CN106569277B - 地震属性叠后振幅补偿方法 - Google Patents

Abstract

一种地震属性叠后振幅补偿方法，包括以下步骤：在叠后地震资料中提取振幅数据；获得属性点均方根振幅或绝对值振幅A＝{(x,y,z)|z≥0},其中x、y为属性点的平面坐标，z为坐标x、y处的振幅值；恢复煤层沉积时的古构造，基于古构造，计算相对高程差H’＝{(x,y,C‑h)}，其中h为坐标x、y处的高程值，C为古构造高程差；对属性点均方根振幅或绝对值振幅A和相对高程差H’进行交会分析，获得关于振幅和相对高程差之间关系的校正函数F(H’)；基于校正函数F(H’)和所述振幅A，进行振幅补偿。这种振幅补偿方法考虑了煤层发育的最主要因素——古构造条件，压制了煤层引起的煤层多次波导致的振幅属性失真。

Description

地震属性叠后振幅补偿方法

技术领域

本公开涉石油、天然气、地震勘探与开发领域，特别涉及一种针对煤层多次波干扰的地震属性叠后振幅补偿方法。

背景技术

从应用地球物理的角度对地震属性的定义是地震数据中反映不同地质信息的子集，是刻画、描述地层结构、岩性以及物性等地质信息的地震特征量。地震属性研究起步于20世纪60年代，经历了定性描述分析、定量提取的阶段，20世纪90年代后出现了以相干、倾角、方位角为代表的多维属性。

国内按提取方式、应用领域可以将地震属性分为：(1)建立在运动学、动力学基础上的地震属性类型，包括振幅、波形、频率、衰减特性、相位、相关分析、能量等；(2)以油藏特征为基础的地震属性类型，包括表征亮点、暗点、AVO特性、不整合圈闭或断块隆起异常、含油气异常、薄层油藏、地层间断、构造不连续、岩性尖灭、特殊岩性体等。

国外，Taner等将地震属性分为物理属性和几何属性两类；A.R.Brown则将地震属性分为4类：时间属性、振幅属性、频率属性和吸收衰减属性，其中时间属性提供构造信息，振幅属性提供地层和储层信息，频率属性提供其他有用信息，吸收衰减属性提供渗透率信息。其中地震振幅或能量信息反映了波阻抗差、地层厚度、岩石成分、地层压力、孔隙度及含流体成分的变化。可用来识别振幅异常或层序特征，也可用来追踪地层学特征、识别岩性变化、不整合、气体以及流体的聚集等。

地震属性研究包括属性的提取、属性的标准化与优化、优化属性的转换与应用3个方面。地震属性分析技术发展至今，地震属性的优化和优化属性的联合分析已成必然，目前已经产生的属性优化方法可以分为两大类，即利用专家知识进行优化和利用数学方法进行自动优化。但是，目前的方法具有局限性。

以鄂尔多斯盆地为例，该盆地是典型的中新生代叠合含油气盆地，盆地南部地表和地下条件复杂，在地震勘探领域普遍适用的地震属性分析技术在该区域会受到很大干扰，所带来的属性假象会对油气资源勘探开发的部署形成误导。

这种属性假象是由煤层等特殊地质体引起的真实响应，而非资料处理流程和参数选择不当造成的。现有的地震属性分析方法尽管会在优化处理之前进行标准化，但仍是来自地震数据体的信息。勘探目的层地震振幅信息受到多套煤层产生的层间多次波干扰，影响了地震属性所反映的真实地层信息的比重，目前尚无完全压制煤层层间多次波的有效手段。因此迫切需要寻找一种简单有效的方法，用以消除这种特殊地质体引起的干扰。

