CN104007468A - 基于振幅-方差体地震属性刻画火山岩空间展布的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于振幅-方差体地震属性刻画火山岩空间展布的方法，拾取强振幅三维地震数据得到火山溢流相数据，同时根据方差体数据拾取火山通道相数据，并将二者融合，以完成溢流相和通道相的融合刻画。本发明将溢流相和火山通道相融合显示，实现三维立体显示，直观、形象的刻画火山岩的空间展布；溢流相和火山通道相是火山岩最重要的两个亚相，二者的融合显示，有助于火山岩储层的预测研究，可以广泛运用于与火山岩相关的含油气盆地，尤其是可应用于刻画火山岩空间展布特征和分析火山岩对周围储层的影响及火山活动对油气成藏的控制作用。

Description

基于振幅-方差体地震属性刻画火山岩空间展布的方法

技术领域

本发明涉及基于振幅-方差体地震属性刻画火山岩空间展布的方法，属于石油勘探与开发领域。

背景技术

对于发育火山岩的含油气盆地，火山岩对于储层和成藏的改造具有重要影响。但是，由于火山岩结构复杂、横向变化剧烈，不同类型的火山岩发育在不同的构造部位，具有不同的地震反射特征，尤其是火山岩的火山岩溢流相和火山通道相分别具有高连续强振幅、低连续弱振幅两种截然相反的地震反射特征，如何有效识别其空间展布特征一直是一个难题。针对相关的技术难题，国内外学者提出了很多解决方法。Andrew Miles等(2010)在地震剖面上和平面上分别识别了莫尔盆地叶状火山岩的展布；Kui Zhang等(2011)基于火山岩的强振幅特征，利用振幅相关属性及几何属性等方法预测了松辽盆地的火山岩分布；Gemma Aiello等(2012)利用南伊斯基亚岛高分辨率地震反射剖面，结合地质解释其火山岩，构造和沉积特征。徐礼贵等(2009)以地震相分析、地震属性解释、构造制图为主要技术手段，对深层火山岩进行从定性到定量的识别和预测；吴颜雄等(2010)用火山岩模型约束井旁地震解释、建立岩相-地震相响应关系，为无井区的火山岩地震识别提供模版；应明雄等(2012)运用常规地震时间切片、剖面分析及沿层均方根振幅属性和沿层小时窗三维地震镂空显示等技术，分析了目标火山发育情况、火山岩喷溢情况、地震反射特征及岩相分布。

综合国内外的研究现状及进展，对于火成岩的刻画，更多体现在二维剖面、平面上的刻画，尤其是将火山岩的溢流相和火山通道相等亚相分开刻画、描述，未对火山岩的溢流相和火山通道相同时进行三维时空展布的刻画，不能体现火山岩分布规律的系统性。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于振幅-方差体地震属性刻画火山岩空间展布的方法，拾取强振幅三维地震数据得到火山溢流相数据，同时根据方差体数据拾取火山通道相数据，并将二者融合，以完成溢流相和通道相的融合刻画。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种基于振幅-方差体地震属性刻画火山岩空间展布的方法，包括以下步骤：

(1)采集原始三维地震资料，并进行叠后偏移处理，得到三维地震数据；

(2)设置振幅分级标准，定义火山岩对应的最小振幅值，拾取振幅绝对值大于该最小振幅值对应的三维地震数据，以得到火山溢流相数据；

(3)对于三维地震数据中每个地震道样点，计算其方差；

(4)对每个样点的方差进行加权归一化，得到加权的方差值，所有加权后的方差的集合为方差体；

(5)对方差体数据分级，拾取其中方差大于0.34的方差体数据，以得到火山通道相数据；

(6)将步骤(2)得到的火山溢流相数据和步骤(5)得到的火山通道相数据同时载入三维可视化软件，进行三维显示，从而完成火山岩空间展布的刻画。

步骤(3)所述三维地震数据中每个地震道样点，通过以下公式计算其方差：

$\mathrm{\σ}(t,p,q)=\frac{1}{J}\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{\left[\mathrm{\μ}(t-{\mathrm{px}}_j-{\mathrm{qy}}_j,x_j,y_j)\right]}^2-{\left[\frac{1}{J}\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\μ}(t-{\mathrm{px}}_j-{\mathrm{qy}}_j,x_j,y_j)\right]}^2...\left(1\right)$

