Stratimagic地震相分析软件介绍及培训教材

Stratimagic地震相分析软件介绍及培训教材1Stratimagic地震相分析软件介绍概述stratimagic是帕拉代姆公司推出的专门用于岩性解释、油藏描述、地震相分析的软件包。它运用人工神经网络分析技术，统计聚类的分级分类技术、主组分分析（PCA）技术，以及层位尖灭识别等先进的技术和方法对地震属性及所反映的地质特征进行分析解释，利用Stratimagic软件可以实现地震道、多属性数据体以及变时窗/深度和等时窗/深度的层段内的地震相自动划分，地质相分层曲线约束下的微相划分，研究其与地质相的关系以及与岩石物性的关系，可以帮助我们从一个新的角度去进行储层预测和油藏描述，突破了只能进行构造解释的常规的地震解释模式。地震相自动划分技术的应用，使得解释人员摆脱了手工解释繁重的工作负担，使地震相划分更具有客观性。Stratimagic地震相分析软件以其独一无二的专利技术和容易使用的特点，已成为石油天然气工业进行地震相分析的先进的商用软件。目前该软件最新版本是帕拉代姆公司于2003年4月释放的Stratimagic2.1。一、Stratimagic软件的基本方法原理（一）地震信号的分类地震解释不仅仅是构造圈闭解释，而且要进行岩性和油藏特征描述，是一个从层位图到油藏特征描述的过程，要利用沉积学知识将井信息和可用模型与地震数据联合使用，确定地震与岩石地球物理特性的关系。在使用Stratimagic之前，有两种地震属性方法用于油藏特征描述。（1）首先计算多种层段属性，进行井资料、沉积模型与属性成果图的对比分析，一般情况下也只有3到4种属性匹配较好。（2）通过地震反演获得波阻抗数据体。这里假设井资料完全代表着所含的地质信息的差别，而且没有考虑其它的地质相变化的存在。在上面处理中丢失了两个基本信息：即地震信号的总体变化和这种变化的分布规律。没有地震信号的总体变化的知识，很难给出井位置的地震信号变化的可靠评估。如果我们观察到比如砂泥岩比的重要变化，但如果不知道地震信号的总体变化与它的Stratimagic地震相分析软件介绍及培训教材2关系，也不能将此信息进行外推。层段属性只是显示了某几个地震信号的特性（振幅、相位、频率等），但它们没有一个能够单独描述地震信号的异常。（二）Stratimagic软件划分地震相的原理1、地震道形状沉积地层的任何物性参数的变化总是反映在地震道波形形状的变化上。Stratimgic的分类处理就是基于地震道的形状变化情况。在该软件中，将地震数据样点值的变化转换成地震道形状的变化，振幅值的大小对地震道整体形状变化来说意义并不是很重要。在该软件中，首先划分出几种典型的形状，然后每一实际地震道被赋给一个非常相似的模型道的形状。2、人工神经网络方法用于地震相划分Stratimagic的模型道计算是采用神经网络的模式识别能力来完成的，他是根据每道的数值对地震道形状进行分类，也就是划分地震相。自组织神经网络是一种具有自学习功能的神经网络，由两层组成。输入层中神经元在一维空间中排列，而输出层的神经元可以是多维的，并且输出节点与邻域的其它节点广泛互连。神经网络在地震层段内对实际地震道进行训练，通过几次迭代之后，神经网络构造合成地震道，然后与实际地震数据进行对比，通过自适应试验和误差处理，合成道在每次迭代后被改变，在模型道和实际地震道之间寻找更好的相关。通过自组织的神经网络计算，首先得到模型道，这些模型道的模版代表了在地震层段中整个区域内的地震信号形状的多样性。通过观察图上颜色的分布，可以通过了解评估地震形状在所解释的区域的分布。相的信息投影到地震上去,井信息变化对应地震变化,按照波形的特征对每一个井的位置赋予某种颜色，检查每一口井与地震相模型道的对应关系。3、SeisFacies变时窗/深度层段内及多属性体联合三维地震划相扩大了Stratimagic的应用范围。在Stratimagic2.0版本中新增SeisFacies基于体的地震相分类模块，SeisFacies是一个地震数据多属性分类和标定的强大的工具。