地震属性分析技术
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地震属性分析技术及应用姓名(吉林长春130000)摘要:地震属性是指由登前或叠后地震数据,经数学变换而得到的有关地震波的几何学、运动学、动力学和统计学特征。
目前地展属性主要用于储层岩性及岩相、储层物性和含油气性分析,随着油气勘探的不断深入特别是在常规地震资料含有微弱油气信息而人工难以分辨的情况下,人们致力于从三维地震数据体中提取其地震属性参数,并利用各种数学方法对地震闭等形成的隐蔽油气藏,在油气勘探中所占份量越来越大。
本文对地震属性分析技术的发展状况进行了归纳、总结,分析了其基本原理和工作流程,并对提取的地震属性进行了抽象分类和具体分类,特别对新地震属性进行了具体介绍。
最后对该技术进一步的研究工作进行了总结和展望。
关键词:地震属性属性分类储层预测叠前数据叠后数据油气预测1前言地震属性是指叠前或叠后的地震数据经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征的特殊度量值。
地震勘探技术通过60多年的发展,在油气勘探开发中,已经有效地解决了一系列复杂的地质问题,在各种复杂构造油气藏和隐蔽油气藏的勘察方面取得了重大成果,给生产带来了客观的经济效益。
特别是90年代,各种勘探技术大量涌现并应用于实际生产中,使得地震勘探工作思路扩宽、成果也越丰富。
纵观这些勘探技术,无一不是将各种先进的数学方法、计算机技术以及先进的物探技术进行综合应用的结果。
[5]在早期,地震勘探技术的发展主要以地震资料处理、成像技术为重点,在地震资料的使用上也只是以解决构造问题为主。
到了后期,获得高质量高精度的地震资料已不在成为技术难点,地震勘探技术的重点又转化为如何充分挖掘出采集、处理得到的昂贵地震资料中所包含的岩性、流体信息,从而将资料利用最大化。
这就是地震属性分析技术的研究目标。
现代能源地震勘探示意图总之,地震属性分析技术可以从地震资料中提取隐藏其中的多种有用信息,这为油气勘探与开发提供了丰富宝贵的资料,也为解决复杂地质体评价提供了实用的分析手段。
3 地震属性技术3.1 地震属性的概念与分类3.1.1 地震属性的概念地震属性是指从叠前和叠后地震数据中提取出来的运动学、动力学和统计学地震特殊测量值,过去的文献常称为地震属性参数,现在已统称为地震属性。
地震属性技术是指提取、显示、分析和评价地震属性的技术,在煤田地震勘探中包括地震属性的提取、地震属性的分析、利用地震属性区分构造、岩性并进行目的层预测。
3.1.2 地震属性分类地震属性的分类没有统一的标准,不同的学者分别提出过不同的属性分类。
结合煤田地震勘探的特点,可以根据运动学/动力学特征把地震属性分成八个类别:时间、振幅、频率、相位、波形、相关、吸收衰减、速度。
地震属性的类型很多,要根据解决的地质问题来选择相应的地震属性。
地震属性技术的关键在于属性提取,提取方式包括同相轴属性提取和数据体属性提取。
1.提取同相轴属性同相轴属性是与某个界面有关的地震属性,具体提取方法包括瞬时提取法、单道分时窗提取法和多道分时窗提取法。
瞬时提取法即传统的“三瞬”参数,瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率。
单道分时窗提取法是在一个地震道上用“可变时窗”提取各类属性参数,通过解释出的反射同相轴来定义可变时窗的上界和下界。
常用的有时间域属性参数、频率域属性参数和分形分维属性参数。
多道分时窗提取法是在多个地震道上用可变时窗提取各类属性参数,除了要定义可变时窗的上界和下界外,还需要定义处理道数。
将所得到地震属性放到中心道位置上。
常用的有品质因素和二维分形参数。
2.提取数据体属性基于数据体的地震属性将产生一个完整的属性体,其最大优点是能产生相关型的数据,从而提供逐道之间地震信号相似性和连续性的有用信息。
将固定的三维数据体转化为能反映一定地球物理特征的新三维数据体。
最常见的是相干数据体和方差数据体。
3.2 地震属性提取煤层地震波中含有大量地震信息,无论是煤层的构造变化或岩性变化都会引起它们的变化。
煤层的构造或岩性变化主要反映在密度、速度及其它弹性参量的差异上,这些差异导致了地震波在传播时间、振幅、相位、频率等方面的变化或异常。
LandMark地震属性处理PAL模块从地震数据中提取地震属性。
用来分离并揭示通常情况下剖面中被模糊了的信息。
将属性特征同井数据相联系,你可以判断出该工区的主要属性---然后我们将生产井与周围条件相结合,可预测出井周围的储层情况。
PAL包括两种计算类型:²Data Attributes(数据属性)—在提取属性系列前,先将输入地震数据转化为复数道。
²Attribute Extraction(属性提取)—计算任一20种地震属性系列,并将结果输出到属性层位中。
一、地震数据属性类型(Data Attributes)针对地震数据体,我们可计算出下列几种属性:Reflection Strength(反射强度)Instantaneous Phase(瞬时相位)Instantaneous Frequency(瞬时频率)Quadrature Trace(正交道)Apparent Polarity(视极性)Response Phase(响应相位)Response Frequency(响应频率)Perigram(波组剖面—删除次要信息,只留下主要波组信息)Cosine of Phase(相位余弦)Perigram*Cosine of Phase(乘积剖面—波组与相位余弦的乘积)二、输入与输出1、输入:地震数据(Seismic Data)一个PAL作业的输入数据是一个垂直地震数据(对3D工区来说是.3dv文件,2D工区是.2v2文件)。
你须指定要计算的测线和时间范围。
2、输出:属性数据体。
输出数据是一个属性数据体,例如,三瞬数据体等。
