CN111665559A - 一种用于描述走滑断裂带的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种描述走滑断裂带的方法，包括：根据预设的针对目的层不同尺度走滑断裂带对应的地震识别模式，确定不同尺度断裂对应的断裂特征信息；基于原始地震数据进行地球物理参数的计算，确定不同尺度断裂对应的地震响应类型特征及相应的地球物理参数计算结果，基于此，识别出断裂的地震响应类型及相应的用于区别不同响应类别断裂的地球物理参数门槛值；基于地震断裂尺寸规模，将不同尺度断裂对应的断裂特征信息，以及不同地震响应类型断裂的地球物理参数门槛值进行结合，得到用于通过断裂特征信息与地球物理属性综合描述不同断裂响应类型走滑断裂带的关系模型。本发明实现了断裂带规模发育区的优选与评价，为断裂带精细描述评价提供指导。
Description
技术领域
本发明涉及石油及天然气探区地震地质解释技术领域，具体地说，是涉及一种用于描述沙漠区超深层碳酸盐岩走滑断裂带的方法及系统。
背景技术
近些年来，在塔里木盆地等沙漠区，针对大型走滑断裂带的勘探取得了非常好的油气成果，明确了走滑断裂带控储控藏作用，随着勘探深入，对于走滑断裂带的识别和描述提出了更高的要求。走滑断裂带由于断面比较陡直，断距小，有时甚至无垂直断距，而塔里木盆地走滑断裂带大多断穿基底，向上切穿碎屑岩地层。由于不同岩性的地层断裂对应的地震响应特征不同，再加上研究对象位于沙漠地区地下7000多米的深度，地表沙丘连绵起伏，松散沙层厚度变化大，给深层地震资料的采集、处理成像带来了很大困难，加大了走滑断裂带在地震上的识别难度。
随着高精度(高分辨率)地震资料采集处理技术的进步，运用地球物理技术识别深部地层断裂的能力和精度得到不断地提高。目前，常用的断裂识别方法有地震属性剖面解释、相干数据体解释技术、面(体)曲率属性解释技术、沿层切片解释技术、倾角、方位角及断棱边缘综合检测技术、蚂蚁体追踪技术以及多种解释技术结合的断层综合解释技术等。这些技术只是定性的预测断裂发育位置，而对于断裂带的断距大小、断裂带宽度、断裂变形幅度与断裂类型的识别方法之间的关系没有开展相关研究，断裂地震相参数量化表征断裂类型的技术相对空白。而对于断裂共生的裂缝系统发育情况又与断裂规模、断裂距离、以及地震相参数等有很大关系，因此，建立深层碳酸盐岩走滑断裂地震方量化表征方法，对断裂带进行量化描述有利于准确预测裂缝发育区，也对断裂带精细评价和后期勘探部署具有重要的指导作用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于描述走滑断裂带的方法，包括：步骤一、根据预设的针对目的层不同尺度走滑断裂带对应的地震识别模式，确定不同尺度断裂对应的断裂特征信息；步骤二、基于目的层的原始地震数据进行地球物理参数的计算，确定不同尺度断裂对应的地震响应类型特征及相应的地球物理参数计算结果，基于此，识别出断裂的地震响应类型及用于区别不同地震响应类型的断裂对应的地球物理参数门槛值；步骤三、基于地震断裂尺寸规模，将所述不同尺度断裂对应的断裂特征信息，以及不同地震响应类型断裂的地球物理参数门槛值进行结合，得到用于通过断裂特征信息与地球物理属性综合描述不同断裂响应类型的走滑断裂带的关系模型。
优选地，在基于目的层的原始地震数据进行地球物理参数的计算，确定不同尺度断裂对应的地震响应类型特征及相应的地球物理参数计算结果步骤中，进一步包括：对所述原始地震数据进行倾角导向滤波预处理；根据预处理结果，分别进行相干加强计算、倾角方位计算和最大曲率计算，得到相应的相干加强体、倾角方位体和最大曲率体；进一步，分别从所述相干加强体、所述倾角方位体和所述最大曲率体中识别出不同尺度的走滑断裂带，并确定每类尺度的断裂带对应的地震响应特征及相应的相干属性、倾角属性和最大曲率属性。
优选地，在所述步骤二中，根据不同尺度断裂带对应的相干属性、倾角属性和最大曲率属性，结合目的层的断裂地震剖面特征，利用聚类分析法，确定出当前目的层内走滑断裂带的地震响应类型，进一步确定出不同地震响应类型对应的相干属性、倾角属性和最大曲率属性的阈值范围，并将这些阈值范围进行结合得到相应的地球物理参数门槛阈值。
优选地，在所述步骤三中，所述关系模型包括刻画表示同相轴断错或内幕杂乱强反射的大尺度断裂、刻画表示明显褶曲或内幕杂乱反射的中尺度断裂和刻画表示小褶曲或内幕杂乱弱反射的小尺度断裂，其中，所述大尺度断裂的精细描述参数包含有：横向断距为大于或等于λ/4、垂向断距为大于或等于λ/4、断裂带宽度为大于100米、倾角属性系数为大于或等于0.16、最大正曲率属性系数为大于或等于0.0025、以及相干属性系数为小于或等于0.91，其中，λ表示地震波长。
优选地，所述中尺度断裂的精细描述参数包含有：横向断距为λ/8～λ/4、垂向断距为λ/8～λ/4、断裂带宽度为50～100米、倾角属性系数为0.1～0.16、最大正曲率属性系数为0.001～0.0025、以及相干属性系数为0.91～0.96。
优选地，所述小尺度断裂的精细描述参数包含有：横向断距为小于或等于λ/8、垂向断距为小于或等于λ/8、断裂带宽度为小于50米、倾角属性系数为0.06～0.1、最大正曲率属性系数为0.0005～0.001、以及相干属性系数为0.96～0.98。
另一方面，本发明还提出了一种用于描述走滑断裂带的系统，包括：断裂特征确定模块、其根据预设的针对目的层不同尺度走滑断裂带对应的地震识别模式，确定不同尺度断裂对应的断裂特征信息；地球物理特征确定模块、其基于目的层的原始地震数据进行地球物理参数的计算，确定不同尺度断裂对应的地震响应类型特征及相应的地球物理参数计算结果，基于此，识别出断裂的地震响应类型及用于区别不同地震响应类型的断裂对应的地球物理参数门槛值；关系模型确定模块、其基于地震断裂尺寸规模，将所述不同尺度断裂对应的断裂特征信息，以及不同地震响应类型断裂的地球物理参数门槛值进行结合，得到用于通过断裂特征信息与地球物理属性综合描述不同断裂响应类型走滑断裂带的关系模型。
优选地，所述地球物理特征确定模块包括：地球物理参数计算单元，其对所述原始地震数据进行倾角导向滤波预处理，根据预处理结果，分别进行相干加强计算、倾角方位计算和最大曲率计算，得到相应的相干加强体、倾角方位体和最大曲率体，进一步，分别从所述相干加强体、所述倾角方位体和所述最大曲率体中识别出不同尺度的走滑断裂带，并确定每类尺度的断裂带对应的地震响应特征及相应的相干属性、倾角属性和最大曲率属性。
