相干体技术
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断层、裂缝识别属性地震相干、倾角和方位角相干体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。
当地层岩性、特征等地质因素横向发生变化时,必然导致地震波发生变化,从而进一步引起地震波的各种属性变化。
反之,作为一种属性应用,地震波横向变化时,根据地震道相干性计算的数值必然发生变化,且变化敏感,相干值低的点与地质不连续性(如断层、地层、特殊岩性体边界)密切相关。
因此,相干体切片包含了断层、微断裂的信息,它可直观地显示微断裂的相对发育程度。
通常,长度较大的线状或大曲率半经的曲线为断层的显示,长度较短的则为微断裂的显示,微断裂的显示越密集,则预示微断裂越发育。
层倾角和方位角图也有类似的功能,只是各有所长。
图片上较长的线性条带显示,一般也是断层的体现,其中短促的线性条带通常是微断裂的体现;而断层之间,方位角的线状或大小(色彩)变化现象则体现了裂缝的发育状况,通常线状显示越密集、色彩越丰富,则预示裂缝越发育。
通过地震相干、倾角和方位角的叠合显示,可更加清晰地描述地质体产状的细微变化,有利于分析构造的变形程度和裂缝的发育程度,从而有助于分析储层物性的相对优劣。
SMT中该类属性应用SMT中所有高级属性都集成在一个模块RSA中,因此要计算该类属性首先从project中找到RSA模块,打开进入属性选取窗口。
RSA模块中相干属性名称为Similarity,这里翻译过来实际上是相似性,意为相似性越差,越不相干,反映横向的不连续性,指示断层、裂缝或者特殊岩性体的存在;相似性越好,越相干,反映横向上地层具有连续性。
在实际应用中利用该属性silimarity来检测尺度较大的断层,当然有时候也对小断层有用。
在similarity属性下方为silimarity variance,翻译为相似性的方差。
数学上,方差是各个数据与平均数之差的平方的平均数。
通俗点讲,就是和中心偏离的程度,用来衡量一批数据的波动大小(即这批数据偏离平均数的大小)。
地震数据相干体分析技术地震数据的相干体分析技术是一种利用地震数据中的相干性信息,来研究地震活动规律和地震源特征的方法。
相干体是指在一定时间段内,地震波传播路径上的地震信号的相位和振幅相对稳定,具有较高的相干度。
相干度是衡量两个地震信号之间相干性强弱的指标,可用于分析地震波的传播特征和地下介质的结构。
相干体分析技术主要包括相干度计算方法、相干体提取方法和相干体分析方法三个方面。
首先,相干度计算方法是相干体分析的基础。
常用的相干度计算方法有互相关法、谱相关法和小波变换法等。
互相关法通过计算两个信号的时间序列之间的相关系数,得到相干度值。
谱相关法是将信号在频域上进行相关计算,利用信号的频谱特征来计算相干度。
小波变换法是利用小波变换将信号分解成不同尺度和频率的小波系数,然后计算小波系数之间的相干度。
其次,相干体提取方法是从地震数据中提取相干体的过程。
常用的相干体提取方法有滑动窗口法、相干度阈值法和小波变换法等。
滑动窗口法将地震数据分成多个时间窗口,然后计算每个窗口内信号之间的相干度,得到相干度时间变化曲线,从中提取出相干度较高的时间段作为相干体。
相干度阈值法是根据相干度的统计特性设定一个相干度阈值,只有大于该阈值的相干度才被认为是相干体。
小波变换法将地震数据进行小波变换,然后计算小波系数之间的相干度,从中提取出相干度较高的小波系数作为相干体。
最后,相干体分析方法是利用提取到的相干体来研究地震活动规律和地震源特征。
常用的相干体分析方法有相干体叠加法、相干体分析法和相干体变化法等。
相干体叠加法是将相干度较高的地震信号进行叠加,放大地震信号的相干体特征。
相干体分析法是对提取到的相干体进行频谱分析、尺度分析和相位分析,从中获取地下介质的结构信息。
相干体变化法是对相干体的时间变化进行分析,研究地震源的演化特征和地震活动的周期性规律。
综上所述,相干体分析技术是一种重要的地震数据处理方法,可以用于地震波传播特征分析、地下介质结构研究和地震源特征分析等方面。
三维相干体技术在断裂系统解释中的应用摘要随着复杂断块油气田的勘探进一步深入,地震解释技术和地震属性技术都有了长足的进展。
然而常规技术对于复杂构造的描述难以取得很好的效果。
对于断裂系统比较复杂的地区,利用三维相干体技术识别复杂构造和低序级断层是行之有效的一种方法。
关键词构造;三维相干体;断裂系统中图分类号te1 文献标识码a文章编号1674-6708(2010)21-0144-01三维相干体技术是通过比较局部地震道波形的相似性、求异存同、突出波形的突变点,利用三维体切片动态连续显示,达到识别断裂系统以及地质异常体等的目的。
