地震属性分析技术
地震属性分析技术
第一讲 地震属性概述
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
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
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。
地震属性分析技术
第一讲 地震属性概述
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
地震属性分析技术的研究与应用
地震属性分析技术及应用姓名（吉林长春130000）摘要:地震属性是指由登前或叠后地震数据，经数学变换而得到的有关地震波的几何学、运动学、动力学和统计学特征。
目前地展属性主要用于储层岩性及岩相、储层物性和含油气性分析，随着油气勘探的不断深入特别是在常规地震资料含有微弱油气信息而人工难以分辨的情况下，人们致力于从三维地震数据体中提取其地震属性参数，并利用各种数学方法对地震闭等形成的隐蔽油气藏，在油气勘探中所占份量越来越大。
本文对地震属性分析技术的发展状况进行了归纳、总结，分析了其基本原理和工作流程，并对提取的地震属性进行了抽象分类和具体分类，特别对新地震属性进行了具体介绍。
最后对该技术进一步的研究工作进行了总结和展望。
关键词:地震属性属性分类储层预测叠前数据叠后数据油气预测1前言地震属性是指叠前或叠后的地震数据经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征的特殊度量值。
地震勘探技术通过60多年的发展，在油气勘探开发中，已经有效地解决了一系列复杂的地质问题，在各种复杂构造油气藏和隐蔽油气藏的勘察方面取得了重大成果，给生产带来了客观的经济效益。
特别是90年代，各种勘探技术大量涌现并应用于实际生产中，使得地震勘探工作思路扩宽、成果也越丰富。
纵观这些勘探技术，无一不是将各种先进的数学方法、计算机技术以及先进的物探技术进行综合应用的结果。
[5]在早期，地震勘探技术的发展主要以地震资料处理、成像技术为重点，在地震资料的使用上也只是以解决构造问题为主。
到了后期，获得高质量高精度的地震资料已不在成为技术难点，地震勘探技术的重点又转化为如何充分挖掘出采集、处理得到的昂贵地震资料中所包含的岩性、流体信息，从而将资料利用最大化。
这就是地震属性分析技术的研究目标。
现代能源地震勘探示意图总之，地震属性分析技术可以从地震资料中提取隐藏其中的多种有用信息，这为油气勘探与开发提供了丰富宝贵的资料，也为解决复杂地质体评价提供了实用的分析手段。
3 地震属性技术
3 地震属性技术3.1 地震属性的概念与分类3.1.1 地震属性的概念地震属性是指从叠前和叠后地震数据中提取出来的运动学、动力学和统计学地震特殊测量值，过去的文献常称为地震属性参数，现在已统称为地震属性。
地震属性技术是指提取、显示、分析和评价地震属性的技术，在煤田地震勘探中包括地震属性的提取、地震属性的分析、利用地震属性区分构造、岩性并进行目的层预测。
3.1.2 地震属性分类地震属性的分类没有统一的标准，不同的学者分别提出过不同的属性分类。
结合煤田地震勘探的特点，可以根据运动学/动力学特征把地震属性分成八个类别：时间、振幅、频率、相位、波形、相关、吸收衰减、速度。
地震属性的类型很多，要根据解决的地质问题来选择相应的地震属性。
地震属性技术的关键在于属性提取，提取方式包括同相轴属性提取和数据体属性提取。
1．提取同相轴属性同相轴属性是与某个界面有关的地震属性，具体提取方法包括瞬时提取法、单道分时窗提取法和多道分时窗提取法。
瞬时提取法即传统的“三瞬”参数，瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率。
单道分时窗提取法是在一个地震道上用“可变时窗”提取各类属性参数，通过解释出的反射同相轴来定义可变时窗的上界和下界。
常用的有时间域属性参数、频率域属性参数和分形分维属性参数。
多道分时窗提取法是在多个地震道上用可变时窗提取各类属性参数，除了要定义可变时窗的上界和下界外，还需要定义处理道数。
将所得到地震属性放到中心道位置上。
常用的有品质因素和二维分形参数。
2．提取数据体属性基于数据体的地震属性将产生一个完整的属性体，其最大优点是能产生相关型的数据，从而提供逐道之间地震信号相似性和连续性的有用信息。
将固定的三维数据体转化为能反映一定地球物理特征的新三维数据体。
最常见的是相干数据体和方差数据体。
3.2 地震属性提取煤层地震波中含有大量地震信息，无论是煤层的构造变化或岩性变化都会引起它们的变化。
煤层的构造或岩性变化主要反映在密度、速度及其它弹性参量的差异上，这些差异导致了地震波在传播时间、振幅、相位、频率等方面的变化或异常。
地震属性技术
地震属性技术概况什么是地震属性？地震属性指的是那些由叠前或叠后地震数据，经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征和统计特征，其中没有任何其它类型数据的介入。
长时间以来，我们使用地震属性进行地震解释。
自60年代起，利用薄层调谐厚度的概念，进行薄层解释。
70年代以来，使用了反射波振幅变化特征——亮点、暗点、平点，对含气砂岩储集体进行预测。
80年代，出现了AVO分析技术，改进了含气砂岩和岩石孔隙中的饱和液成分的预测；给出了岩石柏松比对比度增大的标志，以鉴别岩性和岩石孔隙度。
在这个期间，地震属性多半是基于振幅测量的瞬时属性。
70年代后期到80年代，地震地层学解释迅速发展，广泛应用。
