多倾角扫描及滤波的相干技术在徐东地区应用

2016-09-20应玉双

西部探矿工程 2016年9期

关键词：方位角倾角断层

应玉双

（大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163000）

多倾角扫描及滤波的相干技术在徐东地区应用

应玉双*

（大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163000）

通过应用基于多倾角窗口扫描及滤波技术的相干属性方法，在通过多倾角窗口扫描、构造导向滤波以及本征值相干等步骤，得到高分辨率的相干体。采用该方法对徐家围子东部地区进行属性分析，发现该方法可清晰地刻画断层的几何形态和展布特征，对于接下来的构造精细解释提供了依据。

倾角扫描；构造导向滤波；相干

1　常规相干属性基本原理

常规相干属性技术是通过三维地震数据体中每个相邻道之间地震信号的相似性，反映地震同相轴的不连续性以此来表征地震反射层横向的非均质变化。主要通过不同算法计算出三维地震相干数据体，并对得到的相干数据体进行水平切片及沿层切片等方法进行分析［1］。

常规算法是取任意一时刻上下相关时窗的地震数据，通过在每个相邻共深度点CDP上做倾角检测研究，求取该时间处CDP地震同相轴倾角数据，用求得的倾角对原始数据进行校正，并用校正后的数据做地震相邻道间相关性分析，求得每个CDP在该时间的相关系数［2］，从而得到三维相干体。然后把得到后的相干数据体进行剖面显示、时间切片显示和沿层显示来突出那些不相干异常的地震数据，以便用来解释断层、火山口、丘滩体等地质现象。

2　理论及方法

基于多倾角窗口扫描及滤波技术的相干属性方法分为多窗口倾角扫描、构造导向滤波和第三代相干算法等步骤。

在三维地震资料解释中，地震几何属性中的倾角及方位角对于突出断裂分布是至关重要的，Dalleyet等（1989）是这样阐述的：地层倾角和方位角是能够突出那些位于地下断距小于10ms的断层。随着算法的改进和研发，现在可以在不追踪层位的情况下计算地震反射界面的倾角和方位角。

由于在通常情况下，地震数据往往不能得到一个精确的时深转换关系，所以倾角和方位角数据体只是体现了各样点倾角和方位角的相对变化关系。所以与在追踪的层位上进行估算相比，利用垂直窗口进行倾角和方位角估算更能提供准确的估算结果。倾角体和方位角体是相干体、相干能量梯度和曲率体以及构造导向滤波等属性计算的前提。

本文采用对地震数据每一个样点进行多达9个相邻窗口的扫描分析，通过多窗口扫描后（图1），求取最大相似的窗口作为分析点的最终的倾角、方位角，这样就提高了分析点的倾角和方位角精度。

构造导向滤波的目的是为了减少地震数据噪音，提高地震数据的信噪比，使地震数据同相轴的连续和间断特征更加明显。应用构造导向滤波后，可以提高层位追踪可信度和断层的收敛度。但这样的滤波需满足3个条件：①定向性；②边缘检测；③边缘保护性定向滤波。为了满足以上要求，笔者采用了如图2所示的构造导向滤波流程。

本文采用多窗口扫描后生成的地层倾角和方位角沿地层进行定向性滤波处理；利用相干和曲率计算的结果来判断地层主要的不连续性，达到边缘检测的目的。分析不连续性的意义，对有意义的不平滑，对没有意义就进行平滑，从而达导向性滤波的目的。

第三代相关算法，又叫本征值算法，是基于特征值的相干算法。通过计算协方差矩阵中特征值来求取相干值。首先提取分析时窗M内的数据以及不同时间内各道的数据来组成方差矩阵，通过自相关和互相关运算得到协方差矩阵，最后求取协方差矩阵的本征向量和本征值。对于每一时间点，在给定的视倾角范围内，计算不同方向相干值，取其中最大值作为该点最终的相干结果。本文应用该方法对构造导向滤波后的数据进行相干运算，得到的相干数据体抗干扰噪能力强，横向分辨率高。

图1　多窗口倾角扫描时间及空间计算原理示意图

图2　构造导向滤波方法流程图

3　应用效果

徐家围子东部地区沙河子组目的层平均位于海平面3000m以下，位于断陷盆地内部，构造复杂、抬升剥蚀严重，地震数据信噪比低，地震同相轴连续性差，常规相干属性难以满足构造解释需求。所以采用上述方法进行相干属性提取。首先对原始数据体进行了多窗口倾角检测，得到inline和crossline方向的倾角体，之后对倾角体进行了构造导向滤波。我们可以看到（图3）滤波后的数据体比滤波前地震剖面同相轴更连续，断层断点处更清晰收敛。