这些属性层位可以:²显示在SeisWorks上。
²根据属性数据体,作其它处理。
三、基本工作流程OpenWorks→Applications→PostStack/PAL弹出一个窗口:选择是2D还是3D工区;从List中选择SeisWorks工区;在Application Options项是选择PAL项;按Launch项。
石油勘探中的地震属性分析与解释技术石油勘探是指通过各种方法寻找和确定地下石油和天然气储藏地点、规模、构造等信息的活动。
地震属性分析与解释技术在石油勘探领域中被广泛应用,它是通过对地震数据进行处理和解释,来揭示地下构造和油气运移规律的一种方法。
本文将介绍地震属性分析与解释技术的背景、原理和应用,并探讨其在石油勘探中的重要性。
一、地震属性分析与解释技术的背景地震勘探是石油勘探中最常用的非地质方法之一。
它利用地震波在地下不同岩层中的传播速度和反射特性,通过记录和分析地震波数据,来确定地下构造和岩石性质。
地震属性分析与解释技术是对地震数据进行进一步加工和解释的方法,以获取更详细和准确的地下信息。
二、地震属性分析与解释技术的原理地震属性分析与解释技术基于地震波与地下介质相互作用的原理,主要包括以下几个步骤:1. 数据预处理:这一步骤主要包括地震数据的质量控制、去噪和正常化等处理,以确保地震数据的准确性和可靠性。
2. 特征提取:在地震数据中提取出与地下介质性质相关的各种特征参数,如振幅、频率、相位等。
3. 特征分析:通过对地震数据中提取的特征参数进行统计、频谱分析、滤波等处理,得到地下构造和岩石性质的相关信息。
4. 属性解释:将特征分析得到的信息与地质模型相结合,进行地下构造和岩石性质的解释,可以通过绘制等值线、剖面图等方式展示解释结果。
三、地震属性分析与解释技术的应用地震属性分析与解释技术在石油勘探中有着广泛的应用,主要体现在以下几个方面:1. 构造解析:通过分析地震属性,可以揭示地下断层、褶皱等构造信息,为构造解析和盆地演化研究提供依据。
2. 岩石性质评价:地震属性分析可以用于评价地下岩石的物性参数,如孔隙度、地应力、饱和度等,进而估算油气储量和开发潜力。
3. 油气运移规律研究:地震属性分析可以揭示地下含油气层的分布、流动性质等,为油气运移规律研究提供基础数据。
4. 油气藏预测:通过对地震属性的综合分析,可以识别出潜在的油气藏区,从而指导勘探远景评价和钻探工程的布置。
地震属性分析技术地震属性分析技术是地震学研究中的一种重要手段,用于研究地震震源的性质、地震波传播的特征以及地下地震波通过地壳和地球内部介质的响应过程。
本文将从地震属性的定义、地震属性分析方法以及地震属性对地震学研究的意义三个方面展开介绍,以期全面了解地震属性分析技术的基本概念和应用。
地震属性是指与地震波传播性质有关的物理量或特征。
地震学研究中常用的地震属性包括地震波振幅、频率谱、速度和极性等。
这些地震属性可以通过对地震观测数据(地震图像)进行分析和处理得到,进而揭示地震震源机制、地壳介质特性以及地球内部结构等信息。
地震属性分析方法主要分为时域方法和频域方法。
时域方法是指通过对地震波形振幅随时间变化的分析,获取地震属性信息。
常用的时域分析方法有包络函数、短时傅里叶变换、小波变换等。
频域方法则是通过对地震波频率谱的分析,获得地震属性。
频域分析方法包括傅里叶变换、功率谱估计、谱比法等。
这些地震属性分析方法能够提取地震波的特征参数,从而揭示地震事件的本质特征。
地震属性分析技术在地震学研究中具有广泛的应用。
首先,它可以帮助我们深入了解地震震源的机制。
地震源机制研究是地震学的一个重要分支,通过分析地震属性可以获取地震震源的矩张量、震中距依赖性以及非正常破裂机制等信息,从而推断地震发生的构造背景和应变状况,有助于了解地震的发生机理。
其次,地震属性分析可以揭示地壳介质的性质。
地壳介质特性对地震波的传播和反射会产生明显影响,通过对地震属性的分析,我们可以了解地震波在地壳中的传播速度、衰减系数和散射特性等信息,从而推测地下地质构造、介质类型以及岩性等地质参数。
这对油气勘探、地质灾害预测等领域具有重要意义。
最后,地震属性分析还可以研究地震波的能量衰减过程和相位变化。
地震波的能量在传播过程中会出现衰减和散射,地震属性分析可以定量评估这些过程,并通过反演方法还原地震源处的能量分布以及介质的方向性响应。
这对地震工程和地震预测等应用具有指导意义。
地震属性及其提取方法1绪论1.1 选题的必要性及重要性地震属性分析技术作为油气藏勘探的核心技术之一,其作用主要为:岩性及岩相、储层参数和油气的预测。
地震数据体中含有丰富的地下地质信息,不同的地震属性组合可能与某些地质参数具有很大的相关性,因此利用地震属性参数可以有效地进行储层预测。
常用的地震属性主要有瞬时类参数、振幅统计类参数、频能谱统计类、相关统计类、层序统计类。
在层序界而内追踪闭合基础上,将地震属性分析技术、储集层反演技术、相干体切片技术等许多新技术综合应用于分析论证,可以预测有利的区带,进行油气藏勘探。
1.2 重要研究内容地震属性包括剖面属性、层位属性及体属性,目前层属性最为常用和具有实际意义。
剖面属性提取就是在地震剖面沿目的层拾取各种地震信息,主要通过特殊处理来完成;层位属性就是沿目的层的层面并根据界面开一定长度的时窗提取各种地震信息。
提取的方式有:瞬时提取、单道时窗提取和多道时窗提;体属性提取方法与层位属性相同,只是用时间切片代替层位。
地震属性提取选择合理的时窗很重要,时窗过大,包含了不必要的信息;时窗过小,会丢失有效成分。
时窗选取应该遵循以下原则:(1) 当目的层厚度较大时,准确追出顶底界面,并以顶底界面限定时窗,提取层间各种属性,也可以内插层位进行属性提取;(2) 当目的层为薄层时,应该以目的层顶界面为时窗上限,时窗长度尽可能的小,因为目的层各种地质信息基本集中反映在目的层顶界面的地震响应中。
1.3地震属性分析的难点问题(1)地震属性分析的间接性。