SeisFacies和Stratimagic具有相同的界面和结构，使得有可能在油藏级别利用地震工区的多个属性，对单个地震样点进行分类。地震相分类的基本原理是通过应用统计聚类的分级分类技术和PCA主分量Stratimagic地震相分析软件介绍及培训教材3分析技术实现多属性数据体的地震相分类，找出如多属性数据的共同趋势，从而减少参与相划分的数据量以及用最具有代表性的数据参与划分。地震相可以和井信息进行标定，更精确地预测岩性和流体内容。4、新的岩性模拟方法NEXMODEL，将地震相解释结果的转为岩性参数的定量化结果NexModel地震相测井标定工具和Stratimagic集成一体，是地震相分析的一个关键组成部分。在NexModel中，使用先进的建模技术交互式动态地将地震相图和岩石物理参数进行标定，在你的解释结果中加入数值。原先地震特征的定性图现在变成了表现所选岩石物理参数空间变化的定量图。NexModel表现岩石物理参数的交互式建模和岩石物理参数对地震响应的影响。（1）子波提取和实时模拟，合成的地震记录计算。（2）物性参数的实时标定和模拟，根据井中的物性参数及测井曲线，通过灵敏度的实验，进行岩性参数的实时标定和交互模拟。（3）种标定模拟结果带回到Stratimagic里的地震相模型道中，建立起地震相分析与岩性模拟间的定量关系，从而将地震相分析的定性结果转换成岩性参数的定量结果。5、Stratimagic和VoxelGeo强有力的结合可以实现在三维空间内对地震相分类结果进行分析为钻井设计提供更多的信息Stratimagic与基于体元的地震解释系统VoxelGeo的有机结合，使诸如相图和相体，井信息和属性界面等可以非常容易地在VoxelGeo中进行观察和分析，地震相分类可以在3D空间中单独观察，进行快速而准确地分析。使用VoxelGeo独特的子体元探测功能，根据地震相分类识别潜在的地质体，从而使钻井设计更加精确。使用VoxelGeo，用户可以观察和单独选取地震相分类，为钻井设计精确确定地质目标。二、Stratimagic软件的数据结构及主要参数选择原则1、Stratimagic的数据结构1）、地震数据地震数据在stratimagic软件中，一个地震解释工区可以包含一个或多个3D地震测区，每一个工区可以有一个或多个版本的地震体。图1是地震数据的数据结构示意图。（1）地震层位地震层位(horizon)是解释数据的最高结构，每一个层位可以包含多个界面(surface)。如在T1层下可以包含：初始追踪的层位叫surface1，内插得到的层位叫surface2，自Stratimagic地震相分析软件介绍及培训教材4动追踪的层位叫surface3等。图2显示了地震层位的数据结构。图1：地震数据结构示意图图2：地震层位结构示意图（2）断层数据它是描述断层在剖面上和层位上的位置，必须在解释时命名。2）井数据井数据是由井名、井眼、井轨迹、时深对、各种井曲线(合成记录可以作为一种曲线)和地质分层数据组成。图3图示了井数据结构。3）层段(Interval)层段是在以两个层位之间或某个层位加上上、下限范围的地震数据的集合。第一种是非等厚层段，它是以相邻的两个界面为参考界面。第二种是等厚层段，它是以某一界面为参考界面，分别加上参考层上、下的偏移量。图4显示了层段的数据结构。图3井数据结构示意图4）地震相地震相数据是利用人工神经网络等技术将实际的地震道与模型道对比分类的结果，它是一系列分类码所组成的数据集合，图5显示了地震相数据结构。Stratimagic工区地震测区A地震数据体版本1地震数据体版本2地震测区B地震数据体版本1地震数据体版本2Stratimagic工区层位名1地震属性图版本1等值线地震属性图版本1界面2层位2其它属性图界面1井名1井眼井轨迹T/D数据井曲线地质分层井名2Stratimagic地震相分析软件介绍及培训教材5图4层段的数据结构示意图图5地震相数据结构2、Stratimagic地震相分析的工作流程利用Stratimagic地震相分析软件进行研究的主要工作流程如下：（1）确定研究目标，建立数据库和工区。