其中，σ为当前地震道样点的方差，根据所有地震道样点和当前地震道样点的值计算得到；t表示当前地震道样点的分析时窗中心点，p和q分别表示分析时窗内中心点所在局部反射界面x和y方向的视倾角，J表示当前分析时窗内的地震道数目，下标j表示落在分析时窗内的第j个地震道，x_j和y_j表示第j个地震道与分析时窗中心点t分别在纵测线方向和横测线方向的地震道的间隔数，所述的j和J根据分析时窗大小确定，所述的t、p、q、x_j和y_j根据地震道样点位置确定，μ为每个平面落在分析时窗内的均值函数，通过以下公式计算：

$\mathrm{\μ}(t,p,q)=\frac{1}{J}\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}(t-{\mathrm{px}}_j-{\mathrm{qy}}_j)...\left(2\right)$

步骤(4)所述的加权方差值通过以下公式计算：

σ′＝(σ-MinValue)/(MaxValue-MinValue)……………(3)

其中，σ加权方差值，σ′为步骤(3)所得方差值，MaxValue和MinValue分别为步骤(3)所得所有方差的最大值和最小值。

本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于：

(1)本发明基于火山岩溢流相的强振幅特征，通过振幅分级显示，压制、忽略与溢流相无关的弱振幅部分，突出、强调溢流相强振幅特征，并进行拾取，从而达到有效预测火山岩溢流相的目的；

(2)本发明根据所研究的的地质情况，定义振福分级标准，进行振福分级，因地制宜，使火山溢流相数据拾取可靠；

(3)方差体是相邻地震道空间差异性的反映，横向连续性越差，方差值越大；本发明基于火山通道相的弱振幅-杂乱反射特征，其中，方差体是相邻地震道空间差异性的反映，横向连续性越差，方差值越大；利用方差体技术，有效突出火山通道相弱振幅-杂乱反射体的不连续性，弱化高连续性反射，使火山通道相更加清晰、易于解释；

(4)本发明将溢流相和火山通道相融合显示，实现三维立体显示，直观、形象的刻画火山岩的时空展布；溢流相和火山通道相是火山岩最重要的两个亚相，二者的融合显示，有助于火山岩储层的预测研究；同时，在落实火山岩的发育规律的基础上，为确定火山岩对周围储层的影响及火山活动对油气成藏的控制作用提供良好的基础；

(5)本发明可以广泛运用于与火山岩相关的含油气盆地，尤其是可应用于刻画火山岩空间展布特征和分析火山岩对周围储层的影响及火山活动对油气成藏的控制作用。

附图说明

图1是火山岩空间展布刻画方法流程图。

图2是三维地震数据的地震剖面图。

图3是三维地震数据的时间切片图。

图4是振幅分级显示的火山岩溢流相特征显示效果图。

图5是火山岩溢流相空间展布效果图。

图6(a)是方差体属性数据指示的时间切片效果图；图6(b)是方差体数据特征指示的地震剖面效果图。

图7(a)是方差体分级显示的火山通道相特征时间切片效果图；图7(b)是方差体分级显示的火山通道相特征地震剖面效果图。

图8是火山通道相空间展布效果图。

图9是火山岩三维空间展布效果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种基于振幅-方差体地震属性刻画火山岩空间展布的方法，参照图1所示的流程图，包括以下步骤：

(1)采集研究区的原始三维地震资料，所述的原始三维地震资料的格式为SEG-Y；对原始三维地震资料进行叠后偏移处理，得到三维地震数据，将该数据载入三维可视化软件进行显示，效果如图2所示的地震剖面图、图3所示的时间切片图以及图4所示的火山岩溢流相空间展布效果图所示；

(2)设置振幅分级标准，并定义研究区火山岩对应的最小振幅值为15800，对三维地震数据进行分级显示，显示振幅绝对值大于15800的地震数据，效果如图4所示的分级显示的火山岩溢流相特征显示效果图；拾取大于15800的振幅值对应的三维地震数据，以得到火山溢流相数据，得到如图5所示的火山岩溢流相空间展布效果图；

(3)对于三维地震数据中每个地震道样点，通过以下公式计算其方差：

$\mathrm{\σ}(t,p,q)=\frac{1}{J}\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{\left[\mathrm{\μ}(t-{\mathrm{px}}_j-{\mathrm{qy}}_j,x_j,y_j)\right]}^2-{\left[\frac{1}{J}\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\μ}(t-{\mathrm{px}}_j-{\mathrm{qy}}_j,x_j,y_j)\right]}^2...\left(1\right)$

