相干體

周桂蘭

摘 要：上世紀90年代初，由國外Amoco公司的Mike Bahorich將相干體技術引入到石油勘探業之中，該技術的提出和應用分析成為當時全球物理學術界最杰出的物理性應用技術之一，國外Amoco公司將相干體分析技術的不同算法簡稱為C1、C2、C3。在此之后，相干體技術被引入到地震油氣勘探業的應用，近年來發展為以幾何結構張量為基礎的相干體分析技術，即其可和可視化技術結合、和小波變換技術結合，在不同的學術領域有多種發展動向，并向疊前地震數據分析的應用方向進行延伸。

關鍵詞：相干體；技術；地震；研究

相干數據體是對地震道之間相似性的數學描述，是一種新的地震屬性體。它通過對相鄰道間的地震波形的相似性進行比較，進行求異去同、突出那些不相干的地震數據，揭示地層的不連續性。在地層橫向連續性或地層巖性變化較小的區域內波形變化不大、相干性強；在地層發生斷裂或巖性邊界附近，波形差異明顯，相干性變差，不連續性增強。因此相干數據體實際上弱化了橫向一致的地層構造的反映，突出了斷層或巖性邊界。另外在斷層走向與地層走向平行時，在振幅時間切片上很難解釋斷層，但在相干體切片上可以對斷層成像。在相干數據體切片上，解釋員可以直觀地識別斷層、巖相變化和其它的特殊地質體。當前，相干體已經成為了三維地震資料解釋不可缺少的重要工具。

地震相干數據體是地震屬性數據體之一，它是指對相鄰地震道數據計算其相干屬性而形成的反映地震道相似性的新數據體，它對斷層和特殊巖性體的分辨能力大大高于常規振幅數據體。計算地震相干數據體的目的主要是突出那些不相干的地震數據，由縱向和橫向上局部的波形相似性可以得到三維地震相關性的估計值。在出現斷層、地層巖性突變、特殊地質體的小范圍內，地震道之間的波形特征可以發生變化，進而導致局部道與道之間的相關性發生突變。通過提取三維相關屬性體，就可以把三維反射振幅數據體轉換成三維相似系數或相關值的數據體。

三維地震資料相干處理技術是通過對三維地震數據作相干處理，使得地震反射同相軸的不連續點或突變點更加清晰，并能展示它在三維空間的分布規律。通過對層位振幅經相干處理所作切片的分析，對判斷地層的連續性及識別斷層有很大幫助。因此，此項技術可應用于輔助解釋斷層及特殊巖性體的空間分布，是一項很有潛力的地震輔助解釋技術。三維相干體技術能將地震資料處理與地質解釋緊密結合起來，是一種快速而直觀的解釋技術。國內越來越多的地質解釋專家正在接受、認同乃至需求這種技術。

相干處理在原理上非常簡單，通常是將三維地震資料劃分成規則網格，通過計算縱向和橫向上的波形相似性，以得到三維地震相干性的估計值（Mike Bahorich等，1995）。也即，相干處理測量的是三維地震數據體中相鄰地震道波形之間的相似性，識別的是這些波形之間的差別及非連續性。這些隱約可見的變化形成令人驚異地清晰圖片，來反映地層、構造及流體含量的變化。

根據相干測量的定義，所謂高相干是指相鄰波形之間相似，波形差異小。低相干是指相鄰波形之間由于斷層、巖性變化、流體含量變化等因素引起的地震波形發生變化。

在常規解釋中，解釋人員見到的通常是疊加偏移三維數據體，在這種情況下，解釋人員首先要對三維地震資料的原始數據體進行解釋性、目標性處理，即針對不同的資料狀況和要解決的地質問題，對原始的三維數據體進行諸如以提高信噪比（如相干濾波）和分辨率（如反褶積）為目標的預處理，為進行相干處理作準備。比如，如果是為了解決斷層問題，就要考慮是大斷層還是小斷層，對于大斷層，最好進行濾波處理來達到提高信噪比的目的；對于小斷層或小砂層邊界，首先要提高其分辨率，然后再進行相干濾波類處理，使數據的信噪比得到較大幅度的提高。

以往斷層的解釋是在地震反射層位解釋的基礎上，解釋員憑經驗進行斷層解釋和斷層組合，解釋結果取決于解釋員的經驗和水平。通過相關處理，可以幫助解釋員快速了解工區內斷裂發育程度及其平面展布。在相干數據體切片上解釋斷層只需在地震相干數據體的時間切片上對不相干數據帶進行解釋，這種切片對斷層的反映靈敏、清晰、準確。這種解釋是依賴不相干數據帶的分布，消除了解釋員的主觀判斷，不依賴剖面上的斷層識別，更不受地震反射層位解釋的控制，工作效率得到很大提高，對斷層的空間分布了解得更清楚，特別是對小斷層的反映十分靈敏。通過實踐，發現地震相干數據體的計算方法簡單易行，特別是在小斷層的解釋方面，效果良好。

利用地震相干技術進行斷層解釋的步驟包括：

1：將相干數據體加入到三維可視化系統中。

2：地震相干數據體的動畫瀏覽。可按主測線、橫測線和時間三個方向進行，快速瀏覽工區內斷層的發育程度及其平面展布、位置關系，特別是小斷層的發育部位及其與其他斷層的關系。

3：通過相干數據體水平切片追蹤斷層的走向及其交切關系。這種解釋與常規解釋方法不同，不需要先觀察垂直剖面，對地震反射層位進行解釋，只需在切片上對相干數據進行解釋，間隔一定時間在相干體的時間切片上解釋出斷層以后，斷點就會在常規剖面上顯示出來。這種解釋方法幾乎沒有解釋人員的經驗及主觀判斷，也沒有層位的影響，并且相干切片對斷層反映靈敏、清晰、準確。

4：在垂直剖面上對地震相干數據體時間切片的解釋結果進行驗證。在以上地震相干數據體時間切片解釋工作的基礎上，再回到地震剖面上，驗證以上的斷層解釋是否合理，若合理，把斷點連接起來，一條斷層就解釋完畢。

綜上所述，在相干數據體上，斷層的空間展布特征明顯，使解釋人員很容易建立起斷層的空間概念，如斷層的規模，斷層的位置及走向等信息。通過等間隔地切割數據體，可以較準確地識別出斷層在整個工區內的展布情況。

綜上所述，在相干數據體上，斷層的空間展布特征明顯，使解釋人員很容易建立起斷層的空間概念，如斷層的規模，斷層的位置及走向等信息。通過等間隔地切割數據體，可以較準確地識別出斷層在整個工區內的展布情況，此外，結合曲率、傾角、方位角等多種平面斷層識別手段，對斷層進行識別。