地震相干和曲率属性识别断层技术研究与应用

论文摘要

断裂构造是在石油勘探中影响油气藏开发的一个非常重要的问题,目前在全世界的范围内进行的油气勘探开发过程中,裂缝性油气藏所占的比例越来越大[1]。正因为如此,裂缝性油气藏的勘探对于我国未来石油工业的发展具有着十分重要的意义。在一般的地震解释中我们需要层位来约束常规断层解释结果,以控制断层解释,从而确定同一层的断层。这种解释方法的缺点是人工影响大、周期长,特别是工区内的断层很多且走向不明的时候,解释断层的组合就很有困难[2]。以往传统的解释方法,是通过视觉检测识别反射层不连续性来进行断层解释的。对于小幅度断层,不确定性非常严重,因为反射同相轴中细小的不连续特征可能在处理过程中被平滑掉甚至完全去除掉,除此之外地球物理解释人员更希望通过地震数据中的构造信息,获得一种不依靠人力自动检测方法,来提高断层解释速度、精度。综上,利用地震的几何属性,进行断层的自动检测识别研究很有意义。在本文中,我们主要研究地震相干属性和曲率属性。地震资料横向和纵向的信息十分丰富,传统的相干属性技术没有充分的反应出其内容,所以在此我们提出了基于波阻抗反演和基于广义S变换时频域分频展开的地震相干属性研究及应用,丰富了地震相干的属性内容,并且进行了多尺度的分析,更好的提高的地震资料的横向、纵向的分辨率,和原始地震资料的地震相干属性结合,更全面的进行分析和综合更多的信息进行解释。而在曲率属性中,噪音对其影响十分严重,所以我们首先要进行去噪处理,本文使用了高斯迭代平滑滤波的方法对地震资料进行了预处理,在实际应用中效果良好。本文主要研究内容有以下几点:首先,在介绍相干技术原理,相干算法的历程和相干技术发展的趋势的基础上,分析相干体技术对不连续体非常敏感,而广泛用于断层和裂缝的识别。分别讨论第一代基于互相干的C1算法,第二代基于多道相似性的算法C2和第三代基于本征值的算法C3的相干算法,对第二代第三代相干进行实现,以及分析各种参数的选取方法;其次,基于本征值相干地震属性的不足之处,对其进行了改造,实现了基于波阻抗反演和基于广义S变换时频域分频展开的地震数据体的相干属性分析对比,配合原始地震资料的地震相干属性综合起来进行分析,并应用于实际地震资料的断层识别,结合剖面进行说明,可以更好的进行解释工作。最后,介绍曲率属性的基本理论,分析了未滤波和经过中值滤波、高斯滤波在处理实际资料中的局限性,提出一种基于二维高斯迭代平滑滤波的曲率属性的应用,实现对裂缝、断层、弯曲和褶皱等地质构造的有效识别,有着良好的应用效果,通过正演和实际资料的应用来证明基于二维高斯迭代平滑滤波的曲率属性具有一定的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题依据及意义
• 1.2 地震相干和曲率属性研究的进展
• 1.2.1 地震相干属性的研究进展
• 1.2.2 地震曲率属性的研究进展
• 1.3 论文的主要研究内容
• 第2章 相干属性识别断层技术研究与应用
• 2.1 地震波的相干性
• 2.2 相干算法的基本原理
• 2.3 相干数据体处理原理
• 2.4 三代地震相干数据体的算法及实现
• 2.4.1 C1 相干算法及实现方法
• 2.4.2 C2 算法及其实现方法
• 2.4.3 C3 相干的算法及其实现方法
• 2.4.4 C2 和C3 算法参数选取的基本原则
• 2.4.5 三代相干体技术的优缺点
• 2.4.6 对地震相干数据体进行断层识别
• 第3章 基于反演及分频地震数据的相干属性分析
• 3.1 基于波阻抗反演的地震数据的相干属性分析
• 3.1.1 波阻抗反演的本质
• 3.1.2 波阻抗反演的现状
• 3.1.3 波阻抗反演
• 3.1.4 实际资料处理实例
• 3.2 基于广义S 变换时频域分频展开的地震数据的相干属性分析
• 3.2.1 广义S 变换
• 3.2.2 实际资料处理实例
• 第4章 二维高斯迭代平滑滤波曲率属性分析及应用
• 4.1 曲率属性的概念及物理意义
• 4.1.1 曲线的曲率
• 4.1.2 曲面的曲率及其衍生属性
• 4.2 滤波理论及方法
• 4.2.1 中值滤波
• 4.2.2 二维高斯迭代平滑滤波
• 4.3 正演证明及实际地震资料的应用效果
• 4.3.1 正演证明
• 4.3.2 实际地震资料应用效果
• 4.3.3 结论
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的学术成果