（2）地震、层位、以及井资料的加载。（3）解释层位的质量检查和修改，并对层位进行全三维自动追踪或插值处理。（4）建立层切片，通过浏览层切片寻找异常体，并确定层段范围。（5）合理建立层段和地震相并进行地震相处理解释。（6）计算沿层或层间属性。并叠和显示各种属性，突出共同特征。（7）进行多属性或多属性数据体的地震相处理。（8）综合分析研究。3、主要参数的选择原则在利用stratimagic软件进行地震相分析时，对地震相划分结果起重要作用的主要有三个参数，即选择interval层段的大小、波形分类数和叠代次数。（1）Interval层段时窗选择的原则Interval层段是在以两个层位之间或某个层位加上上、下限范围的地震数据的集合。对于等厚时窗Interval层段的选取最好是大于半个相位，并小于150ms，太大的Interval层段会包含太多的模型，给解释带来困难，物理意义也不明确。而对于非等厚时窗的Stratimagic工区层段1层段的几何形状上边界下边界等厚图层段属性层段2Stratimagic工区地震相1地震相2相关性相关联的模型分类图Stratimagic地震相分析软件介绍及培训教材6选择，可以选取主要目的层段或顶底界面建立Interval层段。（2）波形分类数的选取原则波形分类数是指在整个感兴趣的层段内所遇到的地震道的种类数，较为理想的分类数是不容易定义的，建议至少计算三次去估计该参数。粗略且实用的估计方法：a、把层段厚度除以6作为第一次计算的分类数b、把上次计算分类数的50%作为第二次计算的分类数c、把第一次计算分类数的150%作为第三次计算的分类数正确的分类数应取决于所要研究的目标和你对数据的了解程度、分类数大，结果过于详细，分类数小结果过于粗糙，一般情况下，分类数是在5-30之间；分类数不能超过层段样点数的一倍；超过15-20类，通常是很难管理和解释的。（3）迭代次数的选取原则迭代次数是神经网络方法中的一个重要参数，通常情况下，神经网络大约在10次迭代后就收敛到实际结果的80%，这对于快速浏览以下很方便有效。在实际应用中10-20次迭代已确保较好的分类，但对于最终解释最好选用20-40次迭代。以保证网络收敛最佳。三、Stratimagic软件应用条件及注意的问题（一）Stratimagic软件应用条件Stratimagic软件可以在各种地质条件应用，即可应用于勘探、评价及油藏研究的各个不同阶段，也可应用于砂体分布预测、碳酸岩与火山岩发育状况以及宏观裂缝预测等更加广泛的领域。并对于海上、陆上、油层、气层均适用。目前版本适用于2D/3D工区的地震相处理和解释。在对二维工区研究时，需要在地震数据加载时将二维地震数据记成三维数据体格式进行加载即可完成二维工区的分类。该软件进行储层横向预测必须满足以下条件：（1）目的层的厚度在地震可分辨的范围内；（2）地震波形特征变化是由于储层横向变化所引起；（二）Stratimagic软件应用需要注意的问题利用Stratimagic软件进行地震相研究时，需要注意以下几点：（1）地震资料是基础，标定是关键，在使用该软件时应保证地震数据的保真度，Stratimagic地震相分析软件介绍及培训教材7也就是保证波形没有发生畸变，这种情况下才能得到高品质的地震相。（2）Stratimagic对地层尖灭、强波终断、角度不整合、前积、顶超、底超等范围的分布追踪效果较好，但时窗、波形分类参数的选取将影响结果的精度。（3）该软件所需的层位数据最好是自动追踪的结果，这样所得到的地震相图比较平滑，否则会出现一些条带状。因此，要求地震数据有较高的信噪比和连续性。（4）层段的厚度最小为半个相位，并且不能过厚。若选择层段太厚，期间可能包含多个相序，计算的结果将无法解释，因此，层段的选择非常重要。四、应用实例Stramagic自