SVI像素处理技术

SVI像素处理技术SVI Pro 2009版本代表着地震像素技术的最新发展，是目前最先进的地震像素处理技术，在世界各大石油公司和服务公司得到了广泛的应用。

一、地震像素处理技术概述地震解释与属性应用技术在最近的20年中得到了飞速的发展。

从1983年出现第一台地震解释工作站开始，地震解释技术大致经历了三维地震解释技术发展、地震可视化技术发展、地震属性技术发展；最近，又出现了三维地震像素处理技术，利用图像处理技术，结合地震属性处理技术，解决复杂的地质问题。

三维地震像素处理技术尤其适合复杂地质条件下的构造解释与描述、油气储集体探测和描述、复杂断层体系的自动探测和描述等。

SVI Pro是英国ffA公司多年研发的成果，代表着三维地震像素处理的最新进展。

那么，什么是像素处理和地震像素呢？其目的是什么呢？上世纪60年代后由于对空间和深海洋底的探索需求，以及冷战中对高空侦察照像图件的处理需求，图像处理技术得到了很大的发展。

在空间和洋底的研究中，面临着大量模糊的图像，包括二维图像和三维图像。

如何在一定的条件下从这些模糊的图像中最大限度的提取有用信息，就成了相关科技人员所面临的挑战。

针对这种需求，图像处理技术得到了很大的发展来应对这种图像处理技术需求，像素处理技术逐步得到了完善，并发展成一个完整的学科体系，在空间技术和海洋科学的发展中起着很大的作用，在军事上更是不可缺少的关键技术之一。

目前，图像处理技术已经深入到了我们生活中的很大一部分，我们周围的很多事物中都显性或隐性的应用着图像处理技术：空间探索、海洋探索、军事侦察、医疗成像、结构探伤、卫片处理、气象成图、资源勘探、敌我识别系统、导弹自动识别制导、汽车主动安全系统等等。

像素处理技术是图像处理技术中的核心，如果对此技术有兴趣进一步了解详情，可参考John C. Russ著的图像处理手册（Image Processing Handbook）。

现代成图设备大都可以生成数字图像，数字图像由二维光栅（pixels）或三维光栅（voxels）所组成。

任何图像都是由变化的二维或三维光栅所组成，每个光栅都有其属性，例如颜色、地震数据振幅、三维光栅透明度等。

像素处理中的一些主要概念介绍：Binary Image（二进制图像）：像素处理的目的是识别图像中的有用特征，像素处理的成果往往会以二进制图像的方式表达，即有效特征和无效特征；Body（像素体）：从整体图像中经处理后提取的有用特征区；Connectivity（连通性）：我们可以把任何一个像素想象成一个立方体，具有6个面，12条边，以及8个角。

它与相邻像素的接触关系（连通性）可以有2种：6向接触，与相邻像素至少有一个共享面26向接触，与相邻像素至少有一个共享面或共享边或共享角Filters(滤波)：根据相邻像素的关系用特定的算法运算得到新的像素之运算，包括：Linear Filter（线性滤波）Mean Filter(平均滤波)Median Filter(中值滤波)Non-Linear Filter(非线性滤波)Image Analysis(图像分析)：以定性或定量方式从二维或三维图像种提取所需特征信息；Image Processing(图像处理)：对图像或数据体进行相关的运算得到另一图像或数据体。

图像处理算法很多，例如：Defect Correction - 去噪Image Enhancement –增强有用信息特征Segmentation –辨认数据体中满足一定条件的像素集合Binary Image Manipulation –二进制图像变型运算Neighbourhood(邻点运算)Structurally Oriented Filters(SFO)：构造约束滤波二、像素处理技术在地震勘探中的应用在油气勘探中，对地下构造、岩性体、断层等的认识主要来自地震数据，通过对地震数据的处理和解释，勾画出地下构造形态和岩性体的分布范围。

由于地震数据受其信号带宽的限制，其分辩率比较有限，有时很难识别地下的地质特征。

我们为了解决复杂的地震解释和油藏描述问题，大量使用不同的地震属性，目的是通过使用不同的地震属性，提高识别和描述地质现象的能力。

例如我们使用相干属性来提高识别断层分布的能力。

地震属性的提取是基于数字信号处理原理的，在许多情况下，地震属性的应用确实大大提高了我们对地震数据解释的水平，但我们在地震属性的应用过程中也经常会遇到一些困惑。

应用地震属性的目的是很明确的，但地震属性向我们呈现的信息是模糊的，它为我们提供了某种地质现象的模式（例如我们经常用波阻抗属性来识别砂体），但这种模式的分布往往是模糊的（我们有谁可以轻易的用波阻抗属性来分辨砂体的分布呢?）。

因此，虽然某种地震属性中富含某种地质现象的信息，但要真正将其识别出来确实是极具挑战性的。

地质构造特征在地震数据中的反映的模糊性，与空间探测、洋底探测、以及许多军事侦察照片所面临的问题是相同的。

这样，像素处理技术就顺理成章的应用到对地震数据的处理和解释中。

地震数据的解释中需要识别断层和岩性体，通过像素处理技术，我们可以大大提高原始地震数据对这些地质特征的识别能力。

像素处理与传统的地震提高分辨率处理有所不同。

传统的地震处理主要是通过去噪和频带拓宽来实现分辩率的提高，而像素处理技术与频带无关，去噪也与频带无关，为我们提供了另一条提高地震识别能力的途径。

因此，传统地震处理技术与像素处理技术并用，可以大大提高地震数据的可解释性。

目前，地震像素处理技术可以实现以下功能：1)地震断层自动识别与刻划2)地震古河道识别与刻划3)地质体（砂体、火山岩体等）的识别与刻划在这三个应用方面，像素处理技术已经比较成熟了，通过像素处理技术，我们可以很容易的把隐藏在地震数据中的应用地质信息加强和提取出来，并应用到对地震数据的解释中。

