小断层识别技术研究及应用_王彦君
断层、裂缝识别属性
断层、裂缝识别属性地震相干、倾角和方位角相干体技术是通过三维数据体来比较局部地震波形、相位的相似性。
当地层岩性、特征等地质因素横向发生变化时，必然导致地震波发生变化，从而进一步引起地震波的各种属性变化。
反之，作为一种属性应用，地震波横向变化时，根据地震道相干性计算的数值必然发生变化，且变化敏感，相干值低的点与地质不连续性(如断层、地层、特殊岩性体边界)密切相关。
因此，相干体切片包含了断层、微断裂的信息，它可直观地显示微断裂的相对发育程度。
通常，长度较大的线状或大曲率半经的曲线为断层的显示，长度较短的则为微断裂的显示，微断裂的显示越密集，则预示微断裂越发育。
层倾角和方位角图也有类似的功能，只是各有所长。
图片上较长的线性条带显示，一般也是断层的体现，其中短促的线性条带通常是微断裂的体现；而断层之间，方位角的线状或大小(色彩)变化现象则体现了裂缝的发育状况，通常线状显示越密集、色彩越丰富，则预示裂缝越发育。
通过地震相干、倾角和方位角的叠合显示，可更加清晰地描述地质体产状的细微变化，有利于分析构造的变形程度和裂缝的发育程度，从而有助于分析储层物性的相对优劣。
SMT中该类属性应用SMT中所有高级属性都集成在一个模块RSA中，因此要计算该类属性首先从project中找到RSA模块，打开进入属性选取窗口。
RSA模块中相干属性名称为Similarity，这里翻译过来实际上是相似性，意为相似性越差，越不相干，反映横向的不连续性，指示断层、裂缝或者特殊岩性体的存在；相似性越好，越相干，反映横向上地层具有连续性。
在实际应用中利用该属性silimarity来检测尺度较大的断层，当然有时候也对小断层有用。
在similarity属性下方为silimarity variance，翻译为相似性的方差。
数学上，方差是各个数据与平均数之差的平方的平均数。
通俗点讲，就是和中心偏离的程度，用来衡量一批数据的波动大小（即这批数据偏离平均数的大小）。
微小断层识别及其对窄薄砂体油田开发的影响
文章编号!1000-3754"2003#06-0024-03微小断层识别及其对窄薄砂体油田开发的影响房宝才9王长生9刘卿9史晓丽9马洪涛大庆油田有限责任公司第七采油厂黑龙江大庆163517摘要!葡萄花油田南部以下简称葡南油田构造上处于松辽盆地中央坳陷大庆长垣二级构造带南部的三级构造葡萄花构造向南延伸的部分O三维地震构造解释前的钻井资料证实9区内共有断层39条9均为正断层9断层倾角45 ～50 9断距均大于10m9断层延伸长度大于3k m9该油田1984年投入开发9截至2002年底9油田综合含水73.519采出程度28.19开发效果较好O但由于目前油田开发进入高含水期开采阶段9为了定量预测剩余油分布\精细方案调整92002年开展了三维高分辨率地震精细构造\微小断层解释研究9发现了648条微小断层9为此以葡南油田为例9从微小断层研究入手9论证了断距5m左右微小断层存在的可靠性9并用开发动态数据证实微小断层对窄薄砂体油田注水开发和套管损坏等方面具有较大影响O关键词!窄薄砂体;微小断层中图分类号!TE143文献标识码!B1微小断层的识别与验证l.l微小断层的构造成因葡南油田构造特征为被北北西向断层及近东西向断层切割成11个大的断块其中三断块构造位置最高其它断块向西向南向东均呈阶梯式下掉在一些大断层周围分布有羽状排列的断距小延伸短的微小断层该油田断层形成不是在短期一次构造运动形成的而是经过了长期的发育过程逐渐发生和发展起来的大体经历了两期构造运动一个是早期泉头组沉积以后所发生的构造运动形成了近南北向北西向具有同沉积性质的张性断层而且