发明内容

本公开的目的是对受到干扰的地震振幅属性实现叠后补偿修复，压制多次波信息产生的影响，提高真实地层信息在地震属性中所占的比重。

本公开所采用的解决方案如下：

一种地震属性叠后振幅补偿方法，包括以下步骤：

在叠后地震资料中提取振幅数据；

获得属性点均方根振幅或绝对值振幅A＝{(x,y,z)|z≥0},其中x、y为所述属性点的平面坐标，z为坐标x、y处的振幅值；

恢复煤层沉积时的古构造，基于所述古构造，计算相对高程差H’＝{(x,y,C-h)}，其中h为坐标x、y处的高程值，C为古构造高程差；

对所述属性点均方根振幅或绝对值振幅A和所述相对高程差H’进行交会分析，获得关于所述振幅和所述相对高程差之间关系的校正函数F(H’)；

基于所述校正函数F(H’)和所述振幅A，进行振幅补偿。

优选地，基于第一采样频率获得所述属性点均方根振幅或绝对值振幅，所述第一采样率的范围是1样点/1道至1样点/20道。

优选地，通过趋势外拓法、泥岩声波时差法或者镜质体反射率法法恢复煤层沉积时的古构造。

优选地，恢复煤层沉积时的古构造包括剥蚀地层厚度恢复和去压实校正。

优选地，所述古构造高程差C＝H_max-H_min，其中H_max为古构造面最高点的高程值，H_min为古构造面最低点的高程值。

优选地，补偿后的振幅B＝F(H’)+A。

优选地，所述方法还包括对所述属性点均方根振幅或绝对值振幅进行粗化，所述粗化包括以下步骤：

对所述相对高程差H’＝{(x,y,C-h)}中的数据，按C-h值的大小进行排序并划分到等间隔的至少一个区间内；

计算每个区间内对应属性点的振幅值的算术平均值，得到粗化后的振幅A’＝{(x,y,z’)|z’≥0}，其中z’是所述区间内对应属性点的振幅值的算术平均值。

优选地，所述方法还包括对补偿后的振幅进行最大值标准化。

优选地，所述方法还包括将所述属性点所在区域分割为至少一个子区域。

本公开的优点是在地震资料中提取描述古构造条件的信息，通过对振幅属性与古构造条件交会分析获得校正函数，从而实现振幅补偿。这种振幅补偿方法考虑了煤层发育的最主要因素——古构造条件，压制了煤层引起的煤层多次波导致的振幅属性失真。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。

图1显示根据示例性实施例的地震属性叠后振幅补偿方法的流程图；

图2显示第二示例性实施例中的原始总绝对值振幅属性；

图3显示通过根据第二示例性实施例的地震属性叠后振幅补偿方法进行补偿后的总绝对值振幅属性；以及

图4显示根据第二示例性实施例对相对高程差H’粗化后与总绝对值振幅的交会结果。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

由于煤层的反射系数过强，地震波传递过程中在数套煤层之间会形成多次反射的层间反射波，这种层间多次反射波能量仍较强，在旅行时上与下部地层形成的一次反射波相近，从而导致多次波与一次有效波叠加干涉。干涉作用分为两部分，一是煤层形成的多次波对于下部反射轴的干涉，二是煤层所形成的反射本身对于下层反射的干涉。

在背景速度4200～4300m/s，地层密度2.1g/cm³，页岩厚度均一且稳定分布，速度参数3500m/s，密度2.1g/cm³，煤层厚度为10m，距页岩层距离从200m渐变至30m的正演实验中，正演剖面明显可见到页岩与围岩形成的强反射波组受到了来自煤层与围岩形成的强反射的干涉作用，反射轴振幅强弱以及波形特征均发生受到影响。煤层与页岩相隔不同的距离，煤层和页岩各自的反射波组会以不同的形式相叠加，出现峰峰叠加时振幅增强，出现峰谷叠加时振幅减弱。

有关煤层存在的实际地质情况复杂程度高，蕴含变量多，煤层的形成受控于古沉积相，包括：①自然地理条件，包括河、湖、沼泽等的分布及地势高低；②气候条件，包括气候的冷、热、干旱、潮湿；③构造条件，包括大地构造背景级沉积盆地的隆起与拗陷；④沉积介质的物理条件，包括介质的性质、运动方式和能量大小以及水介质的温度和深度；⑤介质的地球化学条件，包括介质的氧化还原电位、酸碱度、介质的含盐度。采用降维分析的方法突出针对煤层发育的最主要因素：古构造条件。

