基于楔形模型的波形结构属性特征研究

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物探化探计算技术
４０ 卷
们通常认为，薄层就 是 指 层 厚 小 于 四 分 之 一 波 长 的 岩层。在过去的地 震 勘 探 领 域，像 这 样 厚 度 的 储 层 一 般 都 不 被 重 视 ，但 是 随 着 勘 探 技 术 的 发 展 ，容 易 发 现的背斜等构造油 气 藏 已 经 大 部 分 被 发 现，逐 渐 地 岩性油气藏成为了 勘 探 目 标，薄 层 油 气 藏 也 逐 渐 被 重视，薄层的 研 究 工 作 也 得 到 了 发 展。ＴｈｏｍａｓＡ． Ｐｉｅｒｌｅ［６］提出四分 之 一 波 长 并 不 是 地 震 垂 向 分 辨 率 的极限，认为通过分 析 薄 层 复 合 波 的 斜 率 可 以 提 高 分辨率。
的格式。不管地震 属 性 的 计 算 方 法 如 何，它 的 目 的 都是从原始地震数 据 中 提 取 潜 在 的、隐 藏 的 地 质 特 征信息。
随着 石 油 勘 探 领 域 的 快 速 发 展，地 震 属 性 在 油 气储层解释和预测中扮演着越来越重要的角色。由 于勘探精度要求越 来 越 高，关 于 薄 层 的 定 量 解 释 也 亟待解 决，地 震 垂 向 分 辨 能 力 也 要 有 所 提 高。 Ｍ． Ｂ．Ｗｉｄｅｓｓ［４］研 究 过 关 于 薄 层 的 地 震 分 辨 率 问 题。 Ｒ．Ｓ．Ｋａｌｌｗｅｉｔ［５］详细研究基于楔 形 模 型 的 地 震 分 辨 率问题，给 出 了 雷 克 子 波 分 辨 的 极 限 是，调 谐 厚 度 为，并给出了关于峰 值 频 率 计 算 时 间 分 辨 率 和 调 谐 厚 度 的 关 系 式 。 通 过 前 人 的 研 究 工 作 ，我 们 观 察 到 ， 当岩层厚度小于二 分 之 一 波 长 时，地 震 波 会 相 互 干 扰，出现相长干涉，因 而 会 产 生 振 幅 的 增 大，在 调 谐 厚 度 时 振 幅 达 到 最 大 ；然 后 出 现 相 消 干 涉 ，即 振 幅 逐 渐 减 弱 。 后 来 ，学 术 界 就 定 义 小 于 调 谐 厚 度 为 薄 层 ， 这个准则也成为了工业界普遍认可的准则。所以我
通过 前 人 的 研 究，我 们 发 现 前 人 定 义 的 分 辨 率 基本都是从时间角度出发 考 虑 的。Ｍ．Ｂ．Ｗｉｄｅｓｓ［７］ 提出一种定量公式 来 定 义 地 震 垂 向 分 辨 率，思 路 是 综合时间和振幅变化来定义地震垂向分辨率定量公 式 。 通 过 实 验 发 现 ，在 时 间 分 辨 率 达 到 极 限 的 时 ，复 合 波 的 振 幅 仍 然 在 变 化 ，而 且 在 调 谐 厚 度 以 下 ，振 幅 大小与厚度成近似的线性正相关。于是从地震属性 中筛选出这样一些 属 性，能 效 地 结 合 时 间 和 波 形 结 构的变化，将 这 些 地 震 属 性 称 之 为 波 形 结 构 属 性。 因为波形结构属性可以有效地将幅和时间变化信息 充 分 结 合 起 来 ，笔 者 试 图 通 过 波 形 结 构 属 性 ，重 新 认 识地震分辨率来解释薄层信息。笔者基于楔形模型 试验，从波形结构属 性 的 角 度 研 究 地 震 垂 向 分 辨 率 问题，为地震薄层的 定 性 和 定 量 分 析 与 解 释 提 供 理 论依据。