地震数据中所含的储层信息往往是十分间接的,至今无法建立明确的物理或数学模型,这种关系通常是定性的、模糊的、不唯一的,带有一定的经验性,因此我们无法用某种确定性的方法从地震数据中进行分析。
(2)地震属性相关性的错综复杂。
各种地震属性之间的相关性错综复杂,主次关系变化不定,数量关系难于提取,因此应用常规的分析方法做出定量的分析也比较困难。
(3)地震属性的非线性特性。
石油勘探中的地震数据处理与属性分析在石油勘探领域,地震数据处理与属性分析在确定油田储量和优化油藏开发方案方面起着至关重要的作用。
本文将探讨地震数据处理和地震属性分析的原理、方法以及在石油勘探中的应用。
一、地震数据处理地震数据处理是指对地震勘探过程中获取的原始地震数据进行滤波、去噪、叠前和叠后处理等一系列步骤,以提高数据质量,准确地还原地下地质构造的目标。
地震数据处理的主要步骤包括数据质量评价、静校正、时域与频域滤波、打靶叠加和剖面叠前处理等。
1. 数据质量评价地震勘探过程中采集到的地震数据中可能包含一些噪声,如自然噪声和人为干扰。
数据质量评价是通过检测噪声的存在并对其进行定量评估,以确定后续处理的可行性和精度。
一般常用的评价方法包括信噪比分析和频谱分析等。
2. 静校正静校正是对地震记录进行时间校正,消除射线路径上的静态时移,以实现地震记录的时间对准。
常用的方法包括搬移校正、视速度校正和剩余静校正等。
通过静校正,可以准确还原地下地质构造,提高地震剖面的分辨率。
3. 时域与频域滤波时域滤波和频域滤波是对地震记录进行去噪和增强的关键步骤。
时域滤波可通过设计和应用数字滤波器来实现,常见的有低通滤波和高通滤波。
而频域滤波则是将地震记录转换到频率域,通过选择特定频率段的信号来实现滤波效果。
4. 叠前与叠后处理叠前和叠后处理是地震数据处理中的重要环节。
叠前处理是指在地震记录中根据地震波在地下的传播过程进行综合处理,以还原地下地质模型。
叠后处理则是对叠前处理结果进行后处理和解释,获取地下构造和岩性等信息。
这些处理方法包括共炮点叠加、共收发线叠加、速度分析和偏移成像等。
二、地震属性分析地震属性分析是指通过对地震数据进行统计、分析和解释,获取地下地质属性和油藏潜力等信息。
地震属性可以是地震数据的一些特征参数,如振幅、频率、相位、轮廓等,也可以是地震数据在地下地质结构中的反射性质。
地震属性分析的核心任务是提取有效的属性信息,揭示地下构造和油气分布规律。
地震属性技术精讲什么是地震属性?地震属性指的是那些由叠前或叠后地震数据,经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征和统计特征,其中没有任何其它类型数据的介入。
长时间以来,我们使用地震属性进行地震解释。
自60年代起,利用薄层调谐厚度的概念,进行薄层解释。
70年代以来,使用了反射波振幅变化特征——亮点、暗点、平点,对含气砂岩储集体进行预测。
80年代,出现了AVO分析技术,改进了含气砂岩和岩石孔隙中的饱和液成分的预测;给出了岩石柏松比对比度增大的标志,以鉴别岩性和岩石孔隙度。
在这个期间,地震属性多半是基于振幅测量的瞬时属性。
70年代后期到80年代,地震地层学解释迅速发展,广泛应用。
通过分析地震反射特征,确定地震相类型并作岩相转换,这是地震地层学分析的基本方法。
瞬时振幅和瞬时频率被用于岩性解释,瞬时相位被用于检测地层的接触关系。
90年代以来,由于储层描述和3D数据体解释的需要,地震属性技术急剧发展。
利用地震属性技术进行储层不均匀性描述。
一般是利用测井资料解释储层物性参数与井旁地震道地震属性之间的相关性,将地震属性转换成储层物性,并推算到井间或无井区。
这项工作被称为地震引导测井储层物性估计,用以制作岩石物性剖面。
因此,地震属性技术在储层预测、储层特征参数描述、储层动态监视等方面的应用,已成为石油工业注意的焦点。
3D地震数据能形成3D的地震属性体,如倾角、方位、相干体和方差体等,所解决的问题是地下空间范围的问题;高速发展的计算机技术(硬件)和计算技术(软件),大大地提高了测量地震波的几何学、运动学、动力学和统计学的能力,使得地震属性的提取简便、快捷;人机交互工作站的使用和强大的功能,使得解释人员能正确选用地震属性,合理地解释地质现象;物探、地质和油藏技术人员的结合,赋予地震属性更加有效的地质意义,尤其是对储层的研究开辟了一个新的途径。
这些都是地震属性技术能够快速发展的重要因素。
地震属性技术在我国的发展,起步于80年代中后期。
第28卷第2期2013年4月(页码:0815-0823)地 球 物 理 学 进 展PROGRESS IN GEOPHYSICSVol.28,No.2Apr.,2013王开燕,徐清彦,张桂芳,等.地震属性分析技术综述.地球物理学进展,2013,28(2):0815-0823,doi:10.6038/pg20130231.WANG Kai-yan,XU Qing-yan,ZHANG Gui-fang,et al.Summary of seismic attribute analysis.Progress in Geophys.(inChinese),2013,28(2):0815-0823,doi:10.6038/pg20130231.地震属性分析技术综述王开燕1, 徐清彦1, 张桂芳2, 程某存3, 李培海4(1.非常规油气成藏与开发省部共建国家重点实验室培育基地;黑龙江省油气藏形成机理与资源评价重点实验室;黑龙江省普通高等学校油气藏形成机理与资源评价重点实验室;东北石油大学地球科学学院,大庆163318;2.大庆物探研究所,大庆163357; 3.延长油田股份有限公司子北采油厂,延川717300;4.东方地球物理勘探有限责任公司辽河物探处,盘锦124010)摘 要 近年来,地震属性分析技术在地层岩性解释、构造解释、储层评价、油藏特征描述以及油藏流体动态检测等方面得到了广泛应用,并且在油气勘探开发中起着越来越重要的作用.