分带性明显在构造运动作用下形成了众多垒堑相间的断层条带另一个是晚期的嫩江组末期构造运动即盆地抬升萎缩回返期本区受到来自东南方向的挤压力一方面促使早期断层继续活动和在一定程度上对其进行改造使断层规模进一步扩大另一方面在剖面上可见到较大断层附近由于挤压而形成的小型背斜褶皱图1在两次大的构造运动中大断层沿断层面发生相对移动对岩层产生挤压和拖拽作用因此岩层在张应力和挤压应力次一级应力场作用下从断层形成的规模机理上分析在断层两侧的岩层发生弯曲褶皱最终在岩层薄弱区发生脆性破裂形成微小断层是两次大构造运动的必然结果这些微小断层与主断层斜交呈羽状排列交角的大小因力学性质而不同1-2l.2微小断层在三维地震数据体上的识别为提高对微小断层的识别能力利用三维地震数据体分别从平面剖面空间不同角度对微小断层进行解释1.2.1从剖面进行微小断层识别利用并列多线联合解释技术任意线联合解释技术及剖面纵向放大解释技术对微小断层在剖面进行识别图242第22卷第6期大庆石油地质与开发P.G.O.D.D.2003年12月收稿日期!2003-08-18从图中可以看出通过剖面纵向放大后发现在地震剖面上没有解释断层的位置可清楚的看到同相轴也发生错断此前由于地震剖面垂向分辨率限制只能识别一些挠曲座椅型的同相轴变形解释为小断层具有多解性现在地震剖面所确定的大部分是小的错断可以证实为微小断层并在三维空间可以组合1.2.2从平面进行微小断层识别通过利用地震数据体时间切片解释技术相干体时间切片解释技术断层倾角分析技术可以快速简便地进行断面在三维空间的闭合3快捷准确的反映出断层的平面分布特点使微小断层在平面上能清楚显示出来图3葡南油田三维地震资料面元为20m>20m而两个点就可以构成微小断层平面组合因此可以准确识别出平面延伸长度）40m的微小断层从图中可以看出在一些大断层周围分布有羽状排列的微小断层这些微小断层具有断距小并有一定延伸长度的特点1.2.3从空间进行微小断层识别利用三维可视化解释技术进行断层组合能够直观地反映出断层的空间分布特点和相互交接关系并能直观地检查微小断层的存在图4通过采用上述方法精细的进行了观察和识别微小断层断层尖灭点和断层接触关系确定断层位置更加合理在此基础上利用三维高分辨率地震资料结合钻井资料对葡南油田进行了精细构造解释落实主要断层65条解释微小断层648条图5l.3利用钻井资料证实利用目前已完钻井的资料建立连井剖面图进行横向对比判断微小断层存在的可靠性通过对全油田860多口井建立的129个连井横纵剖面进行断层对比发现微小断层在该区是普遍存在的根据对比结果统计微小断层断距一般为5m左右延伸长度一般50～500m2微小断层对油田开发的影响尽管微小断层的断距仅为5m左右延伸长度不过50～500m但葡南油田开发目的层葡一组油层以窄薄砂体为主单层厚度）2.0m的砂层钻遇比例仅为10.3而单层厚度＜1.0m的砂层钻遇率达到67.1平均单层厚度为0.91m因此微小断层的存在势必对油田开发产生一定的影响2.l微小断层对注采关系的影响在油田开发中多数情况下人们往往只注重完善单砂体的注采关系而忽略了微小断层的存在实际油水井注采关系并不完善导致注水井注水状况差油井能力得不到补充而供液不足2.1.1微小断层导致注水井注水压力偏高吸水差由于受微小断层的遮挡作用造成了有注无采注水方向减少等情况而导致了注水井注水效果变差葡南油田有28口注水井属於此类情况表1表l葡南油田微小断层对注水井注水能力影响受遮挡注水井井数口注水压力M Pa日注量m3未受遮挡注水井注水压力M Pa日注量m3差值注水压力M Pa日注量m3 2813.72811.346+2.4-18例如转注井葡170-42井与油井葡172-44葡172-新40的葡162层油层厚度大处于同一河道砂522003年12月房宝才等!