关 于 地 震 属 性 的 定 义，ＱｕｉｎｃｙＣｈｅｎ［２］曾 经 描 述 ，地 震 属 性 是 指 那 些 由 地 震 数 据 ，通 过 特 殊 的 数 学 方法而求出的表征 地 震 波 几 何 形 态、运 动 学 特 征 以 及统计特征的一些参数。有些地震属性对储层很敏 感，有些能够揭露那 些 不 容 易 找 到 的 地 下 地 质 异 常 体，还有一些 可 以 作 为 直 接 的 烃 类 指 示 剂。Ａｒｔｈｕｒ Ｅ．Ｂａｒｎｅｓ［３］认为 地 震 属 性 是 对 原 始 地 震 数 据 进 行 描述和定量化的表 征，它 是 原 始 地 震 数 据 包 含 的 所 有信息的一个子集，地 震 属 性 的 计 算 方 法 没 有 固 定
第 ４０ 卷 第 ５ 期
物探化探计算技术
Ｖｏｌ．４０ Ｎｏ．５
２０１８ 年 ９ 月
ＣＯＭＰＵＴＩＮＧ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳＦＯＲ ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＬ ＡＮＤ ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮ Ｓｅｐｔ．２０１８
文 章 编 号 期 ：２０１７０６０３ 基 金 项 目 ： 国 家 科 技 重 大 专 项 （２０１６ＺＸ０５０２５００１－００１） 第 一 作 者 ： 张 运 龙 （１９９２－ ），男 ，硕 士 ，主 要 从 事 正 演 分 析 与 地 震 属 性 解 释 研 究 工 作 ，Ｅｍａｉｌ：９４２６８７１７２＠ｑｑ．ｃｏｍ。
基于楔形模型的波形结构属性特征研究
张运龙１，丁 峰１，尹 成１，范廷恩２
（１．西 南 石 油 大 学 地 球 科 学 与 技 术 学 院 ，成 都 ６１０５００； ２．中 海 石 油 （中 国 ）有 限 公 司 北 京 研 究 中 心 ，北 京 １０００２７）
摘 要 ： 随 着 石 油 勘 探 领 域 的 快 速 发 展 ，勘 探 精 度 要 求 越 来 越 高 ，关 于 薄 层 的 定 量 解 释 也 亟 待 解 决。这里提出在自适应时窗上提取波形结构属 性，并 建 议 利 用 此 方 法 对 薄 层 作 定 量 解 释。 首 先 基 于 楔 形 模 型 介 绍 地 震 垂 向 分 辨 率 问 题 ；其 次 给 出 波 形 结 构 属 性 的 定 义 与 方 法 原 理 ；最 后 着 重 分 析固定时窗、半个峰谷时窗、自适应时窗对波形结构属 性 提 取 的 影 响，并 详 细 分 析 波 形 结 构 属 性 随 楔 形 厚 度 的 变 化 情 况 。 通 过 理 论 模 型 的 建 立 、波 形 结 构 属 性 的 提 取 分 析 得 出 结 论 ：在 自 适 应 时 窗上提取波形结构属性，更能反映波形随楔形厚度的 变 化，并 有 效 地 刻 画 了 振 幅 随 时 间 的 变 化， 其 实 质 也 是 在 提 高 地 震 垂 向 分 辨 率 ，有 助 于 对 薄 层 作 定 性 和 定 量 的 分 析 与 解 释 。
关 键 词 ： 地 震 垂 向 分 辨 率 ；波 形 结 构 属 性 ；薄 层 ；自 适 应 时 窗 中 图 分 类 号 ：Ｐ６３１．４ 文 献 标 志 码 ：Ａ 犇犗犐：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１１７４９．２０１８．０５．０５
０ 引言
随着 地 震 解 释 技 术 的 发 展，地 震 属 性 分 析 与 解 释成为了地震资料解释的主要途径。从某种程度上 讲，地震属性有效地 将 地 震 数 据 与 地 下 地 质 特 征 紧 密地耦合在一起，地 震 属 性 分 析 与 解 释 对 地 质 勘 探 目标逐渐做到了定性和定量的认识 。 ［１］