这项技术的应用过程中主观因素较少,解释成果相对比较客观,对于高品质地震资料来说,可以分辨微小断层,监测修正解释结论,提高解释精度。
1相干体算法概述最早的第一代相干算法[1]主要考虑某一道沿cdp方向(x)和测线方向(y)与邻道的相关性。
是基于互相关的相干性算,计算比较简单,在处理有噪数据上存在某些局限性,仅适用于高质量的地震资料。
第二代算法[2]是通过在数学上建立一个协方差矩阵,把主测线和联络测线方向上2道互相关推广到多道分析窗内的多道互相关,并通过沿协方差矩阵中各个检测倾角/方位计算多道相干,其抗噪能力较强,可指示辨认反射面的倾角和方位,有利于识别旋转断块等,但分辨率较低。
相似系数计算的是协方差矩阵全部特征加权求和与全部特征值之和的比。
根据协方差矩阵特征值所对应的物理意义,大特征值代表的是分析元素空间中的主要成分,在有效信号占有的地震道中,它反映的是有效信号;而小特征值代表的是分元素空间中的次要成分,通常是噪声干扰。
仅保留大特征值,去除小特征值,有可能去除噪声干扰,改善相干体计算的分辨率。
根据这一认识,gersztenkorn 等提出了第三代[3]基于特征结构的相干体计算方法。
2 相干参数的选择相干参数的选取,决定着相干体计算的效果。
两个重要参数是相干道数和时窗长度。
地震相干体分析运算中窗口内的道数直接影响到相干体平均效应的大小。
相干体技术
相干体技术由相干技术公司(CTC )和Amoco 公司发明,1997年获美国专利,名称为“信号处理和勘探的方法”。
该技术被称为是近几十年来三维地震解释方面的最重要的突破。
与原来揭示地下异常体的方法相比,相干体技术更能清楚地识别断层和地层特征。
相干体技术的特有算法是通过三维数据体来比较局部地震波形的相似性。
相干值较低的点与地质不连续性如断层和地层、特殊岩性体边界密切相关。
对相干数据体作水平切片图,可揭示断层、岩性体边缘、不整合等地质现象,为油藏描述提供识别油藏特征的有利证据。
计算地震相干数据体的目的主要是对地震数据进行求同存异,以突出那些不相干的数据。
通过计算纵向和横向上局部的波形相似性,可惟得到三维地震相关性的估计值。
在出现断层、地层岩性突变、特殊地质体的小范围内,地震道之间的波形特征发生变化,进而导致局部的道与道之间相关性的突变。
沿某一线时间切片计算各个网格点上的相关值,就能得到沿着断层的低相关值的轮廓,对一系列时间切片重复这一过程,这些低相关值的轮廓就成为断面。
同理,地层边界、特殊岩性体的不连续性也产生类似的低相关值的轮廓。
通过三维相关属性体的提取[14],就可以把三维反射振幅数据体转换成三维相似系数或相关值的数据体。
设多道地震记录为Xj (n ),j=1,2,…M ,n=1,2,…N 。
为考察此M 道地震记录的相似性,假设有一标准道X (n ),将各道与其比较,使这M 道与标准道的误差能量达到最小。
()()[]
∑∑-===M j N
n j n X n X Q 112
(2-1)
令
()
0=∂∂l X Q
;l =1,2…N (2-2) 推导整理得 ()()∑==M
j j l X M l X 1
1, l =1,2…N (2-3)
即标准道 (n )为原始M 道地震记录的算术平均。
而M 道与标准道的误差能量为
()()[]
()()()()[
]
∑∑+-=∑∑-=====M j N
n j j M j N
n j n X n X n X n X n X n X Q 11
2
211
2
2
()()∑∑∑-====M j N n N
n j
n X M n X 11
2
1
2
(2-4)
此误差能量Q 与M 道地震记录总能量之比为
()
()()()
()()
∑∑∑-
=∑∑∑∑∑-=
∑∑==========M j N
n j N
n M j N
n j M j N n N
n j
M j N
n j n X n X M n X n X M n X n X Q 112
2
111
2
11
2
1
2112
1 (2-5)
称为M 道地震记录的相对误差能量。
由(2-4)式出发,考察未标准化相关系数与标准道能量的相互关系且记
()()
∑∑-===M j N
n j n X M S
R 11
2
1 (2-6) 则相对误差能量为
()
()R M
M n X Q M j N
n j --=
∑∑==11
112
(2-7) 由上式知,相对误差能量只与R 有关。
R 大,相对误差能量小,说明M 道地震记录相似性好;R 小,相对误差能量大,说明M 道地震记录相似性差。