优选地，所述地球物理特征确定模块还包括：阈值范围生成单元，其根据不同尺度断裂带对应的相干属性、倾角属性和最大曲率属性，结合目的层的断裂地震剖面特征，利用聚类分析法，确定出当前目的层内走滑断裂带的地震响应类型，进一步确定出不同地震响应类型对应的相干属性、倾角属性和最大曲率属性的阈值范围，并将这些阈值范围进行结合得到相应的地球物理参数门槛阈值。
优选地，在所述关系模型确定模块中，所述关系模型包括刻画表示同相轴断错或内幕杂乱强反射的大尺度断裂、刻画表示明显褶曲或内幕杂乱反射的中尺度断裂和刻画表示小褶曲或内幕杂乱弱反射的小尺度断裂，其中，所述大尺度断裂的精细描述参数包含有：横向断距为大于或等于λ/4、垂向断距为大于或等于λ/4、断裂带宽度为大于100米、倾角属性系数为大于或等于0.16、最大正曲率属性系数为大于或等于0.0025、以及相干属性系数为小于或等于0.91，其中，λ表示地震波长。
优选地，所述中尺度断裂的精细描述参数包含有：横向断距为λ/8～λ/4、垂向断距为λ/8～λ/4、断裂带宽度为50～100米、倾角属性系数为0.1～0.16、最大正曲率属性系数为0.001～0.0025、以及相干属性系数为0.91～0.96。
优选地，所述小尺度断裂的精细描述参数包含有：横向断距为小于或等于λ/8、、垂向断距为小于或等于λ/8、断裂带宽度为小于50米、倾角属性系数为0.06～0.1、最大正曲率属性系数为0.0005～0.001、以及相干属性系数为0.96～0.98。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
本发明提出了一种用于描述深层碳酸盐岩的走滑断裂带的方法及系统。该方法和系统通过对原始地震数据进行相干属性、倾角属性、最大曲率属性计算的方式，得到相应的不同尺度断裂对应的地球物理参数特征信息，进一步基于断裂尺度规模将断裂特征信息和地球物理参数特征信息进行结合，共同描述目的层走滑断裂带的地震响应特征。本发明建立了地质断裂尺度与地球物理属性之间的关系，从而进行断裂带量化表征，实现了断裂带规模发育区的优选与评价，为断裂带精细描述评价提供指导，为顺北油田及类似地区断裂带勘探提供技术支撑，同时，对于深层碳酸盐岩领域勘探与开发具有重要意义。
本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法的步骤图。
图2为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法的具体流程图。
图3为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法中的不同尺度走滑断裂带对应的地震识别模式的一个具体示例示意图。
图4为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法中的S4井区沿T7 4相干属性和地震剖面图的示意图。
图5为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法中的S4井区沿T7 4倾角属性和地震剖面图的示意图。
图6为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法中的S4井区沿T7 4最大曲率属性和地震剖面图的示意图。
图7为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法中的相干属性表征不同尺度断裂的示意图。
图8为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法中的倾角属性表征不同尺度断裂的示意图。
图9为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法中的最大曲率属性表征不同尺度断裂的示意图。
图10为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的系统的模块框图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
近些年来，在塔里木盆地等沙漠区，针对大型走滑断裂带的勘探取得了非常好的油气成果，明确了走滑断裂带控储控藏作用，随着勘探深入，对于走滑断裂带的识别和描述提出了更高的要求。走滑断裂带由于断面比较陡直，断距小，有时甚至无垂直断距，而塔里木盆地走滑断裂带大多断穿基底，向上切穿碎屑岩地层。由于不同岩性的地层断裂对应的地震响应特征不同，再加上研究对象位于沙漠地区地下7000多米的深度，地表沙丘连绵起伏，松散沙层厚度变化大，给深层地震资料的采集、处理成像带来了很大困难，加大了走滑断裂带在地震上的识别难度。
随着高精度(高分辨率)地震资料采集处理技术的进步，运用地球物理技术识别深部地层断裂的能力和精度得到不断地提高。目前，常用的断裂识别方法有地震属性剖面解释、相干数据体解释技术、面(体)曲率属性解释技术、沿层切片解释技术、倾角、方位角及断棱边缘综合检测技术、蚂蚁体追踪技术以及多种解释技术结合的断层综合解释技术等。这些技术只是定性的预测断裂发育位置，而对于断裂带的断距大小、断裂带宽度、断裂变形幅度与断裂类型的识别方法之间的关系没有开展相关研究，断裂地震相参数量化表征断裂类型的技术相对空白。而对于断裂共生的裂缝系统发育情况又与断裂规模、断裂距离、以及地震相参数等有很大关系，因此，建立深层碳酸盐岩走滑断裂地震方量化表征方法，对断裂带进行量化描述有利于准确预测裂缝发育区，也对断裂带精细评价和后期勘探部署具有重要的指导作用。
为了解决上述现有技术中的问题，本发明提出了一种用于描述走滑断裂带的方法及系统。该方法和系统针对深层碳酸盐岩的走滑断裂带进行量化表征，利用AFE相干、倾角、最大曲率等多种属性进行断裂识别，将识别结果通过聚类分析方法，并结合断裂地震剖面特征，确定不同尺度断裂敏感的属性门槛值，从而建立了断裂地质尺度与地震属性之间的对应关系，以利用地震相参数(其中，地震相参数包括：AFE相干属性、倾角属性和最大曲率属性等多种属性信息)对断裂带进行量化表征。另外，本发明还能够将已确定的不同尺度断裂敏感断裂属性体系特征关系，与上述断裂地质尺度与地震属性之间的对应关系进行结合，利用断裂属性体系特征和地震相地球物理参数共同描述不同断裂尺度类型的走滑断裂带。本发明实现了对于深层碳酸盐岩的走滑断裂带断裂规模发育区的优选与评价，对于深层碳酸盐岩领域勘探与开发具有重要意义。
实施例一