根据本公开的地震属性叠后振幅补偿方法首先在地震资料中提取描述古构造条件的信息，然后与目的层叠后地震振幅属性交会分析，得到校正函数，最终对地震振幅属性进行补偿。

根据第一示例性实施例，见图1，根据本公开的地震属性叠后振幅补偿方法包括以下步骤：

步骤1：在叠后地震资料中提取目的层振幅属性。

步骤2：采用合适的采样率，获得属性点均方根振幅或绝对值振幅A＝{(x,y,z)|z≥0},其中x、y为属性点的平面坐标，z为坐标x、y处的振幅值，由于采用均方根振幅或绝对值振幅，故z不小于0。视实际情况可选用1样点/1道至1样点/20道的采样率。

步骤3：通过趋势外拓法、泥岩声波时差法、镜质体反射率法等方法恢复煤层沉积时的古构造。恢复煤层沉积时的古构造包含剥蚀地层厚度恢复和去压实校正。通过趋势外拓法、泥岩声波时差法、镜质体反射率法等方法回复煤层沉积时的古构造是现有技术，在此不再赘述。

采用与步骤2相同的采样率，基于恢复的古构造，获得古构造高程值H＝{(x,y,h)}，其中x、y为所述属性点的平面坐标，h为坐标x、y处的高程值。

计算古构造高程差C＝H_max-H_min，并计算相对高程差H’＝{(x,y,C-h)}，其中H_max为古构造面最高点的高程值，H_min为古构造面最低点的高程值。

步骤4：对振幅A＝{(x,y,z)|z≥0}和相对高程差H’＝{(x,y,C-h)}做交会分析，得到关于振幅A和相对高程差H’之间关系的校正函数F(H’)。

步骤5：将步骤4中得到的校正函数F(H’)与振幅A求和，得到补偿后的振幅：

B＝F(H’)+A

最后，可以对补偿后的振幅B进行最大值标准化。将B中的每个振幅值除以B中所有振幅值中的最大值，得到最大值标准化后的振幅B’。标准化后，振幅B’中的最大振幅值为1。因地震属性本质是相对关系，故实际应用中也可省略此步骤，直接分析地震属性相对关系。

此外，如果目的层的范围较大，可以对属性点所在区域分区，例如可将该区域分割为多个子区域，然后针对每一个子区域依次执行上述步骤。

根据第二示例性实施例，根据本公开的地震属性叠后振幅补偿方法包括以下步骤：

步骤1：在叠后地震资料中提取目的层振幅属性。

步骤2：采用合适的采样率，获得属性点均方根振幅或绝对值振幅A＝{(x,y,z)|z≥0},其中x、y为属性点的平面坐标，z为坐标x、y处的属性值，即振幅值，由于采用均方根振幅或绝对值振幅，故z不小于0。视实际情况可选用1样点/1道至1样点/20道的采样率。

步骤3：通过趋势外拓法、泥岩声波时差法、镜质体反射率法等方法恢复煤层沉积时的古构造。恢复煤层沉积时的古构造包含剥蚀地层厚度恢复和去压实校正。通过趋势外拓法、泥岩声波时差法、镜质体反射率法等方法回复煤层沉积时的古构造是现有技术，在此不再赘述。

采用与步骤2相同的采样率，基于恢复的古构造，获得古构造高程值H＝{(x,y,h)}，其中x、y为所述属性点的平面坐标，h为坐标x、y处的高程值。

计算古构造高程差C＝H_max-H_min，并计算相对高程差H’＝{(x,y,C-h)}，其中H_max为古构造面最高点的高程值，H_min为古构造面最低点的高程值。

步骤4：在采样率较大的情况下，对均方根振幅或绝对值振幅A进行粗化。粗化的过程如下：对相对高程差H’＝{(x,y,C-h)}中的数据，按C-h值的大小进行排序并划分到等间隔的至少一个区间内，可以根据需要选取适当的间隔；对于每个区间内对应的属性点，计算这些属性点的振幅值的算术平均值，得到粗化后的振幅A’＝{(x,y,z’)|z’≥0}，其中z’是该区间内对应属性点的振幅值的算术平均值。