地震属性技术能提取隐藏在地震资料中的有用信息,提高对储层有利区预测的准确度.因此,对地震属性技术在储层预测中的应用的研究显得十分重要.本文就地震属性的发展历程、地震属性分类、地震属性提取和地震属性的优化及预测方法进行了归纳总结,并对地震属性技术在国内外的发展情况作了简要的介绍.关键词 地震属性,地震属性优化,储层预测doi:10.6038/pg20130231 中图分类号 P631 文献标识码 A收稿日期 2012-06-11; 修回日期 2012-09-21. 投稿网址 http//www.progeophys.cn基金项目 黑龙江省教育厅科学技术研究基金项目(12511018)资助.作者简介 王开燕,男,1966年生,副教授,硕士,主要从事应用地球物理方法研究和教学工作.(E-mail:wangkaiyan100@sina.com)Summary of seismic attribute analysisWANG Kai-yan1, XU Qing-yan1, ZHANG Gui-fang2, CHENG Mou-cun3, LI Pei-hai 4(1.Accumulation and Development of Unconventional Oil and Gas,State Key Laboratory Cultivation Base Jointly-constructed byHeilongjiang Province and the Ministry of Science and Technology;Heilongjiang Oil and Gas Reservoir Forming Mechanism andResource Evaluation Key Laboratory(Northeast Petroleum University;Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir FormingMechanism and Resource Evaluation,College of Heilongjiang Province;Key Laboratory of Oil and Gas ReservoirForming Mechanism and Resource Evaluation,College of Heilongjiang Province;Geoscience College ofNortheast Petroleum University,Daqing163318,China; 2.Daqing Geophysical Institute,Daqing163357,China;3.Zi Bei oil production plant of Yan chang oilfield Stock Limited Company,Yanchuan,717300,China;4.Liaohe Geophysical Department,BGP Company,CNPC,Panjin124010,China)Abstract Recent years,Seismic attribute analysis has been widely applied in lithological interpretation,structuralinterpretation,reservoir evaluation,reservoir characterization and reservoir fluid dynamic detection,plays anincreasingly important role in the oil and gas exploration and development.Seismic attribute technology can extractuseful information which hidden in the seismic data and improve the prediction accuracy of favorable reservoir area.Therefore,the study of seismic attribute technology used in reservoir prediction is very important.In this paper,thedevelopment course of seismic attribute,classification of seismic attribute,the extraction,optimization and predictionmethods of seismic attribute were summarized,and the development situation of seismic attribute technology in thedomestic and foreign are introduced.Keywords seismic attributes,seismic attribute optimization,reservoir prediction地球物理学进展 http//www.progeophys.cn 28卷 0 引 言“地震属性(Seismic attributes)”最早可追溯到20世纪60年代[1],当时国内有很多的译名,如地震信息、地震特征、地震参数、地震标志等,直到90年代才确定为地震属性,国际知名企业Landmark公司认为:地震属性是一种描述和量化地震资料的特性,是原始地震资料中所包含全部信息的子集.对于地震属性的定义众说纷纭,但是从纯数学的角度来说,地震属性可以定义为地震资料的几何学、运动学、动力学及统计学特征的一种量度[2-9].