其中，σ为当前地震道样点的方差，p和q分别表示分析时窗内中心点所在局部反射界面x和y方向的视倾角，J表示当前分析时窗内的地震道数目，下标j表示落在分析时窗内的第j个地震道，xj和yj表示第j个地震道与分析时窗中心点t分别在纵测线方向和横测线方向的地震道的间隔数，所述的j和J根据分析时窗大小确定，所述的t、p、q、x_j和y_j根据地震道样点位置确定，μ为每个平面落在分析时窗内的均值函数，通过以下公式计算：

$\mathrm{\μ}(t,p,q)=\frac{1}{J}\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}(t-{\mathrm{px}}_j-{\mathrm{qy}}_j)...\left(2\right)$

(4)对每个样点的方差进行加权归一化，得到加权的方差值：

σ′＝(σ-MinValue)/(MaxValue-MinValue)……………(3)

其中，σ加权方差值，σ′为步骤(3)所得方差值，MaxValue和MinValue分别为步骤(3)所得所有方差的最大值和最小值；所有加权后的方差的集合为方差体；将方差体特征数据载入三维可视化软件进行显示，效果如图6(a)所示的时间切片效果图和图6(b)所示的地震剖面效果图所示；

(5)对方差体数据分级，显示方差体中大于0.34的方差体数据，其时间切片效果图、地震剖面效果图分别如图7(a)和图7(b)所示；拾取方差体中大于0.34的方差体数据，以得到火山通道相数据，其火山通道相空间展布效果图如图8所示；

(6)将步骤(2)得到的火山溢流相数据和步骤(5)得到的火山通道相数据同时载入三维可视化软件，进行三维显示，从而完成火山岩空间展布；最终的火山岩三维空间展布效果图如图9所示。

Claims (3)

1.基于振幅-方差体地震属性刻画火山岩空间展布的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)采集原始三维地震资料，并进行叠后偏移处理，得到三维地震数据；

(2)设置振幅分级标准，并定义火山岩对应的最小振幅值，拾取振幅绝对值大于该最小振幅值对应的三维地震数据，以得到火山溢流相数据；

(3)对于三维地震数据中每个地震道样点，计算其方差；

(4)对每个样点的方差进行加权归一化，得到加权的方差值，所有加权后的方差的集合为方差体；

(5)对方差体数据分级，拾取其中方差大于0.34的方差体数据，以得到火山通道相数据；

(6)将步骤(2)得到的火山溢流相数据和步骤(5)得到的火山通道相数据同时载入三维可视化软件，进行三维显示，从而完成火山岩空间展布的刻画。

2.根据权利要求1所述的刻画火山岩空间展布的方法，其特征在于：步骤(3)所述三维地震数据中每个地震道样点，通过以下公式计算其方差：

$\mathrm{\σ}(t,p,q)=\frac{1}{J}\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{\left[\mathrm{\μ}(t-{\mathrm{px}}_j-{\mathrm{qy}}_j,x_j,y_j)\right]}^2-{\left[\frac{1}{J}\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\μ}(t-{\mathrm{px}}_j-{\mathrm{qy}}_j,x_j,y_j)\right]}^2...\left(1\right)$

其中，σ为当前地震道样点的方差，t表示当前地震道样点的分析时窗中心点，p和q分别表示分析时窗内中心点所在局部反射界面x和y方向的视倾角，J表示当前分析时窗内的地震道数目，下标j表示落在分析时窗内的第j个地震道，x_j和y_j表示第j个地震道与分析时窗中心点t分别在纵测线方向和横测线方向的地震道的间隔数，所述的j和J根据分析时窗大小确定，所述的t、p、q、x_j和y_j根据地震道样点位置确定，μ为每个平面落在分析时窗内的均值函数，通过以下公式计算：

$\mathrm{\μ}(t,p,q)=\frac{1}{J}\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}(t-{\mathrm{px}}_j-{\mathrm{qy}}_j)...\left(2\right)$

3.根据权利要求1所述的刻画火山岩空间展布的方法，其特征在于：步骤(4)所述的加权方差值通过以下公式计算：

σ′＝(σ-MinValue)/(MaxValue-MinValue)……………(3)

其中，σ加权方差值，σ′为步骤(3)所得方差值，MaxValue和MinValue分别为步骤(3)所得所有方差的最大值和最小值。