微小断层识别及其对窄薄砂体油田开发的影响较高O但实际上转注井葡170-42井注水效果差9注水压力高\吸水差O经利用地震资料解释成果发现9转注井葡170-42井与井组中的葡172-新40\葡172-44\葡168-42等井被微小断层隔开9造成转注井葡170-42井注水能力低O2.1.2微小断层导致油井不受效\产液量低在地层中由于微小断层的遮挡作用9直接影响了14口油井的采油效果9并造成油井液面低\油井与注水井单向连通油井含水高\有采无注等情况O 例如9油井166-26与水井164-28处于同一河道砂体中9应该能量补充好9产液量高9但实际上油井166-26油井液面很低9沉没度只有7.38m9经利用地震资料解释成果分析发现9在油井166-26与水井164-28之间9被微小断层隔开9使油井166-26井产液能力低9供液不足O2.2微小断层对生产井套管的影响在构造运动中9断层的产生表明该处曾是地应力最集中的地区9当构造运动结束后9断层面及其附近的稳定性最差9其内聚力或抗张强度最小O当断层两侧注采不平衡造成地层压力不平衡时9致使压力高的一侧沿断层面向低的一侧滑行移动O或油层开采后9由于地层压力的下降9原来由孔隙流体承受的压力转加给沉积骨架发生重新压实作用9使粒间压力增大9油层特别是相应塑性较大的泥岩层重新压实或变形9致使油水井产生套损[495]O上述原理对微小断层也同样适用O葡南油田共有59口套损井9其中套损部位位于葡一组油层内的井有38口9微小断层断失层位与套损层位一致的井有7口(表2>9占在葡一组油层内套损井数18.49说明微小断层是油水井套损的主要原因之一O表2微小断层断失层位与套损井层位对比井号套损层位变点深度m 断失层位断距m174-76葡I1葡I4948.67966.73葡I14216-88葡I5葡I71093.631104.41葡I73180-G90葡I1931.42葡I17180-90葡I5953.9葡I57194葡I2918.16葡I24188-70葡I31026.83葡I33178-86葡I顶葡I6921.85919.1葡I顶4套损井葡180-90套损层位为葡I5油层9利用地震资料解释成果分析9葡180-90在葡I5油层钻遇一条微小断层9因为未注意到微小断层的存在9更新井葡180-更90井随后也发生套损9套损层位葡I1油层9断失层位也在葡I1油层9说明这两口井套损均是由微小断层引起的O3今后油田开发中应注意的几个问题鉴于微小断层的存在及其对窄薄砂体油田开发的影响9今后油田开发中应注意以下几个方面的问题:(1>在完善单砂体注采关系的同时9要注重微小断层对窄薄砂体油田注水开发的影响9根据断裂分布情况合理调整油水井别9完善注采关系O(2>对于油水井单砂体上连通关系好9但水井注水能力差\油井产液低的动静不符情况9应进行微小断层解释与识别9为完善注采关系提供依据O(3>对于微小断层断失层位位于开发目的层内的生产井9在采取各种增产增注措施时9要防止这些措施降低套管抗挤强度\诱导断层活动而导致套管损坏O(4>在新井井位设计时9为防止套损等不利因素9开发目的层内尽量避免钻遇微小断层O4结论(1>微小断层在葡南油田开发目的层内是普遍存在的9可以利用地质-地震-测井-动态分析多学科综合的手段进行精细解释和准确识别O(2>微小断层对窄薄砂体油田注水开发具有较大影响9应引起足够重视O(3>开发目的层内钻遇的微小断层是油水井产生套损的重要因素之一O参考文献![1]曹成润9黎文清.石油构造地质学[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社91992.