由于像素处理技术与传统地震处理技术的互补性，以及像素处理自动识别与人工解释的互补性，可以说像素处理技术在地震解释中的应用是有很好的前景的。

三、SVI Pro软件模块构成SVI Pro由以下模块组成：1）SVI Pro Core－SVI Pro核心模块：Data Manager－数据加载与管理Visualization Framework－可视化平台，为用户提供了可视化平台以及数据管理平台，包括地震数据的输入和输出，处理与分析成果输出等；DipAzi&Attributes－提取倾角、倾向、以及倾角/倾向复合属性，以及提取其它地震属性。

倾角和倾向属性，尤其是倾角/倾向复合属性，可以帮助我们揭示许多难以发现的地质现象，例如断层分布、裂缝发育带、火成岩侵入带、盐丘穿刺等。

为了满足工作的方便性和软件使用的独立、完整性，这里还提供了传统地震属性提取功能，提取的属性包括单道属性（例如振幅包络、瞬时频率、瞬时相位、余弦瞬时相位等）和标准差属性等；Attributes & VoxelMath－地震属性计算和象素运算。

VoxelMath是一个像素计算处理包，提供了在像素级别的数据计算处理工具。

VoxelMath可以对单个数据体进行象素计算处理，也可在多个属性体之间进行运算，生成新的属性体；2）SVI Pro Workflow－地震像素处理流程模块：Noise Filter－像素过滤去噪处理，以构造取向的象素过滤去噪处理，更清晰的辨别构造特征（河道、地质体、断层体系等）；FaultApp－断层体系辨别与刻划流程。

首先使用Noise Filter对原始数据进行象素过滤去噪处理，提高原始地震数据的图像清晰度，然后对进行了去噪处理的数据进行断层像素属性处理，生成断层属性体，接下来应用地震像素处理技术对断层属性体进行探测和刻划，自动形成断层的分布网络，最后将形成的断层分布网络植入原始地震数据中；StratApp－河道体系辨别与刻划流程。

此流程用来辨识地震数据中隐含的河道等地质现象，并自动将河道的三维轮廓勾画出来。

对地震数据（包括各种地震属性）中古河道的识别是典型的模式识别问题，应用StratApp不仅可以识别出河道的位置，还可将古河道的三维轮廓勾画出来，为地质建模，尤其是相控建模和基于地质目标的油藏属性建模提供了极具价值的数据；GeoBodies－地质体（砂体、火山岩体等）辨别与刻划流程。

GeoBodies流程用来识别和勾画地质体，包括油藏储集体，砂体，盐丘，火成岩侵入体等各种地质体。

GeoBodies对地震属性体中每一个三维像素进行分析归类，并分析每个象素与相邻的26个象素之间的关系，将所有具连通性的像素定义为同一个地质体，并对其进行编号，赋予不同的颜色，以便区分不同的独立地质体。

一旦对地质体的勾画完成后，GeoBodies可将各独立的地质体从地震数据中切割出来，形成一个个独立的三维地质体空间分布，并可计算地质体的厚度分布。

形成的地质体可以作为地质建模的有力依据；CarbApp－针对碳酸盐岩的油藏描述工具，包括针对生物礁、喀斯特等的属性计算，斜坡带的属性计算，白垩属性等的计算。

CarbApp是SVI Pro 2008版本新增加的功能。

3）特色模块：Decomposition RGB Blending，地震分频三色混相，利用三色混相技术将三种不同频率的地震分频数据进行混合，生成复合分频数据，或将地震分频与任意地震属性进行混合生成新的复合属性，大大提升了地震分频数据的表现力和对地质现象的刻画能力。

此外，将三色混相地震分频数据与前述GeoBodies模块共同使用，利用本软件提供的相分析工具，可以提升地质体提取质量和速度；Interactive Facies Classification 交互相分类模块，交互相分类对多属性地震数据进行加权的地震相分类，交互实时的对多种分类方案进行评价，自定义地震相数量以及相关对应的地质相。

四、SVI软件的实用性从SVI软件提供的模块功能来看，可以辅助地震物探解释。

具体来说，通过SVI软件提取的多种构造属性及组合流程可以实现辅助构造解释，如断层自动探测流程可以将断层在剖面和平面上的特征给刻画出来、倾角方位角属性可以辅助判断构造的位置和特征；通过SVI提供的像素属性、分频计算功能、交互相分类功能等可以进行储层的分布特征预测，尤其是空间上的展布，可以对某些地质异常体进行分析刻画。

由于该技术思路独特，其研究成果是从像素角度得到的，具有一定的创新性，为地震解释研究提供了新的思路和方法，完全可以为勘探生产和科研项目研究起到积极有效的作用。

五、SVI软件应用实例SVI软件于2006年开始引入中国，目前已经在中国拥有多个用户，也有许多成功应用的实例。

（1）SVI软件在识别断层中的应用如下为SVI软件在大庆某探区应用的实例，主要内容是断层识别。