图1为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法的步骤图。如图1所示，首先，步骤S110根据预设的针对目的层不同尺度走滑断裂带对应的地震识别模式，确定不同尺度断裂对应的断裂特征信息。然后，进入到步骤S120中，基于目的层的原始地震数据(体)进行地球物理参数的计算，确定不同尺度断裂对应的地震响应类型特征及相应的地球物理参数计算结果，基于此，识别出断裂的不同地震响应类型及其对应的用于区别不同响应类别断裂的地球物理参数门槛值(也就是，用于区别不同地震响应类型的断裂对应的地球物理参数门槛值)。接着，在步骤S130中，基于地震断裂尺寸规模，将上述步骤S110得到的不同尺度断裂带对应的断裂特征信息，以及步骤S120得到的不同地震断裂响应类型断裂的地球物理参数门槛值进行结合，得到用于通过断裂特征信息与地球物理属性综合描述不同断裂响应类型走滑断裂带的关系模型。通过上述技术方案，首先，本发明利用步骤S120得到了表征不同尺度断裂与地球物理参数之间关系的特征模型；其次，利用断裂特征信息和物理地球参数进行结合共同对不同断裂尺度的深层碳酸盐岩走滑断裂带进行描述。这样，对于后续深层碳酸盐岩的油气藏勘探与开发技术具有重要意义，可用于指导复杂地表、复杂地质条件下深层碳酸盐岩走滑断裂带、及碳酸盐岩断控储集体发育区的识别和描述研究工作，具有广阔地推广应用前景。
图2为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法的具体流程图。下面结合图1和图2对上述步骤S110～S130中的具体过程进行详细说明。
首先，进入到步骤S110中的步骤S111中，开展针对目地层断裂带地震数据进行正演模拟，基于正演结果，得到不同尺度断裂体系对应的地震识别模式。其中，首先，分析走滑断裂发育模式与不同尺度断裂的关系，得到断裂带、缝洞、裂缝等不同断裂类型与不同尺度断裂带储层的关系模型，进一步得到同一种断裂带样式下不同横向断距、内部充填不同裂缝密度、不同裂缝尺度、不同裂缝角度等的多种表征断裂带发育情况的模型。而后，获取代表目的层(待描述区域)内能够表征各裂缝状态的三维地震数据、以及针对目地层的岩石物理测试分析和测井数据统计等成果，并利用现有模拟软件对当前地震数据进行正演模拟，得到包括不同断裂处的断裂特征信息的正演结果。接着，在正演模拟结果中加入表征目的层实际的信噪比参数，得到三维断裂带、小尺度裂缝发育区等区域的地震响应特征及裂缝识别模式，从而得到不同尺度断裂体系对应的地震识别模式。
例如：以位于塔里木盆地中南部东缘的S4区域(ShunNan区域)为例，对地震识别模式的确定过程进行说明。该区域受多期构造活动影响发育一系列北东向走滑断裂带，各方向走滑断裂带呈近于平行排列，线状延伸约60-160km。在剖面上断裂断面陡直，断裂直插基底，多发育花状构造，不同地层岩性断裂地震响应特征不同。需要在走滑断裂发育模式和构造样式分析的基础上，结合实际地震资料设计“断裂带+缝洞、裂缝等不同类型、不同尺度储层”模型、“同一种断裂带样式下不同横向断距、内部充填不同裂缝密度、不同裂缝尺度、不同裂缝角度”等多种模型，模拟过程中尽量逼近S4区域三维实际的地震采集参数、地震主频、真实的地质模型及实际的储层深度。其中，岩石物理参数采用塔里木盆地岩石物理测试分析、测井数据统计等成果。为了更有效的指导S4区域三维断裂带解释和方法技术建立，在正演模拟结果中加入接近目的层信噪特征的实际的信噪比参数，最终通过正演模拟分析建立了S4区域三维断裂带、小尺度裂缝发育区地震响应特征及识别模式，明确了不同尺度断裂带断距大小、断裂宽度的量化标准。其中，小尺度裂缝发育区的地震响应特征为小褶曲，断裂裂缝发育区的地震响应特征为明显褶曲，大尺度裂缝发育区的地震响应特征为同轴相错断。
进一步，进入到步骤S112中利用步骤S111得到不同尺度走滑断裂带对应的地震识别模式，从中筛选并确定出不同断裂带对应的包括断距、断裂宽度等参数的断裂特征信息，而后，进入到步骤S120中。图3为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法中的不同尺度走滑断裂带对应的地震识别模式的一个具体示例示意图。如图3所示，展示了不同尺度断裂的地震识别模式信息，其中，地震识别模式信息包括：地质信息(不同尺度的断裂的地质信息对应有：断裂带、断裂和小断裂)、地震响应特征(也就是地震响应类型，不同尺度的断裂的地震响应特征对应有：同相轴错断或内幕杂乱强反射、明显褶曲或内幕杂乱中反射、小褶曲或内幕杂乱弱反射)、划分为不同尺度断裂对应的断裂特征信息(其中，断裂特征信息包括：断裂带宽度；横、纵向断距；裂缝发育密度等特征参数)。
需要说明的是，通常，基于大量地震剖面特征统计，认为褶曲纵向变形幅度大于7ms的为明显褶曲，地震剖面上肉眼可识别的最小的褶皱为4ms，进一步认为纵向变形幅度4ms～6ms的为小褶曲。另外，内幕杂乱反射用强弱程度来评价，具体表示为地震同相轴能量强弱为某一点或某一局部区域能量值与背景相能量平均值的比值，2倍及以上为强反射特征，0.5倍及以下为弱反射特征，在此区间为中等反射特征。
在步骤S120中的步骤S121中，对原始地震数据(体)进行倾角导向滤波预处理，根据预处理结果，分别进行相干加强计算、倾角方位计算和最大曲率计算，得到相应的相干加强体、倾角方位体和最大曲率体，进一步，分别从上述相干加强体、倾角方位体和最大曲率体中识别出不同尺度的走滑断裂带，并确定每类尺度的断裂带对应的相干属性、倾角属性和最大曲率属性。
具体地，在步骤S121中，首先执行步骤S1211对原始地震数据进行倾角导向滤波预处理。其中，原始地震数据指的是针对目的层的三维地震数据。由于位于深层目的层的地震反射信号弱，信噪比低，反射特征不明显，给断裂的地震响应特征的认识和识别带来诸多难题，因此，需要构造倾角导向滤波(DSE)，利用倾角及方位角的变化，计算相邻道的相似性，提高地震横向信噪比。另外，由于该步骤采用计算倾角方位角的方式进行倾角导向滤波预处理，使得滤波后的结果对断层的刻画能力明显增强，有利于对断层及裂缝的后续识别研究。步骤S1211基于倾角变化位置对原始地震参数进行采样，利用预设的对比视窗，为每个采样点设置相应的计算振幅和权度，进一步将经过对比视窗的采样点进行平均加权处理，得到最终的预处理结果。
进一步，在本发明实施例中，采用常用的倾角控制增强模块(例如：OpendTect软件中的倾角控制模块)，改善原始地震数据的品质以利于更好的层位、断层解释，在计算过程中充分考虑每一个采样点的倾角变化，并按计算采样点为中心选取对比视窗，所参与计算的每一个采样点均定义有相对应的计算权度。其中，为确保所有结果均为正值，每个相关初始值定义为1，优选地，采样点权重的计算结果将产生为2。在加权平均处理过程中，首先，计算每一个倾角控制的采样点振幅与权重，之后针对所有对比时窗的采样点进行平均加权处理。这样，将原始地震数据与构造倾角导向滤波对比，断裂增强后的地震剖面同相轴的错断较滤波前整体更加清晰，尤其是对小断裂的反映更为精细。
