地震属性分析技术

地震属性分析技术.ppt课程内容第一讲地震属性概述第二讲地震属性提取与分析第三讲地震属性优化处理第四讲地震属性应用实例第五讲储层预测结果评价与检验•一、地震属性的发展历程•二、地震属性的定义•三、地震属性的分类•四、地震属性的发展趋势第一讲地震属性概述地震属性分析技术“地震属性（Seismicattribute）”一词于20世纪70年代开始引入地球物理界。起初，国内在译名上并不完全统一，类似的译名还有地震特征、地震参数、地震标志等等，直到20世纪90年代初才基本统一称为地震属性。第一讲地震属性概述一、地震属性的发展历程地震属性的发展大致经历了以下3个阶段。第1阶段：20世纪60年代末到70年代末，为起步阶段。该阶段以“亮点”技术为代表，这时的属性研究既没有考虑地震资料的运动学、动力学特征，也没有特定的地质含义，而仅仅是对地震剖面特征的一种定性描述与分析，如利用亮点标志解释气藏。第一讲地震属性概述第2阶段：20世纪70年代末到80年代末，为迅速发展阶段。该阶段以属性定量提取方法大量出现为主要特征。这是地震属性研究蓬勃发展的阶段，地震属性的应用开始走向各个领域，如储层预测、油气分析、物性研究等。这也是地震属性应用较为混乱的阶段，有多达几十种的地震信息被提取出来，但多数方法仅停留在地震波场的几何学、运动学、动力学等特征的研究上，没有对地震属性所代表的地质意义进行分析与解剖。第一讲地震属性概述第3阶段：20世纪90年代以后，基本成熟阶段。这一阶段以多维属性的出现为主要标志。90年代初，以相干、倾角、方位角等为代表的一批多维属性开始出现。这类属性的一个显著特点是能够直观地反映地层的结构性信息，如倾角、方位角反映地层的视倾角/倾向，相干异常指示断裂带、裂缝（孔洞）发育带等。因此，它们的开发与应用，很快得到有关各方的广泛认同。与此同时，属性标定与优化的方法也开始大量涌现，地震属性研究开始向规范化、科学化方向健康发展。第一讲地震属性概述第一讲地震属性概述二、地震属性的定义对地震属性的定义主要有以下几种：1、WesternAltlasInternational公司的QuincyChen与SteveSidney所给出的定义：“地震属性是地震资料的几何学、运动学、动力学及统计学特征的一种量度”。这一定义基本属于纯数学定义。2、LandmarkGraphics公司的ArthurE.Barnes对地震属性的定义是：“地震属性是一种描述和量化地震资料的特性，是原始地震资料中所包含全部信息的子集；地震属性的求取是对地震数据进行分解，每一个地震属性都是地震数据的一个子集”。该定义强调了地震属性的提取过程，但未对地震属性在地学中的作用进行阐述。定义中涉及的地震数据分解是一种广义的波场分解，没有统一的计算准则，包罗了所有的地震属性计算方法。第一讲地震属性概述3、从应用地球物理学的角度看，比较合理的定义是：地震属性是地震数据中反映不同地质特征（信息）的分量或子集，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。第一讲地震属性概述在众多的地震属性中，有些对特定的油藏环境比较敏感，有些对不易检测的地下界面异常更有利，还有些直接用于烃类检测或油气预测。目前，大多数学者按照数学、物理学方法对地震属性进行分类（6家）。1、刘企英将地震属性分为振幅、频率、速度、吸收衰减、波形与时间6大类。2、AlistairR.Brown将地震属性分为时间、振幅、频率及衰减4大类。第一讲地震属性概述三、地震属性的分类第一讲地震属性概述3、20世纪90年代初Taner等人将地震属性分为几何属性和物理属性。几何属性通常与波形及地震层位的几何形态（如倾角，方位，曲率等）有关；物理属性包括运动学和动力学属性，主要有速度、振幅、频率、衰减等。4、1996年Brown等人将地震属性分为叠后属性与叠前属性。这种分类方法反映出人们对地震信号保真度和地震解释精度的日益重视。