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屬性技術(shù)在地震構(gòu)造解釋中的應(yīng)用

郭秀娟

（山西省煤炭工業(yè)廳資源地質(zhì)局，山西 太原 030045）

摘要：屬性技術(shù)在地震構(gòu)造解釋中的應(yīng)用不但能充分利用構(gòu)造變化產(chǎn)生的大量信息，幫助解釋人員迅速認(rèn)識(shí)整個(gè)工區(qū)斷層等構(gòu)造及巖性的整體空間展布特征和組合關(guān)系，同時(shí)也能解決小構(gòu)造異常的識(shí)別。從而達(dá)到加快解釋速度及提高解釋精度、縮短勘探周期的目的。文章介紹了屬性技術(shù)的原理、提取，并利用實(shí)例展示了屬性技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，揭示了屬性技術(shù)在地震構(gòu)造解釋中的重要地位。

關(guān)鍵詞：屬性技術(shù)；三維地震資料解釋?zhuān)粯?gòu)造解釋

Application of attribute technology in seismic structure interpretation

GUO Xiu-juan

(Administration of resources and geology,Office of Shanxi coal industry ,Taiyuan 030045,China)

Abstract:As the application of attribute technology in seismic structure interpretation,it not only take advantage of large quantities of information caused by structural changes to help explainers recognize faults, structural and lithologic characteristics of the overall spatial distribution and composition of relations,but also can solve the small structural anomalies . so as to speed up interpretation rate and improve the accuracy rate of interpretation, shortening the exploration cycle.The theory and extraction of attribute technology are introduced in this paper,besides it also reveals its importance and advantages in seismic structure interpretation by a example.

 Key words: attribute technology;3D seismic data interpretation;structure interpretation

隨著煤炭資源整合的完成，各大礦務(wù)局對(duì)地質(zhì)勘探精度的要求也日益提高。目前三維地震勘探雖然能有效解決構(gòu)造解釋問(wèn)題，但現(xiàn)在的解釋基本上停留在二維解釋的思路上，這種解釋方法精度低、效率低，無(wú)法充分利用大量的地震信息，難以發(fā)現(xiàn)細(xì)微的構(gòu)造和地層特征，斷層組合時(shí)的主觀因素大，難免存在多解性。煤層地震波中含有大量地震信息，無(wú)論是煤層的構(gòu)造變化或巖性變化都會(huì)引起它們的變化。煤層的構(gòu)造或巖性變化主要反映在密度、速度及其它彈性參量的差異上，這些差異導(dǎo)致了地震波在傳播時(shí)間、振幅、相位、頻率等方面的變化或異常。當(dāng)煤層產(chǎn)生大的構(gòu)造變化時(shí)，在地震剖面上可以看到地震波同相軸明顯的走時(shí)變化及振幅、相位的變化，但有些信息如頻率等的變化卻難以直觀地分析。對(duì)于煤層中的小構(gòu)造異常，用常規(guī)的人工識(shí)別方法往往是無(wú)能為力的。而屬性技術(shù)的應(yīng)用不但能充分利用構(gòu)造變化產(chǎn)生的大量信息，幫助解釋人員迅速認(rèn)識(shí)整個(gè)工區(qū)斷層等構(gòu)造及巖性的整體空間展布特征和組合關(guān)系，同時(shí)也能解決小構(gòu)造異常。從而達(dá)到加快解釋速度及提高解釋精度、縮短勘探周期的目的。

1  地震屬性技術(shù)簡(jiǎn)介

地震屬性指的是那些由疊前或疊后地震數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)交換而導(dǎo)出的有關(guān)地震波的幾何形態(tài)、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征、動(dòng)力學(xué)特征和統(tǒng)計(jì)學(xué)特征的特殊度量值。

地震屬性技術(shù)是指提取、顯示、分析和評(píng)價(jià)地震屬性的技術(shù)，在煤田地震勘探中包括地震屬性的提取、地震屬性的分析、利用地震屬性區(qū)分構(gòu)造、巖性并進(jìn)行目的層預(yù)測(cè)。

地震屬性技術(shù)的關(guān)鍵在于屬性提取，提取方式包括同相軸屬性提取和數(shù)據(jù)體屬性提取。主要是利用GeoFrame 綜合地學(xué)平臺(tái)進(jìn)行同相軸屬性提取和數(shù)據(jù)體屬性提取。

1.1  同相軸屬性提取

同相軸界面屬性是在三維數(shù)據(jù)體內(nèi)沿三維層面求取的與分界面有關(guān)的地震屬性，它提供了沿分界面或在兩個(gè)分界面之間的變化信息。在Geoframe地震解釋組合體軟件（IESX）中可提取的同相軸屬性見(jiàn)圖1。

1.2  數(shù)據(jù)體屬性提取

三維數(shù)據(jù)體屬性是以3D地震數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的屬性,其最大優(yōu)點(diǎn)是能產(chǎn)生相關(guān)型的數(shù)據(jù),從而提供逐道之間地震信號(hào)相似性和連續(xù)性的有用信息。將固定的三維數(shù)據(jù)體轉(zhuǎn)化為能反映一定地球物理特征的新三維數(shù)據(jù)體。在Geoframe地震解釋組合體軟件（IESX）中可提取的體屬性見(jiàn)圖2。