进一步，在完成步骤S1211预处理后，分别跳转到步骤S1212、步骤S1214、和步骤S1216中，根据上述预处理结果，分别进行相干加强、倾角方位和最大曲率的计算。其中，在开展了大量的断裂检测方法试验和敏感属性优选分析试验，通过井震特征精细标定、对比、以及勘探实践，最终，优选出相干加强、倾角、最大曲率这三种地球物理属性来表征不同尺度裂缝。从三种属性的计算原理上看，加强相干能够很好的识别同相轴错断及其能量变化；而对于沙漠区深层地层倾角较为平缓，剖面上看部分走滑断裂表现为：上拱或者下凹的褶曲形态，而无明显断距和同相轴能量变化的断裂，倾角属性与曲率属性能够很好的检测并表现出这类无明显断距的断裂，故综合优选上述三类属性表征走滑断裂。
在步骤S1212中，根据上述步骤S1211中得到预处理结果，采用相干加强技术进行相干加强计算，得到相应的相干加强体。需要说明的是，相干加强(AFE)技术，可以加强对原始地震数据内中断层和裂缝的识别，并将地层的不连续性模型化，进而将断层或裂缝刻画出来。而后，在通过步骤S1212得到相干加强体后，进入到步骤S1213中。
进一步，步骤S1213先将上述步骤S1212得到的相干加强体进行归一化处理，进一步从经过归一化处理的相干加强体中，识别出不同尺度的走滑断裂带，分析其中每个走滑断裂带的地震响应特征，并确定每个走滑断裂带对应的相干体属性系数。具体地，在识别走滑断裂带过程中，首先，对相干体数据在时间切片上进行图象增强处理，来消除由于采集原因所形成的条带噪声；而后，根据输入的方位向和倾角来确定平面参数，进一步对经过了图像增强处理的数据体进行平面增强消除噪声处理，得到相干加强体中的线性增强条带。这样，通过上述方式留下来的线性增强条带就是断层或者裂缝的反映，也就是从相干加强体中识别出的走滑断裂带，从而得到识别出的每个走滑断裂带的相干体属性系数。
例如：以位于塔里木盆地中南部东缘的S4区域为例，对相干加强体识别断裂部分进行说明。具体地，在倾角成像增强的原始地震数据的基础上计算的S4井区相干体，能够较好的识别S4区域主断裂带。图4为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法中的S4井区沿T7 4(T7 4地震反射波)相干属性和地震剖面图的示意图。参考图4，相干加强体经过归一化后的取值范围是0～1，该数值越小，表明相干性越低，进一步地震识别特征的同相轴错断越明显，断距越大。其中，图4左图展示了该区域相关加强体中的走滑断裂带的相干识别效果图，图4右图展示了该区域原始地震剖面图及相应断裂位置处的相干属性参数信息，从图4中可以看出，主断裂在沿地震反射波相干平面上表现为窄条低值区，但是，断裂的线性特征不明显，对褶曲、隐蔽断裂识别效果差。参考图4，相干属性值越小，相干性越低，表明地震识别特征的同相轴错断越明显，断距越大。通过传统方法，在相干体属性基础上提取蚂蚁体属性，较相干体属性，虽然平面上的主断裂更收敛，能够很好的反应北北西向、北东东向伴生断裂、以及北东向主断裂，断裂信息丰富，但存在多解性。因此，本发明实施例中对于相干属性的计算采用相干加强(AFE)技术，可以很好的刻画同相轴错断，同相轴错断越大，相干性越低。
进一步进入到步骤S1214中，对倾角方位计算过程进行说明。在步骤S1214中，根据上述步骤S1211中得到预处理结果，通过计算将经过预处理的原始地震数据(预处理结果)的瞬时频率、瞬时波数、瞬时时间倾角，从而得到包括目的层中地层方位角和真时间倾角在内的倾角方位体。
具体地，根据原始地震数据(经过预处理的原始地震数据)，利用表达式(1)，计算原始地震数据体的瞬时频率，其中，表达式(1)如下式所示：
其中，t表示瞬时单位时间，x、y表示当前地震数据位置的位置，ω表示瞬时频率，Φ表示瞬时相位，u(t，x，y)表示原始地震数据(经过预处理的原始地震数据)，uH(t，x，y)表示希尔伯特变换，ATAN2表示值域为(-π，π)的反正切函数，其中，u和uH的一阶导数通过有限差分或者傅里叶变换获得。
下一步，利用如下表达式(2)、表达式(3)，计算瞬时波数kx和ky：
其中，kx、ky分别表示原始地震数据体(经过预处理的原始地震数据体)的在x、y方向上的瞬时波数，对非常大的三维地震数据体来说，应用差分法或者傅里叶变换计算空间导数
是比较方便的。
而后，上述原始地震数据(经过预处理的原始地震数据)的瞬时时间倾角p、q可以分别通过瞬时波数kx、ky与瞬时频率ω的比求出。具体为：p＝kx/ω；q＝ky/ω。其中，p表示原始地震数据在x方向上的瞬时时间倾角，q表示原始地震数据在y方向上的瞬时时间倾角。
进一步，利用如下表达式(4)、表达式(5)，计算方位角Φ0和真时间倾角s，从而得到针对原始数据体的倾角方位计算结果，即倾角方位体，而后进入到步骤S1215。其中，表达式(4)、(5)如下式所示：
Φ0＝ATAN2(q，p) (4)
s＝(p2+q2)1/2 (5)
进一步，步骤S1215先将上述步骤S1214得到的倾角方位体进行归一化处理，进一步从经过归一化处理的倾角方位体中，识别出不同尺度的走滑断裂带，分析其中每个走滑断裂带的地震响应特征，并确定每个走滑断裂带对应的倾角属性系数。
例如：以位于塔里木盆地中南部东缘的S4区域为例，对通过倾角方位体识别断裂部分进行说明。具体地，在S4井区做断裂检测应用的是时间域下的原始地震数据体，得到的数据体内倾角属性系数数值是归一化到0～1范围内，虽然，这个数值不是真实的地层倾角信息，但是具有如下对应关系：真实地层倾角大的地方，在倾角属性系数上的数值越大，参考图5。图5为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法中的S4井区沿T7 4(T7 4地震反射波)倾角属性和地震剖面图的示意图。图5左图展示了该区域倾角属性体中的走滑断裂带的识别效果图，图5右图①、②展示了该区域原始地震剖面图及相应断裂位置处的倾角参数信息，从图5左图中可以看出北东向断裂在平面上连续延伸成带状，属性取值区间大，反映走滑断裂带，在地震剖面上表现为正花状构造。具体地，在地震剖面上①处，计算出真实地层倾角范围10°左右，平面属性上为断续存在的线状，取值区间相对小，尺度相对较小；在地震剖面上②处表现为单斜构造，计算真实地层倾角范围为6°。