地震属性发展至今大致经历了3个阶段:第一阶段是起步阶段,20世纪60~70年代,人们通过各种观察提出了“亮点”、“暗点”和“平点”技术,利用这个技术可以直接进行油气检测,随着数学方法的引入,又提出了瞬时属性和复数道分析技术,瞬时属性技术被直接用于石油地球物理勘探的解释和预测.第二阶段是迅速发展阶段,20世纪80年代初期,一方面利用振幅随炮检距变化的规律,另一方面出现了大量的属性定量提取方法,提取出来的属性多达几十种,但是这样提出来的地震属性没有明确的地质意义,在应用过程中导致了人们对它的不信任.第三阶段是基本成熟阶段,90年代初,多维属性分析技术出现,地震属性有了更明确的地质意义,能揭示出地震数据体中的沉积、岩性和储层的信息,地震属性研究开始向科学化方向发展.近年来,随着智能化技术和可视化技术在地震属性分析中越来越广泛的应用,出现了一个新的概念“准属性”.目前,地震属性技术在构造解释、地层岩性解释、储层评价、油藏描述以及油藏流体动态检测等领域得到了广泛应用,在模型正演、相干体技术、聚类分析、地震相分析、多属性综合分析等方面也有了较大的发展.地震属性技术在油气勘探开发中发挥着越来越重要的作用[10-16].1 地震属性的分类和提取1.1 地震属性的分类随着数学、信息科学等领域新知识的引入和广泛应用以及计算机技术的迅速发展,利用各种数学方法从地震数据体中提取的各种地震属性越来越多,可归纳为振幅、波形、频率、衰减、相位、相关、能量、比率等8大类91种,随着计算机技术的快速发展,目前已经发展到近200种地震属性,目前大多数方法是根据算法和针对某个研究目标来进行分类,没有一个统一的分类标准,也很难建立一个完整的地震属性列表[17].为了更好理解和应用地震属性,在国外,Taner、Brown、Quincy Chen以及Liner对地震属性分类作了详细的研究.1995年Taner等人根据地震属性的物理和地质意义,将地震属性分为两类,一类为几何属性,另一类为物理属性.针对提取属性的地震数据体不同,物理属性又可分为叠前属性和叠后属性,叠前属性包括AVO.1996年Brown将地震属性分为4种基本类型,即时间、振幅、频率和衰减属性.每种基本类型根据提取属性的数据体不同又分为叠后属性和叠前属性,其中叠后属性按提取方式的不同分为沿层属性和沿时窗属性.1997年QuincyChen提出了两种分类方法,一种以运动学和动力学为基础把地震属性分成振幅、波形、衰减、相关、频率、相位、能量、比率八种类型;另一种基于储层特征不同把地震属性分为亮点和暗点、不整合圈闭和断块隆起、油气方位异常、薄互层、地层不连续性、石灰岩储层和碎屑岩、构造不连续性、岩性尖灭有关的属性.2004年Liner将地震属性分为基本属性和特殊属性.此外按照属性提取方式的不同可将属性分为层位属性和时窗属性两类,按照地震属性的定义可以将地震属性分为几何学属性、运动学属性、动力学属性和统计学属性四大类.我国学术界较为流行的分类方法是从运动学与动力学角度将地震属性分为振幅、频率、相位、能量、波形和比率等几大类[18-25].1.2 地震属性的提取1.2.1 地震属性的提取方法地震属性的提取,是指利用各种数学分析方法从地震数据体中拾取隐藏在其中的与岩性和储层物性有关的信息的过程.地震属性的提取方式主要有剖面属性、层面属性和三维体属性提取.地震剖面属性提取就是采用三瞬处理、时频分析和波阴抗反演等特殊处理手段在确定的地震剖面上沿着目的层层位拾取各种地震信息,获取地下地质信息.这种提取方式不仅简单经济而且实际的应用效果也较好.地震层面属性提取就是用不同的数学方法分时窗提取目的层反射界面或某一时间界面的各种地震信息,以获得目的层段在整个工区范围内的横向变化信息.地震三维体属性提取就是在三维数据体中某一合适的时窗内提取各种地震信息.层位属性与三维618 2期王开燕,等:地震属性分析技术综述属性体均采用单道时窗和多道时窗的属性提取方式,二者在具体操作上略有差异但本质上是完全一致的[26-31].属性的提取既可以在二维地震数据又可以在三维地震数据体上进行,不同的是利用二维地震数据只能得到剖面属性和层位属性(或称为界面属性、层面属性、波至属性等)而利用三维地震数据除了能够得到与此相同的属性外还能够获得三维属性体.在实际应用中地震属性提取的方式应根据研究工区的储层地质特点、勘探程度以及所要解决的问题进行选择,这样才能获得较好的效果.1.2.2 地震属性提取的影响因素1)地震属性提取时时窗大小的选取地震属性的提取首先要选择合适的时窗,时窗的大小直接决定了提取地震属性时参与计算的地震数据体的范围,时窗开得过大,包含不必要的信息;开得过小,则会出现截断丢失有效成分,这样对提取出的属性结果产生影响.因此时窗选取的好坏对地震属性的提取是非常关键的,时窗的选取主要分为固定时窗法和沿层滑动时窗法两种.通过对地震属性提取方法的理论分析以及模型计算总结了在储层预测的实践中时窗选择应遵循以下准则[32-38]:①如果能够同时准确追踪储层顶、底界面,则用顶底界面限定时窗提取层间各种信息;②如果只能确定目的层的顶界,以顶界同相轴对应的时间值作为时窗的起点,以合适的固定时窗长度沿层滑动提取属性,时窗长度的选取以各道均包含储层又尽可能少地包含非储层信息为准;③如果储层的顶底界面都不能确定,则以相邻的标准层的走势为参考,根据井点对应的储层时间厚度,选取合理的时窗长度进行属性提取;④层顶界以上地震信息不包含储层地质信息,当目的层过薄,对应地震波组过短,时窗需要延长时只能适当下延;⑤一般情况下时窗长度应根据地震数据的主频而定,在尽可能少包含非储层信息的条件下应尽可能选取较大的时窗(1/2周期到3/2个周期);⑥在储层反射横向连续性较好的情况下,不宜根据井旁道计算平均储层时间厚度作为时窗长度.2)地震数据的信噪比信噪比直接影响地震属性的提取效果,它是地震数据的一个关键的品质因素,提取相同的地震属性,从信噪比高的地震数据中提取的属性要比从信噪比低的地震数据中提取的属性好.