分頻處理技術在河道邊界刻畫中應用

摘 要：分頻處理技術將解釋后的時間域地震數據轉換成頻率域，使目標地質體形成一個新的頻率域數據體，提取該數據體各個不同頻率段的頻率切片，分析切片振幅高低所代表的地質意義，將頻率切片賦予了沉積的概念并刻畫沉積體邊界。基于分頻處理技術原理，以南圖爾蓋盆地多尚地區阿克沙布拉克組為例，刻畫河道沉積體平面幾何形態。研究表明，不同頻率段地震數據反映不同級別的地質信息，該地區頻率為30～35Hz時對河道砂體最敏感，經優選之后疊合的頻率振幅切片可以有效地描述河道沉積體的邊界、平面展布及不連續性等特征。

關鍵詞：分頻處理 地層切片 河道邊界

中圖分類號：P631.44 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（a）-0082-01

Abstract：Using frequency division interpretation technique convert interpretation of seismic data in time domain to the frequency domain. Extracting a frequency slice of the new data frequency volume of the different frequency bands. Analysising of geological significance slice represents the amplitude level. Connecting the slice and the depositional environment and characterizing the deposition boundary. Based on frequency division interpretation technique， this paper characterizes the Akshabulak formation sedimentary system in block doshan area of South Turgai Basin， Kazakstan. The results show that different frequency seismic data reflect different levels of geological information， the frequency decomposing strata slice（30～35Hz） displays channel sand bodies clearly. Another finding is that by using superimposed frequency slice can characterize channel boundary， plane geometry and discontinuity accurately.

Key words：frequency division interpretation technique；strata slice；depicting channel sand body

地震地層學學派Vail曾指出“在自然界中，不存在形成的地震反射平行于巖性地層單元頂面的物理界面”，即所有的地震反射均是等時沉積的地層。曾洪流等在研究前積碳酸鹽巖臺地邊緣和斜坡沉積時發現，反射同相軸并不沿著等時的地層界面，并且建立了平行傾斜界面正演模型后更加證實了這一觀點，當巖石物理界面（或巖性界面）與沉積界面相交時，反射同相軸是不等時的。基于以上認識，曾洪流[1]提出了新的觀點，認為地震同相軸既不簡單的反映巖性界面也不單純反映等時界面，而受到地震資料頻率影響，不同頻率段地震數據反映不同級別的地質信息[2]。分頻處理的目的是在不同的頻段上顯示不同級別的地質現象，選取較為合理的頻率段切片進行疊合，可以得到完整沉積體系的沉積特征，為后期沉積相解釋做準備工作。

1 頻譜分析

南圖爾蓋盆地多尚地區地震數據體目的層段品質較好，做分頻處理之前，先對上侏羅統阿卡沙布拉克組的頻譜進行分析，一般來說，高頻數據對較薄和較淺的地層比較敏感，而低頻數據對較厚和較深的地層比較敏感，隨著深度的加深，大地濾波作用會降低整體地震資料的頻率[3]。頻譜對比分析得到南圖爾蓋盆地多尚地區上侏羅統地震資料主頻約為30Hz，上侏羅統的有效頻帶范圍約為5～220Hz之間，在有效頻段范圍內做不同頻率的振幅屬性切片。

2 時窗選取

在做分頻處理之前，時窗的選取對分頻處理的效果也有很大影響，跟地層切片類似，若時窗選取過小，會影響某些參數的有效性，提取的地震屬性切片可能會缺失有用的地質信息；若時窗選取過大，提取范圍會超出目標地質體，提取的地震屬性切片則可能包含很多不必要的地質信息[4]。地震記錄的樣點值并非全是振幅值，但在一般資料解釋的時候，會用小于地震波長的時窗內樣點值計算振幅值，這樣除非包含一個最大最小值，不然計算出的振幅值會小于真實地震振幅值，所以無論是體屬性還是界面屬性，所開的時窗大小至少大于或等于一個正常周期，這樣提取的振幅值才會包括一個波峰或一個波谷。對于阿克沙布拉克組應用層序地層學劃分了高精度層序地層格架，全范圍追蹤了四級層序界面，SQ8-1旋回大概60ms左右，厚度比較小，以層序界面作為時窗邊界更具等時性，因此以SQ8-1旋回的頂底界面作為時窗的上下限，進行層間屬性提取將更加精確。