步骤5：对粗化后的振幅A’＝{(x,y,z’)|z’≥0}与相对高程差H’＝{(x,y,C-h)}做交会分析，得到关于振幅A’和相对高程差H’之间关系的校正函数F(H’)。

步骤6：将步骤5中得到的校正函数F(H’)与粗化后的振幅A’求和，得到补偿后的振幅：

B＝F(H’)+A’

步骤7：可以对补偿后的振幅B进行最大值标准化。将B中的每个振幅值除以B中所有振幅值中的最大值，得到最大值标准化后的振幅B’。标准化后，振幅B’中的最大振幅值为1。

图2至图4显示根据第二示例性实施例的地震属性叠后振幅补偿方法的实施效果。其中图2显示实施例中的原始总绝对值振幅属性，从图中可见振幅值相对变化过大，掩盖了目的层的真实特征。图3显示通过根据示例性实施例的地震属性叠后振幅补偿方法进行补偿后的总绝对值振幅属性。对比图2和图3可见，图3中的振幅值差距减小，振幅明显异常的区域得到了补偿，压制了煤层引起的层间多次波导致的地震属性失真。图4显示根据示例性实施例对相对高程差H’粗化后与总绝对值振幅的交会结果，其反映出受层间多次波影响的振幅属性与古构造高程呈现近似的线性关系。

以上已经描述了本公开的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各施例。在不偏离所说明的实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释实施例的原理和实际应用，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的实施例。

Claims (9)

1.一种地震属性叠后振幅补偿方法，包括以下步骤：

在叠后地震资料中提取振幅数据；

获得属性点均方根振幅或绝对值振幅A＝{(x,y,z)|z≥0},其中x、y为所述属性点的平面坐标，z为坐标x、y处的振幅值；

恢复煤层沉积时的古构造，基于所述古构造，计算相对高程差H’＝{(x,y,C-h)}，其中h为坐标x、y处的高程值，C为古构造高程差；

对所述属性点均方根振幅或绝对值振幅A和所述相对高程差H’进行交会分析，获得关于所述振幅和所述相对高程差之间关系的校正函数F(H’)；

基于所述校正函数F(H’)和所述振幅A，进行振幅补偿。

2.根据权利要求1所述的地震属性叠后振幅补偿方法，其中，基于第一采样率获得所述属性点均方根振幅或绝对值振幅，所述第一采样率的范围是1样点/1道至1样点/20道。

3.根据权利要求1所述的地震属性叠后振幅补偿方法，其中，通过趋势外拓法、泥岩声波时差法或者镜质体反射率法恢复煤层沉积时的古构造。

4.根据权利要求1所述的地震属性叠后振幅补偿方法，其中，恢复煤层沉积时的古构造包括剥蚀地层厚度恢复和去压实校正。

5.根据权利要求1所述的地震属性叠后振幅补偿方法，其中，所述古构造高程差C＝H_max-H_min，其中H_max为古构造面最高点的高程值，H_min为古构造面最低点的高程值。

6.根据权利要求1所述的地震属性叠后振幅补偿方法，其中，补偿后的振幅B＝F(H’)+A。

7.根据权利要求1所述的地震属性叠后振幅补偿方法，对所述属性点均方根振幅或绝对值振幅A和所述相对高程差H’进行交会分析前，还包括对所述属性点均方根振幅或绝对值振幅进行粗化，所述粗化包括以下步骤：

对所述相对高程差H’＝{(x,y,C-h)}中的数据，按C-h值的大小进行排序并划分到等间隔的至少一个区间内；

计算每个区间内对应属性点的振幅值的算术平均值，得到粗化后的振幅A’＝{(x,y,z’)|z’≥0}，其中z’是所述区间内对应属性点的振幅值的算术平均值。

8.根据权利要求1所述的地震属性叠后振幅补偿方法，还包括对补偿后的振幅进行最大值标准化。

9.根据权利要求1所述的地震属性叠后振幅补偿方法，还包括将所述属性点所在区域分割为至少一个子区域。