圖1  可提取的同相軸屬性

圖2  可提取的體屬性

2  應(yīng)用實(shí)例及效果分析

2.1  基于屬性技術(shù)的地震構(gòu)造解釋流程

我公司在山西寧武某地完成了三維地震勘探工作，對(duì)2號(hào)煤層、5號(hào)煤層進(jìn)行了構(gòu)造解釋。解釋步驟如下：①搜集了有關(guān)已知地質(zhì)資料，分析區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造規(guī)律，將宏觀的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造規(guī)律和勘探區(qū)地質(zhì)構(gòu)造規(guī)律相結(jié)合，對(duì)勘探區(qū)內(nèi)鉆孔資料進(jìn)行深入細(xì)致的研究，了解勘探區(qū)內(nèi)的地層賦存形態(tài)、構(gòu)造發(fā)育特征。②利用已知鉆孔資料及地質(zhì)成果，綜合分析，對(duì)比聯(lián)井時(shí)間剖面，進(jìn)行地質(zhì)層位的標(biāo)定。③提取多個(gè)屬性參數(shù)，在最短時(shí)間內(nèi)得到構(gòu)造的空間展布、組合等地質(zhì)信息。④按照從整體到局部、先稀疏后加密、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的解釋原則。解釋過(guò)程中，縱向、橫向和任意向時(shí)間剖面相結(jié)合，并參照水平切片、順層切片及各種屬性分析，先進(jìn)行80m×80m網(wǎng)格的解釋?zhuān)纬闪说刭|(zhì)構(gòu)造的大輪廓，逐步加密到20m×20m的網(wǎng)格，確定出全區(qū)的基本構(gòu)造方案。再利用解釋軟件自動(dòng)追蹤功能對(duì)層位和構(gòu)造加密到5m×5m的解釋網(wǎng)格密度，全方位的反復(fù)對(duì)比、反復(fù)檢查、反復(fù)修改，確保解釋小褶曲及小斷層正確可靠，最終形成精細(xì)的解釋方案。解釋流程見(jiàn)圖3。

圖3  解釋流程圖

2.2  本次地震屬性的應(yīng)用及效果分析

本次地震屬性分析，主要提取了對(duì)構(gòu)造反映明顯的瞬時(shí)相位、反射能量和方差體三個(gè)體屬性和相應(yīng)的層拉平切片，并根據(jù)反射波T2的波形特征變化，提取了2號(hào)煤層反射波的同相軸屬性，包括均方根振幅、最大能量、最大振幅、最小振幅、多道層屬性。本次共解釋斷層16條，陷落柱1個(gè)，構(gòu)造在地震屬性上有明顯反應(yīng)。圖4是T2波的地震屬性（分別是瞬時(shí)相位、反射能量、方差體、均方根振幅、最大能量、最大振幅、最小振幅及多道層屬性）與2號(hào)煤層底板等高線(xiàn)示意圖的對(duì)比。

(a) 瞬時(shí)相位            (b) 反射能量          （c）方差體

(d) 均方根振幅          (e) 最大能量          （f）最大振幅

(g) 最小振幅         (h) 多道層屬性   （i）2號(hào)煤層底板等高線(xiàn)示意圖

圖4 T2波的地震屬性與2號(hào)煤層底板等高線(xiàn)示意圖的對(duì)比

從屬性切片中均可發(fā)現(xiàn)，屬性切片可以直觀地了解斷層等構(gòu)造及巖性的空間展布和組合關(guān)系，因此，構(gòu)造解釋可以從切片解釋開(kāi)始，這就避免了單條剖面解釋時(shí)，在構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)斷層展布及組合關(guān)系不清楚的情況下解釋的隨意性，這種解釋方法受人為因素影響較小，尋找的斷層較客觀，減少了多解性，且對(duì)斷層與巖性邊界，反映得更加清晰。由于對(duì)構(gòu)造情況有整體認(rèn)識(shí)，在沒(méi)有構(gòu)造的地區(qū)可以采用自動(dòng)追蹤層位，且能夠隨時(shí)監(jiān)控解釋結(jié)果的正確性，及時(shí)糾正解釋過(guò)程中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，還能幫助分析地層巖性的變化情況。

本次對(duì)一些小斷層也進(jìn)行了解釋?zhuān)鐖D5 DF3斷層在時(shí)間剖面上反應(yīng)不是很明顯，用常規(guī)的人工識(shí)別方法往往容易漏解釋。但是，在地震屬性上反映明顯，利用地震屬性差異，可以解決小斷層異常解釋的問(wèn)題。

(a) 反射能量                  (b) 最大能量

(c)多道層屬性(上)及對(duì)應(yīng)的時(shí)間剖面

圖5 DF3斷層在地震屬性及時(shí)間剖面上的反應(yīng)

3、結(jié)論

①利用地震屬性技術(shù)解釋三維地震資料，不僅能夠省時(shí)省力，提高工作效率，而且解釋斷層時(shí)受人為因素影響較小，尋找的斷層較客觀，減少了多解性，且對(duì)斷層與巖性邊界，反映得更加清晰。

②煤層中的小構(gòu)造異常、結(jié)構(gòu)和巖性變化，用常規(guī)的人工識(shí)別方法往往是無(wú)能為力的。但是，利用地震屬性的變化來(lái)區(qū)分構(gòu)造、進(jìn)行煤層結(jié)構(gòu)和巖性解釋是可行的。

③地震屬性技術(shù)的使用，能夠隨時(shí)監(jiān)控解釋結(jié)果的正確性，及時(shí)糾正解釋過(guò)程中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，還能幫助分析地層巖性的變化情況。

參考文獻(xiàn)

[1] 陸基孟，地震勘探原理[M]，北京，石油大學(xué)出版社，1993:232-255

[2] 崔若飛，地震資料礦井構(gòu)造解釋方法及其應(yīng)用[M]，北京，煤炭工業(yè)出版社，1997.

[3]吳奇之，地震資料解釋工作的現(xiàn)狀與展望[J]，石油地球物理勘探，1987（22）