进一步进入到步骤S1216中，对最大曲率计算过程进行说明。在步骤S1216中，根据上述步骤S1211得到的预处理结果，采用常用的分波数曲率提取法，由按道存放的地震道数据(经过预处理的原始地震数据)得到相应的最大曲率体，而后，进入到步骤S1217中。具体地，先将经过预处理的原始地震数据进行分波数系数的计算；而后，对于不同的分波数系数，计算滤波输出，并进行反傅氏变换，就可以得到分波数导数。进一步，利用傅氏变换的性质，可以用分波数二维曲率属性提取方法实现任意曲面的多尺度分析，从而得到本发明实施例中的目的层的最大曲率体，这种方法的曲率计算速度和分析的灵活性相对传统的差分法有很大改进。
进一步，步骤S1217先将上述步骤S1216得到的最大曲率体进行归一化处理，进一步从经过归一化处理的最大曲率体中，识别出不同尺度的走滑断裂带，分析其中每个走滑断裂带的地震响应特征，并确定每个走滑断裂带对应的最大曲率属性系数。
例如：以位于塔里木盆地中南部东缘的S4区域为例，对通过最大曲率体识别断裂部分进行说明。图6为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法中的S4井区沿T7 4(T7 4地震反射波)最大曲率属性和地震剖面图的示意图。图6中的a、b图分别展示了该区域不同最大曲率属性参数中的走滑断裂带的识别效果图，图6中的c、d图分别展示了该区域相应最大曲率参数下的原始地震剖面图及相应断裂位置处的曲率参数信息。从图6a、c中可以看出：α＝0.1时曲率属性线性特征明显，主断裂表现为具有一定宽度的褶曲，并且曲率值域曲度有正相干性，在曲率大的地方，曲度越大，主断裂的曲度达到0.126，并对局部高点有所反映。从图6b、d中可以看出：α＝0.6时曲率属性线性特征不明显，主断裂在平面上是局部高点的断续连接，北西向和北东向断裂信息比较多，对同相轴错断的刻画清晰，但存在多解性。参考图6，发现通过上述分波数曲率提取法得到的曲率体，并识别出的断裂的最大正曲率属性在S4井区刻画明显褶曲具有较好的效果，并通过调节分波数系数的大小，能够刻画不同尺度的断裂。具体地，分波数体曲率随尺度算子增大，波数滤波器窗口向高波数方向移动，长波长信息减少，短波长信息增加。当分波数系数过大，高波数所对应的短波长分量主要为采集、处理、自动追踪形成的假象。
进一步，进入到步骤S122中，根据不同尺度断裂对应的相干体属性、倾角属性和最大曲率属性，结合目的层的断裂地震剖面图内的地层特征，利用聚类分析法，确定出当前目的层内走滑断裂带的地震响应类型，进一步确定出不同地震响应类型对应的相干体属性、倾角属性和最大曲率属性的阈值范围，并将这些阈值范围进行结合得到相应的地球物理参数门槛阈值。
具体地，首先，进入到步骤S1221中，根据上述步骤S1213中所识别出的不同尺度断裂带对应的相干体属性，结合目的层的断裂地震剖面特征，利用聚类分析法，确定出当前目的层内走滑断裂带的地震响应类型，进一步确定出不同地震响应类型对应的相干属性的阈值范围(其中，在本发明实施例中，门槛阈值用一定范围的阈值数据来表示)。其中，在上述步骤S1213中，我们从相干加强体中识别出了多条不同尺度的走滑断裂带，每条断裂对应有相应的相干属性数值(相干属性系数)。进一步，通过断裂的地震剖面特征，将走滑断裂带的类型按照不同尺度断裂对应的相干属性数值进行聚类分析，分为包括大尺度断裂、中尺度断裂和小尺度断裂在内的断裂类型，并得到这三种尺度断裂对应的相干属性数据的范围(门槛阈值范围)和地震响应类型。
图7为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法中的相干属性表征不同尺度断裂的示意图。如图7所示，经过聚类分析后，针对每种类尺度断裂的相干属性门槛值取0.91、0.96、0.98时，随着门槛值的增大，断裂识别的尺度变小，即小尺度断裂对应的相干属性数据反而越大。具体地，相干属性门槛值取0.91时，相干属性平面图上主要刻画的是地震响应特征为同相轴错断的大尺度断裂；相干属性门槛值取0.91～0.96时，刻画的是地震响应特征为明显褶曲的中尺度断裂；相干属性门槛值取0.96～0.98且不包含0.98时，刻画的是地震响应特征为小褶曲的小尺度断裂。
然后，进入到步骤S1222中，根据上述步骤S1215中所识别出的不同尺度断裂带对应的倾角属性，结合目的层的断裂地震剖面特征，利用聚类分析法，确定出当前目的层内走滑断裂带的地震响应类型，进一步确定出不同地震响应类型对应的倾角属性的阈值范围(其中，在本发明实施例中，门槛阈值用一定范围的阈值数据来表示)。其中，在上述步骤S1215中，我们从倾角方位体中识别出了多条不同尺度的走滑断裂带，每条断裂对应有相应的倾角属性数值(倾角属性系数)。进一步，通过断裂的地震剖面特征，将走滑断裂的类型按照不同尺度断裂对应的倾角属性数值进行聚类分析，分为包括大尺度断裂、中尺度断裂和小尺度断裂在内的断裂类型，并得到这三种尺度断裂带对应的倾角属性数据的范围(门槛阈值范围)和地震响应类型。
图8为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法中的倾角属性表征不同尺度断裂的示意图。如图8所示，经过聚类分析后，针对每种尺度断裂的倾角属性门槛值取0.16、0.1、0.06时，随着门槛值的降低，断裂识别的尺度变小，即小尺度断裂对应的倾角属性数据越小。具体地，倾角属性门槛值取0.16时，倾角属性平面图上主要刻画的是地震响应特征为同相轴错断的大尺度断裂；倾角属性门槛值取0.1～0.16时，刻画的是地震响应特征为明显褶曲的中尺度断裂；倾角属性门槛值取0.06～0.1时，刻画的是地震响应特征为小褶曲的小尺度断裂。
接着，进入到步骤S1223中，根据上述步骤S1217中所识别出的不同尺度断裂带对应的最大曲率属性，结合目的层的断裂地震剖面特征，利用聚类分析法，确定出当前目的层内走滑断裂带的地震响应类型，进一步确定出不同地震响应类型对应的最大曲率属性的阈值范围(其中，在本发明实施例中，门槛阈值用一定范围的阈值数据来表示)。其中，在上述步骤S1217中，我们从最大曲率体中识别出了多条不同尺度的走滑断裂带，每条断裂对应有相应的最大曲率属性(最大曲率属性系数)。进一步，通过断裂的地震剖面特征，将走滑断裂带的类型按照不同尺度断裂对应的最大曲率属性数值进行聚类分析，分为包括大尺度断裂、中尺度断裂和小尺度断裂在内的断裂类型，并得到这三种尺度断裂对应的最大曲率属性数据的范围(门槛阈值范围)和地震响应类型。