通过分析地震反射特征，确定地震相类型并作岩相转换，这是地震地层学分析的基本方法。
瞬时振幅和瞬时频率被用于岩性解释，瞬时相位被用于检测地层的接触关系。
90年代以来，由于储层描述和3D数据体解释的需要，地震属性技术急剧发展。
利用地震属性技术进行储层不均匀性描述。
一般是利用测井资料解释储层物性参数与井旁地震道地震属性之间的相关性，将地震属性转换成储层物性，并推算到井间或无井区。
这项工作被称为地震引导测井储层物性估计，用以制作岩石物性剖面。
因此，地震属性技术在储层预测、储层特征参数描述、储层动态监视等方面的应用，已成为石油工业注意的焦点。
3D地震数据能形成3D的地震属性体，如倾角、方位、相干体和方差体等，所解决的问题是地下空间范围的问题；高速发展的计算机技术（硬件）和计算技术（软件），大大地提高了测量地震波的几何学、运动学、动力学和统计学的能力，使得地震属性的提取简便、快捷；人机交互工作站的使用和强大的功能，使得解释人员能正确选用地震属性，合理地解释地质现象；物探、地质和油藏技术人员的结合，赋予地震属性更加有效的地质意义，尤其是对储层的研究开辟了一个新的途径。
这些都是地震属性技术能够快速发展的重要因素。
地震属性技术在我国的发展，起步于80年代中后期。
地震解释7地震属性分析技术及其应用
如：交会分析，回归分析，地质统计分析等
6
6
一.地震属性的概述 2.地震属性技术的发展历程
地震剖面的彩色显示（Balch，1971；Anstey，1972）
Balch的成果被称为一个用颜色进行地震资料分析的时代的开始。 Anstey代表了把颜色和属性引入地震世界的里程碑。 亮点技术（Anstey，1972） 包括超强振幅、平点、频率损失、反射时间下弯、时间阴影、 极性倒转、暗点、低频阴影、Q 属性，…… 复地震道分析技术（Taner，1976）
振 幅 类
瞬 时 类
频 谱 类
层 序 类
非 线 性 类
21
21
二.地震属性的分类
用于隐蔽型油气藏研究的具体属性参数表
（五大类46个属性参数）
22
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二.地震属性的分类
振幅类属 瞬时类属 性 性
反映了岩石波 阻抗差、地层 厚度、岩石成 分、地层压力、 孔隙度及含流 体成分的变化。 基于小波变换 的实部与虚部 提取。 某一道能量在 给定时刻的稳 定性、平滑性 和极性变化的 一种度量。 给定时刻信号 的复能量密度 函数（即功率 ）的初始瞬间 中心频率（均 值）的一种度 量。
能 量
比 率
17
17
根据波运动学/动力学特征进行的地震属性分类(Quincy Chen)
振
瞬时真振幅 瞬时振幅积分 瞬时真振幅乘以瞬时相位 的余弦 反射强度 基于分贝的反射强度 反射强度的中值滤波能量 反射强度基于分贝的能量 反射强度的斜率 滤波反射强度乘以瞬时相 位的余弦
幅
波
视极性
形
频
瞬时振幅
率
①瞬时振幅对声阻抗中的变化敏感，所以对岩性、孔隙度、烃和薄层调谐也很敏感 ②瞬时相位对追踪反射层连续性很有用处，所以可以用来探测不整合、断层和地层的横向变化
地震属性分析方法研究
5时速度变化不明显。 3、密度随着油增加而呈线性递减，但梯度远
减小于气。
油、气、水变化
小结： 此种情况界于油水和气水之间
属性11
原始 phi-20
phi-5 phi-25
phi-10
phi-15
四、地震属性计算
注：体计算
•
• （五）、对所提取的40余种地震属性体分别作了主因 子分析和相关分析，并优选出了8种地震属性。
• （六）、根据所建的岩石物理模型，从优选出的8种地 震属性中进一步优选出了5种属性，并用自组织神经网 络进行了属性重构。并对其结果进行了统计分析。
• （七）、从岩石物理模型的分析可以看出，影响地震 属性变化的主要因素是岩石的孔隙及其结构，其次才 是流体的性质等，只有当孔隙达到一定的数量级时流 体的性质方能引起地震属性的异常反映，因此，在我 们研究流体性质时，首先要对其孔隙及其结构进行研 究。
五、地震属性的优化与分类
1、主因子分析 2、相关分析 3、根据岩石物理模型，此环节也是 赋予了属性的地质内涵。
100 kxd*10
80
井点孔隙度与属性拟合关系图
Y = 1.338725088 * X - 12.7667886 Number of data points used = 8 Average X = 41.5633 Average Y = 42.875 R-squared = 0.909906 Residual mean square, sigma-hat-sq'd = 78.3349
d112-227 d103-219
60
40
b26
b12 b16
20b24 b22源自0 2040b20
地震属性分析
内容提要
• 引言
•历史回顾与研究现状
• 地震属性研究方法 • 地震属性应用 • 结论及发展前景展望
历史回顾与研究现状
• 20世纪60年代，随着数字记录的发明以及亮 点技术在墨西哥湾取得的巨大成功，地震属 性分析技术应运而生。世界各地的地球物理 家首次认识到从地震资料中可以得到比地质 构 造 更 多 的 东 西 。 例 如 Rummer field （1954）、Savit（1960）等，已经意识到地 震特征中含有宝贵的地层学线索，但他们在 当时并不属主流派。
能源地震勘探开发历史回顾