[2]吕延防9付广.断层封闭性研究[M].北京:石油工业出版社92002.[3]庞彦明9黄德利9等.实用开发地震[M].北京:石油工业出版社92001.[4]周晓玲9郭雷9李自平9等.萨中开发区注聚区块套管损坏原因[J].大庆石油地质与开发92002921(4>:44-45.[5]潘道英9韩洁9吴逸.从动态变化特征认识断层的封闭性[J].大庆石油地质与开发92001920(5>:17-18.编辑:邵宪志-62-大庆石油地质与开发P.G.O.D.D.第22卷第6期。
传统经典断层识别实战——相干、曲率
传统经典断层识别实战——相干、曲率01 相干算法识别断层原理相干技术的主要原理是通过三维地震数据体中相邻地震道信号的相似性来表示地层的横向非均匀性，从而确定地层中的断层。
相干算法最早是在20世纪90年代提出的，迄今为止历经了四次革新，分别为基于相关的算法（称为C1算法）、基于地震道相似性的算法（称为C2算法）、基于矩阵特征值的算法（称为C3算法）和基于子体特征的算法（称为C4算法）。
地震数据体是一个振幅数据体，数据体中每一个值反映的是该地层位的特征。
在地质学上，地层沉积的过程是渐进的，也就是说地层在一般情况下是水平连续或是渐变均匀的。
所以相邻地震道所测信号应该具有很高的相似性。
当有断层存在时，地层不再连续或渐变均匀，而是产生突变，此时相邻道之间的相似性很低，下图反映了地层不连续情况下的地震道所测信号波形。
如图所示：通过计算横向和纵向相邻道之间的相关值得到三维相干值数据体，从而将三维地震振幅数据体转换成相干数据体。
相干切片是相干数据体的水平切片，体现某一时间深度不同相干值的点构成的平面。
断层线是该平面上相干值小的点连成的线，通常是断层的所在位置。
用三维相干算法计算地震相干数据体突出了不相干的数据，其相干体水平切片表现了断层线所在位置，为油气储层评价提供了理论依据。
02 曲率识别断层原理曲率用来反映几何体的弯曲程度，描述的是曲线上任意一点的弯曲程度，表明曲线偏离直线的程度。
曲率越大，表示曲线的弯曲程度越大。
地震曲率断层检测技术由A.Roberts首先提出的，在构造解释中，我们可以根据层位的解释数据计算其曲率，从而可以定量描述其构造特征。
图给出了背单斜、向斜和断层曲率描述，其中背斜的曲率为正，向斜的曲率为负，而且褶皱越厉害，曲率值越大，平层和单斜层的曲率为零，断层在平滑后可近似认为其曲率由正到负或由负到正的变化。
显然，上述曲率对于单斜和水平地层的区分是无能为力的，对于平行断层，水平面上或沿层面上有方向变化的复杂构造，也是无能为力的，必须要借助于以二维曲面分析为基础的曲率属性。
浅谈断层特征及识别方法
浅谈断层特征及识别方法摘要断层广泛的发育于不同的构造环境中，类型很多，形成机制各异，大小差别极大，因此，研究的内容、方法和手段各不相同，其中首要的环节就是识别、判断断层的存在并且给断层分类。
其中断层相对运动方向的判别又是重中之重。
关键字：断层位移相对运动断层面识别方法1.引言在进行断层识别的过程中，方法是多样的，在确定地质整体情况的基础上确定采用何种方法是当前比较集中的一种手段，采用综合方法识别断层非常重要，本文主重点介绍断层相对运动方向的判别方法。
2.断层的相关概念岩层受地应力作用后发生破裂，在力的继续作用下沿破裂面两侧岩块发生显著相对位移的断裂构造，称为断层。
它是构造运动中广泛发育的构造形态，大小不一、规模不等，小的不足一米，大到数百、上千千米，破坏了岩层的连续性和完整性。
2.1断层面和断盘断层面是岩块沿之发生相对位移的破裂面。
断盘指断层面两侧的岩块，位于断层面之上的称为上盘，断层面之下的称为下盘，如断层面直立，则按岩块相对于断层走向的方位来描述。