第一讲地震属性概述5、到20世纪90年代末，QuincyChen与SteveSidney在上述分类方法的基础上，提出了一种比较完整的分类方法，他们将叠后属性与叠前属性看成属性技术发展的2个阶段，就象叠后偏移成像和叠前偏移成像一样。在这个意义上，将地震属性分为几何学属性、运动学属性、动力学属性和统计学属性4大类。统计学属性大多是采用统计学方法获得的次生属性或导出属性，如相似性、广义主分量（GPC）、边缘平滑（EPS）等。一般没有明确的物理意义，但比其它属性含有更丰富的地质意义。6、从地震属性应用的角度出发，这些分类并不能反映地震属性在地球物理学或更广泛的地学中所起的作用。按地震属性在油气勘探开发的应用领域进行分类，较容易为属性的应用者所理解，也更具有地球物理学的特征。根据这一思路，曹辉等将地震属性分为下列2大类：第一讲地震属性概述第一讲地震属性概述（1）多尺度结构属性：包括相干、倾角、方位角、平行度、连续性、发散度、波度、随机度、曲率和间距等。其中大尺度结构属性用于构造分析；小尺度结构属性用于裂隙（缝）、孔洞分析和地震（沉积）相分析。这类属性的解释大都使用定性分析方法，根据专家知识将属性直接与地层结构特征相联系。（2）岩性或物性指示属性：这类属性最多，按动力学、统计学和反演等方法提取的属性以及部分按运动学提取的属性都可归入此类，主要有振幅、波阻抗、AVO、频率等及其它们的衍生参数。这类属性多数使用定量或半定量分析方法，例如通过井孔等资料对属性进行标定，建立定量或半定量模式，再以此模式识别岩性或推算物性参数。第一讲地震属性概述综合上述几种分类，我们倾向于如下分类：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、比率等。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、特殊岩性体等的地震属性。第一讲地震属性概述第一讲地震属性概述3、不同数据对象的地震属性类型，包括①以剖面为基础的属性，如传统的瞬时类属性，或经速度、声阻抗等特殊处理后的剖面；②以同相轴为基础的属性，提供了在地质分界面上或分界面之间的地震属性的变化信息，如沿层或层间瞬时属性、单道时窗的沿层或层间属性、多道时窗的沿层或层间属性。③以数据体为基础的属性，由三维地震数据体得到的相关类型的属性体具有很大的研究价值，例如可提供地震信号相似性和连续性方面的最佳信息。第一讲地震属性概述四、地震属性的发展趋势从20世纪60年代的烃类检测和亮点技术，到70年代基于复数道分析的瞬时属性，80年代的多属性分析（由叠前或叠后数据提取的各类属性），90年代的多维属性（倾角，方位和相干等）分析，直至21世纪的自动地震相分析等，地震属性技术的发展循序渐进，目前已逐渐走向成熟。对地震属性近几年的新进展,分以下8个方面加以简要介绍：1、属性分类呈现几何学、物理学（运动学和动力学）、统计学并存,准属性（metaattribute）倍受关注。准属性的含义就是对不同类型的地震信息进行目标拟合，生成一些按用户意图定义的属性，如地震相和照明技术等。这类属性虽然不能归入上述几种属性类型，但其地质意义明确，易于直观显示，能获得较好的解释效果。准属性实际上是多属性分析发展的结果，它属于多维属性的范畴。准属性分析通过智能化手段实现多属性的目标拟合，不仅能避免多属性解释的混乱，而且降低了对计算机性能的依赖性，使解释更为准确、便捷。第一讲地震属性概述第一讲地震属性概述地震相通常是由多种地震属性加波形分析确定的，它有助于精细地划分沉积单元，并揭示储层内部的细节。照明技术则是通过对地震数据体中所有数据点进行同步照明（垂直于照明方向的特征被加强，平行于照明方向的特征被抑制）而形成的属性，包含反射系数、局部倾角和方位等信息，能很好地揭示各种构造细节，并弥补其他属性的不足。2、属性提取从线性（根据时窗数据提取的各种属性，如振幅、频率、相关函数等）向非线性（如小波变换的多尺度属性、应用照明技术生成的属性等）方向发展。