多傾角掃描及濾波的相干技術在徐東地區應用

2016-09-20 01:55:38應玉雙

西部探礦工程 2016年9期

應玉雙

（大慶油田有限責任公司勘探開發研究院，黑龍江大慶163000）

應玉雙*

（大慶油田有限責任公司勘探開發研究院，黑龍江大慶163000）

通過應用基于多傾角窗口掃描及濾波技術的相干屬性方法，在通過多傾角窗口掃描、構造導向濾波以及本征值相干等步驟，得到高分辨率的相干體。采用該方法對徐家圍子東部地區進行屬性分析，發現該方法可清晰地刻畫斷層的幾何形態和展布特征，對于接下來的構造精細解釋提供了依據。

傾角掃描；構造導向濾波；相干

1　常規相干屬性基本原理

常規相干屬性技術是通過三維地震數據體中每個相鄰道之間地震信號的相似性，反映地震同相軸的不連續性以此來表征地震反射層橫向的非均質變化。主要通過不同算法計算出三維地震相干數據體，并對得到的相干數據體進行水平切片及沿層切片等方法進行分析［1］。

常規算法是取任意一時刻上下相關時窗的地震數據，通過在每個相鄰共深度點CDP上做傾角檢測研究，求取該時間處CDP地震同相軸傾角數據，用求得的傾角對原始數據進行校正，并用校正后的數據做地震相鄰道間相關性分析，求得每個CDP在該時間的相關系數［2］，從而得到三維相干體。然后把得到后的相干數據體進行剖面顯示、時間切片顯示和沿層顯示來突出那些不相干異常的地震數據，以便用來解釋斷層、火山口、丘灘體等地質現象。

2　理論及方法

基于多傾角窗口掃描及濾波技術的相干屬性方法分為多窗口傾角掃描、構造導向濾波和第三代相干算法等步驟。

在三維地震資料解釋中，地震幾何屬性中的傾角及方位角對于突出斷裂分布是至關重要的，Dalleyet等（1989）是這樣闡述的：地層傾角和方位角是能夠突出那些位于地下斷距小于10ms的斷層。隨著算法的改進和研發，現在可以在不追蹤層位的情況下計算地震反射界面的傾角和方位角。

由于在通常情況下，地震數據往往不能得到一個精確的時深轉換關系，所以傾角和方位角數據體只是體現了各樣點傾角和方位角的相對變化關系。所以與在追蹤的層位上進行估算相比，利用垂直窗口進行傾角和方位角估算更能提供準確的估算結果。傾角體和方位角體是相干體、相干能量梯度和曲率體以及構造導向濾波等屬性計算的前提。

本文采用對地震數據每一個樣點進行多達9個相鄰窗口的掃描分析，通過多窗口掃描后（圖1），求取最大相似的窗口作為分析點的最終的傾角、方位角，這樣就提高了分析點的傾角和方位角精度。

構造導向濾波的目的是為了減少地震數據噪音，提高地震數據的信噪比，使地震數據同相軸的連續和間斷特征更加明顯。應用構造導向濾波后，可以提高層位追蹤可信度和斷層的收斂度。但這樣的濾波需滿足3個條件：①定向性；②邊緣檢測；③邊緣保護性定向濾波。為了滿足以上要求，筆者采用了如圖2所示的構造導向濾波流程。

本文采用多窗口掃描后生成的地層傾角和方位角沿地層進行定向性濾波處理；利用相干和曲率計算的結果來判斷地層主要的不連續性，達到邊緣檢測的目的。分析不連續性的意義，對有意義的不平滑，對沒有意義就進行平滑，從而達導向性濾波的目的。

第三代相關算法，又叫本征值算法，是基于特征值的相干算法。通過計算協方差矩陣中特征值來求取相干值。首先提取分析時窗M內的數據以及不同時間內各道的數據來組成方差矩陣，通過自相關和互相關運算得到協方差矩陣，最后求取協方差矩陣的本征向量和本征值。對于每一時間點，在給定的視傾角范圍內，計算不同方向相干值，取其中最大值作為該點最終的相干結果。本文應用該方法對構造導向濾波后的數據進行相干運算，得到的相干數據體抗干擾噪能力強，橫向分辨率高。

圖1　多窗口傾角掃描時間及空間計算原理示意圖

圖2　構造導向濾波方法流程圖

3　應用效果

徐家圍子東部地區沙河子組目的層平均位于海平面3000m以下，位于斷陷盆地內部，構造復雜、抬升剝蝕嚴重，地震數據信噪比低，地震同相軸連續性差，常規相干屬性難以滿足構造解釋需求。所以采用上述方法進行相干屬性提取。首先對原始數據體進行了多窗口傾角檢測，得到inline和crossline方向的傾角體，之后對傾角體進行了構造導向濾波。我們可以看到（圖3）濾波后的數據體比濾波前地震剖面同相軸更連續，斷層斷點處更清晰收斂。