• 早期以各种处理、成像技术的发展为重点，在 地震资料的使用上也主要以解决构造问题为主。 到后期，如何充分挖掘地震资料中所包含的岩 性、流体信息成为研究的重点和热点 • 地震勘探技术重点已经从如何得到高质量的地 震资料转为如何更好地利用地震资料，如何充 分利用昂贵采集、处理得到地震资料来解决能 源生产中急需解决的生产问题。 这就是地震 属 阴 影 的 过 程 中 ， A. H. Balch (1971)遇到了用定量方法表示频率变化颜色 “语图”的强大挑战。他的论文在《地球物 理杂志》上首次发表后得到了相当的重视， 因为这是第一张用彩色显示的地震资料。尽 管意识到很多属性也可以用彩色显示，但他 仅仅显示了频率属性。虽然Balch的论文在今 天看来不过是历史的好奇心而已，但它仍然 建立了显示地震属性的方法：将属性显示成 彩色的，其上叠覆原始以变面积方式显示的 地震资料，这种方法一直沿用至今。
地震勘探方法及应用 ----地震属性分析
内容提要
• 引言
–能源地震勘探技术回顾 –什么是地震属性？ –为什么要进行地震属性分析？ • 历史回顾及研究现状 • 地震属性研究方法 • 地震属性应用
地震属性技术及其应用
曲线上某一点P, 该 点的曲率可以定义为角度 变化dω 与对应的弧长ds 之比。
计算公式：
d2y
K
dw ds
2 2 R
1 R
1
dx2
dy 2 dx
3 2
（2） 曲率在地震解释中的含义及类型
左图是3D空间中的曲率 示意图，从图中可以看 出曲面上的一点的曲率 有无数个，通常选用极 大曲率，极小曲率，平 均曲率，高斯曲率，倾 向曲率，走向曲率，最 大正曲率，最小负曲率 几个曲率进行研究。
所采用的方法比较单一
多种属性只是简单地叠合
信息综合处理和分析能力低
地震属性的优化和精选方法及智能化方面差
尤其地震属性与地质物理参数的关联度不十 分明确，在预测过程中未考虑地震各类属性对储 层预测的敏感性程度不同。
因此，目前地震储层预测存在多解性，可靠 性程度低问题，预测出的最终图件难以进行合理 的地质解释，必须对此潜在的风险有足够的认识。
地震属性的提取基本思想
是将时空域地震记录转换到时频参数域，在 时频参数域中定量地提取可以表征各层反射波波 形特征的地震属性，再转换到时空地震属性域成 图显示，实现时频-时空域地震属性分析。
地震属性的提取基本思想
地震属性的提取
剖面目标 同相轴目标
基于剖面的属性大多数 是传统的属性，如瞬时地震属性
基于地震同相轴的属性目标 是一个解释出的同相轴上或 同相轴附近导出的地震属性
6 多元地质统计综合储层预测方法
2.1 瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率提取算法 y(t) h(t) * x(t)
地震数据体
瞬时相位体 瞬时频率体
提纲
1 地震属性技术综述及属性分类
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地球资源与信息学院 王永刚
E-Mail:wangyg@
wangyg-upc@ 电话：0546-8392830（办）
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
第一讲 地震属性概述
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
（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。
第一讲 地震属性概述
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
4、 1996年Brown等人将地震属性分为叠后属ห้องสมุดไป่ตู้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，Quincy Chen与Steve Sidney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。
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
（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
三、地震属性的分类
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、 Alistair R. 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
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。
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、Western Altlas International公司的Quincy Chen与Steve Sidney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。
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。
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 。
地震属性分析技术
第一讲 地震属性概述
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
一、地震属性的发展历程
“地震属性（Seismic attribute）”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
2、Landmark Graphics公司的Arthur E. 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。