通过三维数据体来比较局部地震波形、相位的相似性的2。根据地层连续,横向上地球物理、地质参数变化不大的情况下,道与道之间的波形特征应该相似的原理来将地震响应特征的横向变化定量化,突出地下波形的不连续性,进而揭示裂缝、断层、岩性体的边缘
3、等地质现象。为解决实际地震勘探提供最有利最直接的依据3-5。小波分析与 c3 相干体在小断层解释中的应用。 2.方法原理 新近推出的高分辨率相干体分析技术(Coherence Cube) ,利用本征值算法,与过去的相关(Correlation) 、相似(Semblance)相比,能更好的区分出断层细节以及河道等特殊地质现象。高分辨率相干体是通过多道本征分解处理来计算波形相似性的一种方法;其原理是:首先将两道地震振幅值交会得到交会图 (图 1) ,确定一个最小方向轴(minor axis)和一个主方向轴(major axis) 。 当两地震道波形特征完全一致时, 所有样点均沿主方向轴排列成一条直
4、线;当两地震道波形完全相反时, 所有样点将沿最小方向轴排列成一条直线。用这两个不同比列的向量分别表示主方向轴和最小方向轴, 在性代数中,这两个向量对应协方差矩阵中的特征值(本征值) , 称为本征向量。利用线性代数的矩阵运算很容易的计算本征值作为表征波形差别的参数。此本征算法是计算每一个倾角小立方体来测量计算波形相似度,首先通过初始本征和相似度运算后在进行高分辨率计算,对本道与其相邻道数值的权值平均后,利用拉普拉斯变换对层切片进行锐化,其锐化因子将应用到时间切片每一个采样点上,进而控制锐化强度。只有具有最大相似度值的倾角小立方体是正确的才被传送到本征算法中进行高级运算,选择高的自适应滤波和搞得自
5、适应率来降低噪音影响,并能够保留重要而微弱的相干特征。与其他算法相比,此种计算方法无论在分辨能力还是在抗噪性上,都比原始振幅体和 c2、c3 相干体要好,能更好的区分出断层细节及河道等特殊地质现象。 二、实际应用及其效果 车西地区位于车镇凹陷的西部,南北夹于无棣-义和庄凸起与埕子口凸起之间,西为庆云凸起,东部经套尔河鼻状构造的端部与车东地区大王北洼陷相通,东西长约 46km,南北宽约 16-28km,勘探面积约l100km2。是一个北东向延伸的北断南超的箕状断陷盆地。该构造带发育一系列近北东向的顺向盆倾断层,在断层的切割下,形成 4 个主要断阶,每个断阶发育的小断层均较多。断层既是油气运移的良
6、好通道又具有一定的封堵能力。可见断层的检测和识别在油气勘探中是非常重要的。此次利用高分辨率相干数据体弱化了横向相同的地层因素,突出了断层和岩性边界,不但能够检测出比较隐蔽的断层,而且对原有人工解释断层起到指导验证作用,使构造解释成果更可靠5-6。为工区内任意地震测线,大断裂在地震剖面上表现的非常清楚,但同向轴的一些扭曲现象不好解释,由于断层处地震反射波连续性发生突变,通过相干处理,断层区域相关值低,在沿目的层提取的高分辨率相干层切片上却较为清晰的刻画出来,并且有一定的延伸。与常规的相干结果对比,高分辨相干切片上大的及微细断层均清晰可见,结合本区的实际地质情况及钻井资料显示,这小微细断层是客观存
7、在的,从而说明本次高分辨率相干微细断层检测结果准确,效果良好。可以有效的指导构造精细解释或验证平面断裂组合的合理性。 三、结论 与常规的相干体相比,基于本征值算法的高分辨率相干技术不仅能对一些微小的波形变化以及微小的相位的错动很敏感, 其识别精度远远超过了肉眼和常规解释的识别精度。因此, 相干数据能有效地解决断裂复杂地区常规地震解释中断裂的组合问题,尤其对于中小断裂, 它具有解释时间快, 不受人为因素影响的特点,对油气勘探、开发具有一定的指导意义 。 参考文献 1 张军华,王永刚,赵勇,等.相干体技术算法改进及其在 JTH 地区的应用J.物探与化探,2002,26(1):50. 2韦红,朱仕军,谭勇等地震相干技术在识别小断层和裂缝中的应用-以喘息地区沙溪庙组为例J 勘探地球物理进展 2009,32(5)362-364 3 苏朝光,刘传虎,王军.相干分析技术在泥岩裂缝油气藏预测中的应用J石油物探,2002,41(2)197-199. 4 王永刚,刘礼农.利用相干数据体检测断层与特殊岩性体J?石油大学学报,2000,24(1):6972. 5谢桂生,石玉梅.双相干相关法在断层检测及落差估算中的应用.石油地球物理勘探,2000(l2):719723. 6李阳,李占东,于亚楠,等.相干体技术识别小断层-以宋芳屯油田芳 231 区块为例J油气地球物理,2009.