图9为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的方法中的最大曲率属性表征不同尺度断裂的示意图。如图9所示，经过聚类分析后，针对每种尺度断裂的最大曲率属性门槛值取0.0025、0.001、0.0005时，随着门槛值的降低，断裂识别的尺度变小，即小尺度断裂对应的最大曲率属性数据越小。具体地，最大曲率属性门槛值取0.0025时，最大曲率属性平面图上主要刻画的是地震响应特征为同相轴错断的大尺度断裂；最大曲率属性门槛值取0.001～0.0025时，刻画的是地震响应特征为明显褶曲的中尺度断裂；最大曲率属性门槛值取0.0005～0.001时，刻画的是地震响应特征为小褶曲的小尺度断裂。
最后，在分别经过步骤S1221、步骤S1222和步骤S1223后，直接进入到步骤S1224(即经过步骤S1221后进入到步骤S1224中，经过步骤S1222后进入到步骤S1224，经过步骤S1223后进入到步骤S1224)中，将通过步骤S1221获取到的不同地震响应类型对应的相干属性的阈值范围、通过步骤S1222获取到的不同地震响应类型对应的倾角属性的阈值范围和通过步骤S1223获取到的不同地震响应类型对应的最大曲率属性的阈值范围，按照不同尺度断裂对应的地震响应类型进行空间交会(结合)，得到不同地震响应类型的地球参数门槛阈值(范围)，参考表1。表1表示不同地震响应类型对应的地球物理参数门槛阈值。
表1不同地震响应类型对应的地球物理参数门槛阈值
最后，进入到步骤S130中，生成用于通过断裂特征信息与地球物理属性综合描述不同类型走滑断裂带的关系模型。在步骤S130内的步骤S131中，获取上述步骤S1224得到的不同地震响应类型的地球参数门槛阈值信息，以及步骤S112得到的不同断裂对应的断裂特征信息，而后，进入到步骤S132中。
步骤S132基于不同尺度断裂，将属于同种地震断裂尺寸规模的断裂特征信息和地球物理参数门槛阈值信息进行结合，得到针对深层碳酸盐岩不同尺度走滑断裂带量化表征模型，即上述用于通过断裂特征信息与地球物理属性综合描述不同类型走滑断裂带的关系模型(简称“关系模型”)。
需要说明的是，本发明实施例中的待描述对象主要针对深层碳酸盐岩区域，该区域内的断裂处以走滑断裂带为主，其中，在原始地震数据的剖面上有明显的错断的断裂能够直接得到断裂水平宽度等断裂特征信息，但针对走滑断裂处的断裂宽度信息需要通过不同垂直、水平宽度模型的正演模拟结果，间接得到断裂水平宽度等断裂特征信息。
从上述技术方案可以看出，本发明实施例中所述的量化表征模型，依据断裂规模和断裂地震识别模式，结合地球物理参数中的倾角、曲率、相干加强信息，建立而成的。具体包括：能够刻画表示地震响应特征为同相轴错断的大尺度断裂、能够刻画表示地震响应特征为明显褶曲的中尺度断裂和能够刻画表示地震响应特征为小褶曲的小尺度断裂。
具体地，在一个实施例中，上述关系模型如下所示：
大尺度断裂：T7 4地震波反射界面为同相轴错断(地震响应特征为同相轴错断)；横向断距≥λ/4；垂向断距≥λ/4；断裂带宽度大于100米；倾角属性系数≥0.16；最大正曲率属性系数≥0.0025；相干属性系数≤0.91。其中，λ表示地震波长，是指地震波在一个振动周期内传播的距离，该波长λ等于波速和振动周期时长的乘积。
中尺度断裂：T7 4地震波反射界面为明显褶曲(地震响应特征为明显褶曲)；λ/8<横向断距<λ/4；λ/8<垂向断距<λ/4；50m≤断裂带宽度≤100m；0.1<倾角属性系数<0.16；0.001<最大正曲率属性系数<0.0025；0.91<相干属性系数<0.96。
小尺度断裂：T7 4地震波反射界面为小褶曲(地震响应特征为小褶曲)；横向断距≤λ/8；垂向断距≤λ/8；断裂带宽度小于50m；0.06≤倾角属性系数≤0.1；0.0005≤最大正曲率属性系数≤0.001；0.96≤相干属性系数≤0.98。
实施例二
另一方面，本发明还提出了一种用于描述走滑断裂带的系统。图10为本申请实施例的用于描述走滑断裂带的系统的模块框图。如图10所示，该系统包括：断裂特征确定模块21、地球物理特征确定模块22和关系模型确定模块23。其中，断裂特征确定模块21，按照上述步骤S110所述的方法实施，配置为根据预设的针对目的层不同尺度走滑断裂带对应的地震识别模式，确定不同尺度断裂对应的断裂特征信息。地球物理特征确定模块22，其按照上述步骤S120所述的方法实施，配置为基于目的层的原始地震数据进行地球物理参数的计算，确定不同尺度断裂对应的地震响应类型特征及相应的地球物理参数计算结果，基于此，识别出断裂的地震响应类型及用于区别不同地震响应类型的断裂对应的地球物理参数门槛值。关系模型确定模块23，其按照上述步骤S130所述的方法实施，配置为基于地震断裂尺寸规模，将不同尺度断裂对应的断裂特征信息，以及不同地震响应类型断裂的地球物理参数门槛值进行结合，得到用于通过断裂特征信息与地球物理属性综合描述不同断裂响应类型走滑断裂带的关系模型。
具体地，参考图10，断裂特征确定模块21包括：地震识别模式生成单元211和断裂特征生成单元212。其中，地震识别模式生成单元211，其按照上述步骤S111所述的方法实施，配置为开展针对目地层断裂带地震数据进行正演模拟，基于正演结果，得到不同尺度断裂体系对应的地震识别模式。断裂特征生成单元212，其按照上述步骤S112所述的方法实施，配置为不同尺度走滑断裂带对应的地震识别模式，从中筛选并确定出不同断裂带对应的包括断距、断裂宽度的断裂特征信息。
进一步，地球物理特征确定模块22包括：地球物理参数计算单元221和阈值范围生成单元222。首先，先对地球物理参数计算单元221进行说明。
具体地，地球物理参数计算单元221，其按照上述步骤S121所述的方法实施，配置为对原始地震数据进行倾角导向滤波预处理，根据预处理结果，分别进行相干加强计算、倾角方位计算和最大曲率计算，得到相应的相干加强体、倾角方位体和最大曲率体，进一步，分别从上述相干加强体、倾角方位体和最大曲率体中识别出不同尺度的走滑断裂带，并确定每类尺度的断裂带对应的地震响应特征及相干体属性、倾角属性和最大曲率属性。地球物理参数计算单元221进一步包括：预处理子单元2211、相干计算子单元2212、第一识别子单元2213、倾角计算子单元2214、第二识别子单元2215、曲率计算子单元2216和第三识别子单元2217。