3 分頻處理

在選取合適時窗之后，針對SQ8-1地層，分別用10～15Hz、20～25Hz、30～35Hz、40～45Hz、50～60Hz5個頻率段進行掃描，可以得到5個不同頻率段的振幅類屬性切片（圖1），可以看到不同的頻率段的振幅類屬性切片對河道砂體響應有比較明顯差異。紅色和黃色振幅高值區域表明連通性和物性比較好，是主要河道砂體發育的區域；偏綠色振幅中值區域連通性和物性較差，泥巖含量比較高；藍色振幅低值區域表明物性很差，泥巖比較發育。其中隆起區被剝蝕，層位切割同相軸引起振幅高值，走滑斷裂帶周圍受構造破碎帶影響引起的振幅低值，此并不代表物性或連通性的好壞。頻率為30～35Hz時對河道砂體最敏感，在地層切片上可以完整、清晰地刻畫出河道邊界、寬度、延伸長度及平面幾何形態（圖1（c）），當頻率為30～35Hz之間時，河道展布清晰，可見兩條呈北西-南東向的主河道，西部主河道較寬東部主河道較窄，也可見多期疊置的小河道；當頻率為20～25Hz之間時（圖1（b））河道邊界并沒有那么明顯，僅有主河道砂體較厚部分被刻畫出來；當頻率為10～15Hz之間時（圖1（b））僅刻畫出西部主河道和部分疊置的小河道，東部河道邊界很不明顯；當頻率為10～15Hz之間或更高40～50Hz之間時候，河道邊界基本不可見，僅有零零散散的高均方根振幅值分布，無法追蹤河道形態（圖1（d）和（e）），這頻率段刻畫出的砂體會干擾正常河道邊界的刻畫。圖1（f）是由刻畫河道比較清晰的a、b和c三個頻率段的疊合圖，可以得到完整河流沉積體系的沉積特征，刻畫河道邊界最清晰最完整，因此優選經疊合后的振幅屬性切片開展沉積相解釋工作。

4 結語

通過對南圖爾蓋盆地阿克沙布拉克組SQ8-1旋回進行分頻處理及解釋工作，揭示了SQ8-1旋回河道的發育展布特征，并發現了多條分流河道。不同頻率地震數據反映不同級別的地質信息，可刻畫的地質體橫向連續能力也有所不同，利用分頻處理技術可以有效地描述一些地質邊界、延伸、平面幾何形態及不連續性等。在研究區SQ8-1旋回中，頻率為30～35Hz時對河道砂體最敏感，可以有效描述河道平面幾何形體，經優選之后疊合的頻率振幅切片可以更清晰完整的展示河道邊界，為后期沉積微相研究做鋪墊。

參考文獻

[1]Zeng H， Hentz T F. High-frequency sequence stratigraphy from seismic sedimentology： Applied to Miocene， Vermilion Block 50， Tiger Shoal Area， Offshore Louisina[J].AAPG Bulletin，2004，88（2）：153-174.

[2]張進鐸，楊平，王云雷.地震信息的譜分解技術及其應用[J].勘探地球物理進展，2006，29（4）：235-238.

[3]毛治國，樊太亮，凌宗發，等.高精度層序地層格架內的地震沉積學應用—— 以哈薩克斯坦南圖爾蓋盆地A區為例[J].中南大學學報：自然科學版，2010，41（6）：2296-2304.

[4]柯蘭梅，馬永強，尹太舉，等.分頻解釋技術在儲層預測中的應用[J].復雜油氣藏，2010，3（2）：47-49.