当信噪比小于2(低信噪比)时,原则上不能利用地震属性研究地质问题;当信噪比为2~4(中等信噪比)时,可以利用地震属性研究地质问题;当信噪比大于4(高信噪比)时,所提取的地震属性最稳定,可靠性高,则完全能利用地震属性研究地质问题[39].2 地震属性的优化随着对地震属性的深入研究,运用各种数学方法拾取出的地震属性种类越来越多,虽然属性的增多能给我们带来更多有用的信息,但它的无限增加也给储层预测带来了不利的影响,地震属性与所预测对象之间存在复杂关系,不同地区、不同深度、不同储层的地质条件及储层条件也不同,储层对地震属性的敏感程度不完全相同,即使在同一个工区、同一套储层,观测对象不同,对应的敏感属性也是有明显差异,因此我们必须对提取出的大量属性进行优化选择.一般来说地震属性优化应当遵循以下准则:优化后的属性集整体与研究对象具有某种相关性,能够对样本进行有效分类;达到属性结构的最优化,以尽可能相互独立的变量组成尽可能低维的变量空间;使有用信息损失为最小,剔除起干扰作用的属性[40-48].在遵循这些基本准则的前提下,地震属性优化分析方法可以分为地震属性降维映射和地震属性选择两大类.2.1 地震属性的标准化由于不同的地震属性的提取方式和计算方法均不相同,导致了不同地震属性的单位、量纲以及数值大小、变化范围都不相同的,直接使用这些属性数据,就会出现突出绝对值大的属性,压制绝对值小的属性的现象,为了克服出现这种不合理现象,在使用属性数据前必须对地震属性值进行标准化处理.地震属性的标准化方法主要有总和标准化、最大值标准化、模标准化、中心标准化、标准差标准化、极差标准化和极差正规化等.根据地震属性参数的特点,实际应用过程中通常采用极差正规化对地震属性参数进行归一化处理.极差标准化是将属性的每个观测值减去该属性所有观测值的最小值,再除以该属性观测值的极差,变换后每个属性观测值在0~1之间,公式为x′ij=xij-min1≤k≤nxkjmax1≤k≤nxkj-min1≤k≤nxkj(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m),(1)其中,x′ij是变换后的属性值,xij为变换前的属性值.718地球物理学进展 http//www.progeophys.cn 28卷图1 各方位角频率属性剖面(a)0°方位角;(b)45°方位角;(c)90°方位角;(d)135°方位角.Fig.1 Azimuth frequency property profile(a)0°azimuth angle;(b)45°azimuth angle;(c)90°azimuth angle;(d)135°azimuth angle.图2 研究区不同深度的各向异性切片图(a)火山机构底部;(b)火山机构中部;(c)火山机构顶部.Fig.2 Anisotropic slices of the study area at different depths(a)The bottom of the volcanic edifice;(b)The middle of the volcanic edifice;(c)The top of the volcanic edifice.2.2 地震属性降维映射K-L变换是地震属性降维映射较常用的方法.它可以有效地将一个高维变量系统综合简化成一个低维变量系统,并且新变量系统中的各个变量均是无关的.2.3 地震属性选择方法2.3.1 专家优选油田专家对某个地区与储层特性关系比较密切的地震属性是比较了解的,因此凭经验可以进行地震属性选择,对专家优选出的地震属性或地震属性组合进行分析,达到预测储层的目的.专家优选法需结合地质、测井等方面的资料对所有属性进行分析,其优点是可信度高,优选出的属性一般有较明确的地质意义;缺点是对工区以及各种地震属性的含义都需要有深入的了解,工作量大,主观性大[49].2.3.2 自动优选地下储层是非常复杂的,仅凭油田专家的经验很难从大量的地震属性中优选出合理的地震属性或地震属性组合,因此还需要借助数学手段进行选择,常用的自动优选法有:顺序前进法、顺序后退法、增l减r法、属性比较法、近些年出现了一些优选地震属性的新方法,有遗传算法、RS理论决策分析方法、818 2期王开燕,等:地震属性分析技术综述聚类分析法、因子分析等.下面就这几种新方法进行简要介绍:遗传算法是具有“生成+检测”的迭代过程的搜索算法,采用并行搜索,搜索效率高.引入遗传算法可以找到组合优化问题的全局(或近似)最优解,即找出储层预测中的最优(或次优)地震属性组合.RS理论可单独进行地震属性优化与模式分类,也可与其它模式识别方法结合起来进行地震属性优化与模式分类,它为模式识别提供了一种新的方法.聚类分析是根据客体间在性质上或成因上的相关性大小,对客体进行分类的一种多元统计分析方法.通过聚类分析法得到的属性分类更为合理,可能突破传统地质学的一些定性分类系统.根据聚类分析的方法原理,聚类分析又可以细分为聚合法聚类分析和分解法聚类分析两种.聚合法是目前最常用的聚类分析方法,聚合法聚类分析是以表示客体亲疏关系的分类统计量为依据,把原本自成一类的每个客体按照彼此间的关系,最亲密的客体合并成一类,再根据类之间的亲疏程度继续合并,直到全部客体聚为一类,给出一个定量聚类分析谱系图,以谱系图为依据进行地震属性的优选.分解法聚类分析是在进行聚类分析开始时把全部客体看成一类,然后以某种分类统计量为依据进行分解,一直分解到所需的分类为止,它与聚合法聚类分析刚好相反.在进行聚类分析时最重要的是衡量出客体间的相似程度,通常用聚类统计量来作为衡量客体间的相似度的指标,聚类统计量有Q型聚类统计量和R型聚类统计量,每种统计量分别包括相似系数、相关系数、距离系数,但常选用相关系数作为聚类统计量.因子分析是研究变量间的相关关系、样品间的相似关系、变量和样品的成因关系以及分析变量和样品间存在上述关系的内在原因的多元统计分析方法的总称.因子分析可分为Q型因子分析、R型因子分析和对应分析3种类型.