基于优选区域的地震属性融合重构技术

2020-11-18唐世伟张向君董建萍闫庆学

物探化探计算技术 2020年5期

唐世伟, 张向君, 董建萍, 闫庆学

(1.东北石油大学计算机与信息技术学院,大庆 163318；(2.大庆物探一公司物探研究院,大庆 163357)

0 引言

地震属性是由隐含丰富地质信息的地震数据，经数学变换而导出的有关地震波的各种特征，地震属性技术是通过提取目的层段内一定时窗范围的各类地震属性，然后对其进行平面分析、可视化显示和已知性验证，进而预测和评价储层的地震勘探技术[1-3]。近年来，随着技术的发展，常用的地震属性就有几十种之多，这些地震属性反映了地下的不同地质特征，但每一种地震属性都只对某些地质特征敏感[4]。因此，利用单一地震属性来预测储层会产生多解性，特别是对于构造复杂、储集体类型多样的复杂地区，单一属性就很难解决问题[5-6]。目前，在地震属性储层预测研究中，这种多解性问题可以通过多属性融合技术加以改善[7-8](多属性融合曲线重构、多属性加权融合、概率核地震属性融合)[9-11]。同时，通过地震属性优选可以提高地震属性的可信度(少井区基于模型的地震属性优选方法、利用正演模拟方法研究优选地震属性等)[12-14]。

研究发现，对于储层类型多样的复杂工区，单一属性对全区的储层预测精度很低，但在某些局部区域，预测精度却可能很高。基于此，笔者提出一种基于优选区域的地震属性融合重构方法，该方法是在同一工区、同一储层，对在不同地震属性上优选出的属性区域进行融合重构，既保留了所优选区域储层预测符合率高的局部特征，又使融合区域的边界过渡自然，形成一种地震属性重构图，用于全工区的储层预测，提高储层预测精度。

1 方法原理

1.1 地震属性融合重构技术

这里研究的地震属性重构融合，是在同一工区、同一层位，在不同地震属性中优选出的、具有共同边界的各地震属性区域的融合重构。通过地震属性的融合重构，将能反映目的层储层特征的各地震属性，重构在一起，用于储层预测。

以两个属性融合重构为例，给出研究方案。对于多属性的情况，可重复该方案即可。具体研究方案为：

1)记同一工区、同一层位地震属性区域为Ω。其中，在属性a1中优选区域Ω1，即a1∈Ω1，在属性a2中优选区域Ω2，即a2∈Ω2，且Ω=Ω1+Ω2，Ω1与Ω2之间的边界为∂Ω，∂Ω的宽度可以忽略不计。

2)以∂Ω为中线，给定属性a1、属性a2之间融合宽度为Δ的融合区域Δ∂Ω，且0<Δ∂Ω<Ω，则融合算子为式(1)。

Gi,j=λi,ja1+(1-λi,j)a2

(1)

其中：(i,j)∈Δ∂Ω，是区域Δ∂Ω中每一点的坐标位置。

(2)

(3)

地震属性重构算子为式(4)。

(4)

1.2 属性特征区域优选

这里提出的属性特征区域优选，是在同一区块、同一层位上，在不同的地震属性中选取对井符合率高的区域(图1、图2)。表1是该区块FⅠ3油层组13口井的砂岩厚度与井位置处的均方根振幅属性幅值强度符合情况统计表，砂岩厚度大于3 m时属性值较强、砂岩厚度小于3 m(不包括3 m)属性值较弱视为符合，否则视为不符合。图1所示的均方根振幅属性对井符合率为69.2%。表2是该区块FⅠ3油层组13口井的砂岩厚度与井位置处的最大波峰振幅属性强度符合情况统计表，图2最大波峰振幅属性对井符合率为69.2%。均方根振幅属性和最大波峰振幅属性均不能满足砂体预测的需要。

图1 FⅠ3油层组均方根振幅平面图

图2 FⅠ3油层组最大波峰振幅平面图

表1 均方根振幅对井符合情况统计表

表2 最大波峰振幅对井符合情况统计表

通过分析发现，FⅠ3油层组均方根振幅属性对井符合率较高的区域集中在Ω1区域，对井符合率为83.3%(图3)。FⅠ3油层组最大波峰振幅属性对井符合率较高的区域集中在Ω2区域，对井符合率为85.7%(图4)。均方根振幅属性图上的Ω1区域、最大波峰振幅属性图上的Ω2区域，就是我们优选的属性特征区域。

图4 区域优选后的FⅠ3油层组最大波峰振幅平面图

1.3 融合区域Δ∂Ω的确定方法

区域Ω1的地震属性与区域Ω2的地震属性在Δ∂Ω区域内融合，区域Δ∂Ω的形状及大小直接影响着属性融合的效果。笔者采用图形变换的方法[15]确定Δ∂Ω的边界。

(5)

(6)

(7)

通过向量积法计算每个三角形的面积为式(8)。

(8)

2 应用实例

由于各种地震属性值数量级各不相同，不同地震属性的数值差别可能很大，实际应用中，需对参与重构地震属性进行值域变换，这种变换应不改变各属性本身的相对变化特征，将不同的地震属性数值规范到某一值域范围内。本文实例中地震属性数值规范在0—2 000之间。

A区块FⅠ3油层组，其均方根振幅属性和最大波峰振幅属性全区对井符合率都不高，但优选出的均方根振幅属性Ω1区域和最大波峰振幅属性Ω2区域对井符合率较高，如图3、图4所示。利用本文的属性重构技术，将均方根振幅属性的Ω1区域和最大波峰振幅属性的Ω2区域融合重构，如图5所示是融合重构的FⅠ3油层组地震属性。图5中，融合区域过渡自然，没有突变现象，表3是该区块FⅠ3油层组13口井的砂岩厚度与井位置处的重构属性强度符合情况统计表，通过统计分析，重构地震属性全区对井符合率为84.6%，高于图1、图2的对井符合率，可以用于FⅠ3油层组砂岩厚度预测，提高预测精度。