3、属性分析智能化程度提高，多属性联合分析流行。4、属性反演（如波阻抗、弹性阻抗、AVO等）对岩石物理测试和正演模拟的依赖性增加，且以多维属性为主。第一讲地震属性概述第一讲地震属性概述5、属性研究从叠后向叠前推进，从纵波向弹性波扩展。6、属性应用的重点进一步转向开发，尤其是向精细储层描述、动态监测等方面转移。7、属性成果的可视化程度更高，地质意义更明了，使专家获取更丰富的地下信息。8、属性技术的定量化进程加快，解释的置信度提高。第一讲地震属性概述总之，地震属性分析技术的发展已进入三维体属性分析时代，迫切需要立体显示、动态显示和仿真显示等现代化显示手段。恰好，三维可视化技术和虚拟现实技术的迅速发展基本满足了这一需求。目前，许多地震资料解释系统大都配上了现代化的可视化软件，虚拟现实技术也在一些大型石油公司得到应用。三维可视化和虚拟现实技术使地震属性分析结果更为直观、清晰，更易于反映油藏内部的地质意义，有利于启发解释人员的想象力，有利于从不同角度开展不同形式的分析与解释。以三维体可视化方式检测强振幅区域的工作步骤：①扫描并识别地质目标；②应用遮光度分析；③分离要确定的目标体；④振幅外延与构造凸现；⑤内部振幅变化；⑥沉积标志。第一讲地震属性概述第一讲地震属性概述在地震属性的显示方面，国外许多公司研发了新颖的显示技术，如Landmark公司的研究人员利用光照原理，形象地展现地震属性分析结果。休斯敦MagicEarth公司的研究人员提出了地质体可视化显示技术，该技术源于20世纪80年代的层位自动追踪，90年代的象素追踪，而属性可视化技术涉及到用三维象素追踪实现多属性和多样本的有机结合。地质体可视化不仅能使地学家检验各种数据集的多种解释结果，而且能提高解释速度和精度。第一讲地震属性概述地震属性分析结果的另一个发展趋势是地质意义更为明了。一方面，地震地层学和层序地层学的广泛应用丰富了地震属性技术的地质内涵，它不仅给出了地震属性的总体科学构思，而且激励人们利用地震属性建立地震相，再将地震相转化为地质相（层序体系、沉积相等）；另一方面，多维属性分析使人们淡化了属性的具体类别，而更加注重围绕地质解释目标的有机结合，使得形成的属性体本身就具有直观的地质意义，而3D可视化和虚拟现实技术则使这种地质意义更加凸现。因此，未来地震属性总体将更加地质化而不是地球物理化。第一讲地震属性概述目前，地震属性分析技术在正演模拟、多分量研究、多属性联合分析与反演、强化地质含义和改善显示手段等方面取得了明显的进展，但在叠前深度域、弹性波分析、属性解释的定量化及风险评估方面的进步不大。未来高难度油气勘探开发对地球物理技术的需求中除精确成像外，还有待在下列7方面进行不懈的研发：（1）用定量属性分析、多分量反演和非常重要的岩石物理及井资料标定，使地下储层中物性的空间展布和流体特性随时间的变化得到可靠的估计。第一讲地震属性概述（2）不确定性量化和风险预测将与地球物理成果输出联成一体，被用于整体风险评估。（3）必须注重大数据量和多种类型数据体的实际交互，促进各种类型专业软件的无缝集成。（4）开展动态储集性能（如相对孔渗饱参数）的地震预测研究。第一讲地震属性概述（5）加强单点万道、弹性（矢量）地震处理方法以及解释分析方面的技术开发。（6）加速解决与相干噪声及多次波、各向异性、衰减、空间或时间分辨率以及保真度等有关的地震波传播、记录和处理问题。（7）加强时移地震属性分析和高分辨率拟地质统计反演结果与井孔资料综合，建立油藏精细模型方面的研究。课程内容第一讲地震属性概述第二讲地震属性提取与分析第三讲地震属性优化处理第四讲地震属性应用实例第五讲储层预测结果评价与检验第二讲地震属性提取与分析•一、提取地震属性的分析方法•二、地震属性的描述与适用性•三、相干属性体及其应用•四、地震属性的物理意义•五、地震属性间的相关性地震属性分析技术一、提取地震属性的分析方法1、自相关分析2、傅立叶谱、功率谱分析3、振幅特征分析4、复地震道分析5、