不同于专家优选法,自动优选法的可信度不高,优选出的地震属性可能会没有明确的地质意义,但是它的优点是不需要对工区和地震属性的含义进行深入的理解,比较客观,大大地减少了研究人员的工作量.2.3.3 专家与自动优选相结合因为专家优选和自动优选都有局限性,所以通常将专家与自动优选相结合进行地震属性优化,在实际中经常采用专家优化与最优搜索算法结合,求取该组合优化问题的最优解.3 地震属性预测分析方法属性预测分析是将提取和优化后的各种地震属性与已知井的地层结构、岩石物性、储层含油气等信息相结合,明确可利用地震属性的地质物理意义,并进行精细的解释、推断,通过数学统计等方法从而得出对储层定性或定量的结论.目前有逐步回归、神经网络、协克里金等地震属性预测储层参数的方法.每种方法各有特点,实际应用时可凭经验选择其中的一种预测方法,本文就这几种方法进行归纳总结.3.1 神经网络方法人工神经网络实际上是一种模拟人脑思维的模式识别技术,获得智能信息处理功能的理论,神经网络着眼于脑的微观网络构造,通过大量神经元的复杂连接,采用由底到顶的方法通过自学习自组织的非线性动力学所组成的并列分布方式,来处理难以语言化的模式信息.目前,神经网络在石油勘探、开发中已经得到了非常广泛的应用,它根据给定的井点处的储层参数和各种地震属性,通过自学习功能,形成比较复杂的网络系统,建立起储层参数与地震属性参数之间较为复杂的关系.3.2 逐步回归分析法逐步回归分析的基本思路是:根据优选出的地震属性对储层参数作用的大小,依次引入到回归方程中,及时去掉对储层参数作用不明显的属性,直到无对储层参数作用明显的属性存在,同是,也无对储层参数不明显的属性,这时回归方程中的所有属性都是对储层参数明显的属性.按照涉及自变量的多少,可分为一元回归分析和多元回归分析;按照自变量和因变量之间的关系类型,可分为线性回归分析和非线性回归分析.3.3 协克里金方法协克里金方法是建立在地质统计学理论基础上结合少量不规则分布的井点数据和规则密集网格分布的地震参数来重建储层参数空间分布的参数预测方法,它能提高储层参数估计值的精度,但由于协克里金方法存在对大尺度范围的数据平滑处理时,模糊化并光滑化了小尺度的变异的缺陷,肖思和提出了分形协克里金方法,这种方法在三维储层参数预测中取得了一定的成效.地震属性预测的方法还有相关滤波方法、支持向量机方法、判别分析法、非参数回归分析方法、灰色识别、模糊神经网络方法等[50-56].918地球物理学进展 http//www.progeophys.cn 28卷 4 地震属性的研究成果及发展趋势地震属性技术经过几十年的发展,已经日趋完善,国内在不断吸收消化国外技术的同时也在不断的开发适合我国油气勘探开发的地震属性方法技术,国内的各油田研究单位研究人员同心协力对地震属性进行研究,并取得了可观的地震属性创新成果.刘企英、陈遵德、朱广生、杜世通等学者致力于地震属性的研究,发表了相关的专著;张应波从微观角度,根据Biot双相介质理论研究开发了一套储层物性参数处理新技术;这几年《石油地球物理勘探》、《地球物理学报》等一批专业期刊都有不少有关地震属性研究的文章发表[32].中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所,长期开展复杂地质条件下地震属性技术研究探索,着重研究了深度域地震属性特征与储层物性的关系,形成了一套在叠前深度域进行地震属性分析的方法技术,研制出了一系列国际领先的、拥有自主知识产权实用化的叠前深度域地震属性提取和分析的软件,成功应用于南方复杂区块实际地震数据的深度域属性提取,取得了深度域地震勘探研究的创新成果[57].现阶段国内地震属性研究的重点是地震属性的优选和储层预测识别方法问题.国内对地震属性的研究相对于国外要滞后一些,纵观地震属性分析技术的发展历程和国内外对地震属性技术的研究现状,未来几年地震属性的研究方向主要集中在以下几个方面:1)三维地震数据体界面、体积属性计算方法研究;2)原始地震资料的品质的提高;3)地震属性与储层参数之间物理、统计关系及储层参数转换方法研究,从而达到自动优化的目的;4)对传统属性线性或者非线性组合,得到新的属性;5)地震属性体全三维可视化储层解释技术和地震多维多属性体综合研究;6)属性解释的定量化进程加快,解释的可信度提高;7)叠前深度域和弹性波分析;8)属性分析在三维地震、时移地震、多波多分量中的应用研究.邵锐等人通过对徐深气田徐深21井区的地震属性的各向异性识别出了火山机构[58].对该区块的地震数据进行分析,将原始地震数据分别划分为0°、45°、90°、135°四个方位角.通过优分出的能量分位数频率的各向异性变化来预测火山机构的分布,图1为各方位角的能量分位数频率剖面,各剖面的差异体现了该属性的各向异性.图2为目的层段相应深度的各向异性切片,从各向异性切片上可以直观地看出火山机构的演化过程.经分析,切片图2a反映的主要是火山通道相;切片图2c反映的是火山口特征;图2b处于火山根部和火山口的中间,呈现出过渡形态特征.属性分析贯穿采集、处理、解释全过程,从解释向采集、处理方面备受关注,应用领域从勘探向开发延伸,更加重视多尺度的分析,力求采用的方法对不同储层都达到最佳预测分析,属性研究的总体发展趋势是地质成像、智能化和系统化,达到属性分析自动一体化[59].5 结 论近年来地震属性被广泛应用于储层预测、储层描述、储层表征、储层监测等领域中,但是在叠前深度域、弹性波分析、属性解释的定量化及风险评估方面的进步不大,地震属性的研究前沿会集中在这几方面.地震属性分析技术在这些年取得到了飞速发展,地震属性在油气勘探阶段和开发中所发挥的作用越来越大,但是我们在实际应用中,不可以过分夸大地震属性分析技术在储层预测中的作用,要实事求是,利用地震属性技术,结合测井及地质资料对储层进行更准确、更多方位的综合预测.参 考 文 献(References):[1] 王永刚,乐友喜,张军华.地震属性分析技术[M].