其中，预处理子单元2211，其按照上述步骤S1211所述的方法实施，配置为对原始地震数据进行倾角导向滤波预处理。相干计算子单元2212，其按照上述步骤S1212所述的方法实施，配置为根据预处理结果，采用相干加强技术进行相干加强计算，得到相应的相干加强体。第一识别子单元2213，其按照上述步骤S1213所述的方法实施，配置为将上述相干计算子单元2212得到的相干加强体进行归一化处理，进一步从经过归一化处理的相干加强体中，识别出不同尺度的走滑断裂带，分析其中每个走滑断裂带的地震响应特征，并确定其中每个走滑断裂带对应的相干属性系数。倾角计算子单元2214，其按照上述步骤S1212所述的方法实施，配置为根据预处理结果，利用上述表达式(1)～(5)，通过计算将经过预处理的原始地震数据(预处理结果)的瞬时频率、瞬时波数、瞬时时间倾角，从而得到包括目的层中地层方位角和真时间倾角在内的倾角方位体。第二识别子单元2215，其按照上述步骤S1215所述的方法实施，配置为将上述倾角计算子单元2214得到的倾角方位体进行归一化处理，进一步从经过归一化处理的倾角方位体中，识别出不同尺度的走滑断裂带，分析其中每个走滑断裂带的地震响应特征，并确定其中每个走滑断裂带对应的倾角属性系数。曲率计算子单元2216，其按照上述步骤S1216所述的方法实施，配置为根据预处理结果，采用分波数曲率提取法，由按道存放的地震道数据(经过预处理的原始地震数据)得到相应的最大曲率体。第三识别子单元2217，其按照上述步骤S1217所述的方法实施，配置为将上述曲率计算子单元2216得到的最大曲率体进行归一化处理，进一步从经过归一化处理的最大曲率体中，识别出不同尺度的走滑断裂带，分析其中每个走滑断裂带的地震响应特征，并确定其中每个走滑断裂带对应的最大曲率属性系数。
进一步，阈值范围生成单元222，其按照上述步骤S122所述的方法实施，配置为根据不同尺度断裂带对应的相干属性、倾角属性和最大曲率属性，结合目的层的断裂地震剖面特征，利用聚类分析法，确定出当前目的层内走滑断裂带的地震响应类型，进一步确定出每类断裂对应的相干属性、倾角属性和最大曲率属性的阈值范围，并将这些阈值范围进行结合得到相应的地球物理参数门槛阈值。阈值范围生成单元222具体包括：第一分类子单元2221、第二分类子单元2222、第三分类子单元2223和综合分类结果生成子单元2224。
其中，第一分类子单元2221，其按照上述步骤S1221所述的方法实施，配置为根据上述第一识别子单元2213中所识别出的不同尺度断裂带对应的相干属性，结合目的层的断裂地震剖面特征，利用聚类分析法，确定出当前目的层内走滑断裂带的地震响应类型，进一步确定出每类断裂对应的相干属性的阈值范围。第二分类子单元2222，其按照上述步骤S1222所述的方法实施，配置为根据上述第二识别子单元2215中所识别出的不同尺度断裂带对应的倾角属性，结合目的层的断裂地震剖面特征，利用聚类分析法，确定出当前目的层内走滑断裂带的地震响应类型，进一步确定出每类断裂对应的倾角属性的阈值范围。第三分类子单元2223，其按照上述步骤S1223所述的方法实施，配置为根据上述第三识别子单元2217中所识别出的不同尺度断裂带对应的最大曲率属性，结合目的层的断裂地震剖面特征，利用聚类分析法，确定出当前目的层内走滑断裂带的地震响应类型，进一步确定出每类断裂对应的最大曲率属性的阈值范围。综合分类结果生成子单元2224，其按照上述步骤S1224所述的方法实施，配置为将上述第一分类子单元2221得到的不同地震响应类型对应的相干属性的阈值范围、上述第二分类子单元2222得到的不同地震响应类型对应的倾角属性的阈值范围和上述第三分类子单元2223得到的不同地震响应类型对应的最大曲率属性的阈值范围，按照不同尺度断裂对应的地震响应类型进行空间交会(结合)，得到不同地震响应类型的地球参数门槛阈值(范围)。
最后，对关系模型确定模块23进行说明。如图10所示，关系模型确定模块23，其按照上述步骤S130所述的方法实施，配置为生成用于通过断裂特征信息与地球物理属性综合描述不同类型走滑断裂带的关系模型，具体包括：特征获取单元231和关系模型生成单元232。其中，关系模型确定模块23，其按照上述步骤S131所述的方法实施，配置为获取上述综合分类结果生成子单元2224得到的不同地震响应类型的地球参数门槛阈值信息，以及上述断裂特征生成单元212得到的不同断裂对应的断裂特征信息。关系模型生成单元232，其按照上述步骤S132所述的方法实施，配置为基于不同尺度断裂，将属于同种地震断裂尺寸规模的断裂特征信息和地球物理参数门槛阈值信息进行结合，得到针对深层碳酸盐岩不同尺度走滑断裂带量化表征模型，即上述关系模型。
从上述技术方案可以看出，本发明实施例中所述的量化表征模型，依据断裂规模和断裂地震识别模式，结合地球物理参数中的倾角、曲率、相干加强信息，建立而成的。具体包括：能够刻画地震响应特征为同相轴错断的大尺度断裂、能够刻画地震响应特征为明显褶曲的中尺度断裂和能够刻画地震响应特征为小褶曲的小尺度断裂。
具体地，在一个实施例中，上述关系模型如下所示：
大尺度断裂：T7 4地震波反射界面为同相轴错断(地震响应特征为同相轴错断)；横向断距≥λ/4；垂向断距≥λ/4；断裂带宽度大于100米；倾角属性系数≥0.16；最大正曲率属性系数≥0.0025；相干属性系数≤0.91。其中，λ表示地震波长，是指地震波在一个振动周期内传播的距离，该波长λ等于波速和振动周期时长的乘积。
中尺度断裂：T7 4地震波反射界面为明显褶曲(地震响应特征为明显褶曲)；λ/8<横向断距<λ/4；λ/8<垂向断距<λ/4；50m≤断裂带宽度≤100m；0.1<倾角属性系数<0.16；0.001<最大正曲率属性系数<0.0025；0.91<相干属性系数<0.96。
小尺度断裂：T7 4地震波反射界面为小褶曲(地震响应特征为小褶曲)；横向断距≤λ/8；垂向断距≤λ/8；断裂带宽度小于50m；0.06≤倾角属性系数≤0.1；0.0005≤最大正曲率属性系数≤0.001；0.96≤相干属性系数≤0.98。
本发明涉及了一种针对深层碳酸盐岩的走滑断裂带描述方法及系统。该方法和系统先利用已构建的不同尺度走滑断裂带对应的地震识别模式，确定出不同尺度断裂对应的断裂特征信息，又对原始地震数据进行相干属性、倾角属性、最大曲率属性计算，得到相应的不同尺度断裂对应的地球物理参数特征信息，进一步基于断裂尺度规模将上述断裂特征信息和地球物理参数特征信息进行结合，共同描述目的层走滑断裂带的地震响应特征(类型)。这样，通过上述方法建立了地质断裂尺度与地球物理属性之间的关系，从而进行断裂带量化表征。本发明实现了断裂带规模发育区的优选与评价，为断裂带精细描述评价提供指导，为顺北油田及类似地区断裂带勘探提供技术支撑，同时，对于深层碳酸盐岩领域勘探与开发具有重要意义。
本发明对于指导复杂地表、复杂地质条件下深层碳酸盐岩走滑断裂带及碳酸盐岩断控储集体发育区的识别和描述研究工作，具有良好的效果。本发明能够优选评价勘探有利断裂带(体)，在塔里木盆地顺北地区实际应用勘探开发效果好，对该区及地质条件类似地区深层碳酸盐岩勘探领域具有广阔地推广应用前景。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种用于描述走滑断裂带的方法，包括：