山东:中国石油大学出版社,2007:97-100.Wang Y G,Le Y S,Zhang J H.Seismic Attribute AnalysisTechnology(in Chinese)[M].Shangdong:China Universityof Petroleum Press,2007:97-100.[2] 郭华军,刘庆成.地震属性技术的历史、现状及发展趋势[J].物探与化探,2008,32(1):19-22.Guo H J,Liu Q C.The discussion of earthquake attributetechnologys history present situation and developmenttendency[J].Geophysical and Geochemical Exploration(inChinese),2008,32(1):19-22.[3] 肖西,党杨斌,唐玮,等.地震属性分析技术在饶阳凹陷路家庄地区的应用[J].长江大学学报(自然版),2011,8(5):40-42.Xiao X,Dang Y B,Tang W,et al.Application of utilizedseismic attribute technology in Raoyang depressionLujiazhuang area[J].Journal of Yangtze University(NaturalScience Edition)(in Chinese),2011,8(5):40-42.028 2期王开燕,等:地震属性分析技术综述[4] 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地震多属性分析及其在储层预测中的应用研究一、概述地震多属性分析及其在储层预测中的应用研究,是近年来地球物理勘探领域的一个重要研究方向。
随着油气勘探开发的不断深入,对储层的精细刻画和准确预测已成为提高勘探成功率、降低开发成本的关键所在。
地震多属性分析作为一种有效的技术手段,能够从地震数据中提取出多种与储层特征相关的信息,进而实现对储层的定量评价和预测。
地震属性是指从地震数据中提取的能够反映地下介质某种物理特性的量度。
这些属性可以包括振幅、频率、相位、波形等多种类型,它们与储层的岩性、物性、含油气性等因素密切相关。
通过对地震属性的分析,可以揭示出储层的空间展布规律、物性变化特征以及含油气性等信息,为储层预测提供重要的依据。
地震多属性分析也面临着诸多挑战。
地震数据本身受到多种因素的影响,如噪声干扰、地层非均质性等,这可能导致提取出的地震属性存在误差或不确定性。
不同地震属性之间可能存在一定的相关性或冗余性,如何选择合适的属性组合以最大化预测效果是一个需要解决的问题。
如何将地震属性分析与其他地质、工程信息相结合,形成综合的储层预测模型,也是当前研究的热点和难点。
本文旨在通过对地震多属性分析及其在储层预测中的应用研究进行综述和探讨,分析现有方法的优缺点及适用条件,提出改进和优化策略,以期为提高储层预测的准确性和可靠性提供有益的参考和借鉴。
同时,本文还将结合具体实例,展示地震多属性分析在储层预测中的实际应用效果,为相关领域的科研人员和实践工作者提供有益的参考和启示。
1. 研究背景:介绍地震勘探在石油勘探中的重要性,以及储层预测对于油气开发的关键作用。
地震勘探作为石油勘探领域的一种重要技术手段,其在揭示地下构造、地层岩性以及油气藏分布等方面发挥着不可替代的作用。
随着石油勘探难度的不断增加,对地震勘探技术的精度和可靠性也提出了更高的要求。
深入研究地震勘探的多属性特征,并将其应用于储层预测中,对于提高油气开发的成功率具有重要意义。
地震属性分析技术综述【全文】地震属性分析技术综述[摘要] 地震属性是从地震资料中提取的隐藏有用信息,因而地震属性分析技术近几年在油气勘探开发中得到了广泛的应用与研究。
本文对地震属性分析技术的发展状况进行了归纳、总结,简单阐述了地震属性分析技术的在不同时期所用到的基本原理和方法。
特别对新地震属性进行了具体介绍。
最后对该技术进一步的研究工作进行了总结和展望。
摘要:在勘探和开发周期的各个阶段,地震资料在复杂油藏系统的解释过程中,扮演着至关重要的角色。
然而,缺少一种有效地将地质知识应用于地震解释中的上具。
随着一系列属性新技术的出现,对地震属性进行充分研究,就给地质家提供了快速地从三维地震数据中获得地质信息的能力。
尤其在用常规解释手段难以识别日的储层的情况下,属性分析技术更是给地质上作人员指出了新的方向。
[关键词] 地震属性储层预测叠前数据叠后数据关键词:储层;波形分析;地震属性1.引言地震属性是指叠前或叠后的地震数据经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征的特殊度量值。
地震属性的发展大致从20世纪60年代的直接烃类检测和亮点、暗点、平点技术开始,经历了70年代的瞬时属性(主要是振幅属性)和复数道分析,90年代的多维属性(特别是相干体属性)分析,21世纪的地震相分析等阶段[1一SJ。
随着地震属性分析技术的发展与研究,该技术已广泛应用于储层预测、油气藏动态监测、油气藏特征描述等领域,并取得了很好的效果。
总之,地震属性分析技术可以从地震资料中提取隐藏其中的多种有用信息,这为油气勘探与开发提供了丰富宝贵的资料,也为解决复杂地质体评价提供了实用的分析手段。
因此,对该技术进行深人调查研究具有很强的现实意义。
地震属性是指从地震数据中导出的关于儿何学、运动学、动力学及统计特性的特殊度量值。
它可包括时问属性、振幅属性、频率属性和吸收衰减属性,不同的属性可指示不同的地质现象。
地震属性分析则是从地震资料中提取其中的有用信息,并结合钻井资料,从不同角度分析各种地震信息在纵向和横向上的变化,以揭示出原始地震剖面中不易被发现的地质异常现象及含油气情况。