步骤一、根据预设的针对目的层不同尺度走滑断裂带对应的地震识别模式，确定不同尺度断裂对应的断裂特征信息；
步骤二、基于目的层的原始地震数据进行地球物理参数的计算，确定不同尺度断裂对应的地震响应类型特征及相应的地球物理参数计算结果，基于此，识别出断裂的地震响应类型及用于区别不同地震响应类型的断裂对应的地球物理参数门槛值；
步骤三、基于地震断裂尺寸规模，将所述不同尺度断裂对应的断裂特征信息，以及不同地震响应类型断裂的地球物理参数门槛值进行结合，得到用于通过断裂特征信息与地球物理属性综合描述不同断裂响应类型的走滑断裂带的关系模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于目的层的原始地震数据进行地球物理参数的计算，确定不同尺度断裂对应的地震响应类型特征及相应的地球物理参数计算结果步骤中，进一步包括：
对所述原始地震数据进行倾角导向滤波预处理；
根据预处理结果，分别进行相干加强计算、倾角方位计算和最大曲率计算，得到相应的相干加强体、倾角方位体和最大曲率体；
进一步，分别从所述相干加强体、所述倾角方位体和所述最大曲率体中识别出不同尺度的走滑断裂带，并确定每类尺度的断裂带对应的地震响应特征及相应的相干属性、倾角属性和最大曲率属性。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中，
根据不同尺度断裂带对应的相干属性、倾角属性和最大曲率属性，结合目的层的断裂地震剖面特征，利用聚类分析法，确定出当前目的层内走滑断裂带的地震响应类型，进一步确定出不同地震响应类型对应的相干属性、倾角属性和最大曲率属性的阈值范围，并将这些阈值范围进行结合得到相应的地球物理参数门槛阈值。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤三中，所述关系模型包括刻画表示同相轴断错或内幕杂乱强反射的大尺度断裂、刻画表示明显褶曲或内幕杂乱反射的中尺度断裂和刻画表示小褶曲或内幕杂乱弱反射的小尺度断裂，其中，
所述大尺度断裂的精细描述参数包含有：横向断距为大于或等于λ/4、垂向断距为大于或等于λ/4、断裂带宽度为大于100米、倾角属性系数为大于或等于0.16、最大正曲率属性系数为大于或等于0.0025、以及相干属性系数为小于或等于0.91，其中，λ表示地震波长。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述中尺度断裂的精细描述参数包含有：横向断距为λ/8～λ/4、垂向断距为λ/8～λ/4、断裂带宽度为50～100米、倾角属性系数为0.1～0.16、最大正曲率属性系数为0.001～0.0025、以及相干属性系数为0.91～0.96。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述小尺度断裂的精细描述参数包含有：横向断距为小于或等于λ/8、垂向断距为小于或等于λ/8、断裂带宽度为小于50米、倾角属性系数为0.06～0.1、最大正曲率属性系数为0.0005～0.001、以及相干属性系数为0.96～0.98。
7.一种用于描述走滑断裂带的系统，包括：
断裂特征确定模块、其根据预设的针对目的层不同尺度走滑断裂带对应的地震识别模式，确定不同尺度断裂对应的断裂特征信息；
地球物理特征确定模块、其基于目的层的原始地震数据进行地球物理参数的计算，确定不同尺度断裂对应的地震响应类型特征及相应的地球物理参数计算结果，基于此，识别出断裂的地震响应类型及用于区别不同地震响应类型的断裂对应的地球物理参数门槛值；
关系模型确定模块、其基于地震断裂尺寸规模，将所述不同尺度断裂对应的断裂特征信息，以及不同地震响应类型断裂的地球物理参数门槛值进行结合，得到用于通过断裂特征信息与地球物理属性综合描述不同断裂响应类型走滑断裂带的关系模型。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述地球物理特征确定模块包括：
地球物理参数计算单元，其对所述原始地震数据进行倾角导向滤波预处理，根据预处理结果，分别进行相干加强计算、倾角方位计算和最大曲率计算，得到相应的相干加强体、倾角方位体和最大曲率体，进一步，分别从所述相干加强体、所述倾角方位体和所述最大曲率体中识别出不同尺度的走滑断裂带，并确定每类尺度的断裂带对应的地震响应特征及相应的相干属性、倾角属性和最大曲率属性。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述地球物理特征确定模块还包括：
阈值范围生成单元，其根据不同尺度断裂带对应的相干属性、倾角属性和最大曲率属性，结合目的层的断裂地震剖面特征，利用聚类分析法，确定出当前目的层内走滑断裂带的地震响应类型，进一步确定出不同地震响应类型对应的相干属性、倾角属性和最大曲率属性的阈值范围，并将这些阈值范围进行结合得到相应的地球物理参数门槛阈值。
10.根据权利要求7～9中任一项所述的系统，其特征在于，在所述关系模型确定模块中，
所述关系模型包括刻画表示同相轴断错或内幕杂乱强反射的大尺度断裂、刻画表示明显褶曲或内幕杂乱反射的中尺度断裂和刻画表示小褶曲或内幕杂乱弱反射的小尺度断裂，其中，
所述大尺度断裂的精细描述参数包含有：横向断距为大于或等于λ/4、垂向断距为大于或等于λ/4、断裂带宽度为大于100米、倾角属性系数为大于或等于0.16、最大正曲率属性系数为大于或等于0.0025、以及相干属性系数为小于或等于0.91，其中，λ表示地震波长。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述中尺度断裂的精细描述参数包含有：横向断距为λ/8～λ/4、垂向断距为λ/8～λ/4、断裂带宽度为50～100米、倾角属性系数为0.1～0.16、最大正曲率属性系数为0.001～0.0025、以及相干属性系数为0.91～0.96。
12.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述小尺度断裂的精细描述参数包含有：横向断距为小于或等于λ/8、、垂向断距为小于或等于λ/8、断裂带宽度为小于50米、倾角属性系数为0.06～0.1、最大正曲率属性系数为0.0005～0.001、以及相干属性系数为0.96～0.98。
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