断层两侧错开的距离统称位移，按参考物的不同，有真位移和视位移之分，真位移是指断层两侧相当点错开的距离，即断层面上错断前的一点，错断后分成的两个对应点之间的距离，称为总滑距；视位移是断层两侧相当层错开的距离，即错动前的某一岩层，错断后分成两对应层之间的距离，统称断距。
2.2断层的分类通常按断层的两盘相对运动分为：①正断层，是断层上盘相对下盘沿断层面向下滑动的断层。
②上盘相对上升的称为逆断层。
根据断层倾角大小进而分为高角度逆断层和低角度逆断层，他们之间以45°角为分界。
③两盘沿断层走向作相对水平运动的是平移断层，又称走向滑动断层（简称走滑断层）。
另外还有如下的两种常见分类方式：按照断层走向与所切岩层的走向方位的关系，断层可分为：走向断层、倾向断层、斜向断层、顺层断层，依据断层走向与褶皱轴向或区域构造线之间的几何关系，断层可分为：纵断层、横断层、斜断层。
相干体技术在识别小断层和陷落柱中的应用
相干体技术在识别小断层和陷落柱中的应用
牛小军;邱兆泰;张爱印
【期刊名称】《中国煤炭地质》
【年(卷),期】2006(0)S1
【摘要】相干体技术是利用三维数据体来比较局部地震波形的相似性,相干值较低的点与反射波波形不连续性相关。
对相干数据体作水平切片图,可揭示断层、岩性体边缘、陷落柱、不整合等地质现象。
以山西省某三维地震数据体为例,利用Geoframe软件计算相关体,借以解决煤田地质勘探中识别小断层和陷落柱等地质问题。
【总页数】3页(P49-50)
【关键词】相干体;小断层;陷落柱
【作者】牛小军;邱兆泰;张爱印
【作者单位】河北省煤田地质局物测地质队
【正文语种】中文
【中图分类】P631.4
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1.方差体技术在识别断层及陷落柱中的应用 [J], 常锁亮;张胤彬;杨晓东
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4.C3相干体技术在陷落柱识别中的应用 [J], 王琦;夏玲燕;柏冠军
5.C_3相干体技术在陷落柱识别中的应用 [J], 王琦;夏玲燕;柏冠军
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2010年度陕西省科学技术奖推荐项目
项目 编号
10-001 10-002
项目名称
基于软交换的全 IP 化移 动通信组网技术 大跨径钢箱梁桥面铺装 技术体系研究 水泥稳定碎石振动试验 方法及工程应用 BT 系列积极式凸轮开口 装置关键技术研究及产 品开发 微胶囊药物纳米复合防 污、 抗菌、 抗病毒纺织品 开发 计算机优化配毛及毛条 辅助制造系统 输电线路运行工况在线 监测与故障诊断及系列 产品开发 纺织平网印花机电气控 制装置关键技术研究及 产业化 跨边界知识共享研究 分布式数据挖掘优化技 术 认知无线电技术研究 目标与复杂地海背景的 电磁散射研究 高速无线通信系统中的 传输与组网新技术 正交时分复用技术研究 中国食蚜蝇科昆虫物种 多样性研究 量子体系非对易拓扑相 位和非对易能级的研究 秦巴山区猪苓资源保护 及开发利用研究 天然活性成分的微生物 转化研究
10-041 10-042 10-043 10-045
NiTi 形状记忆合金的疲 劳断裂性能及本构模型 基于混合网络的设备故 障远程测试诊断智能信 息处理平台 面向大规模定制生产的 快速工艺设计系统 校园计算网格 营利组织内优化活动及 其向可持续竞争优势演 化的机理研究 飞行器机电系统早期故 障预示技术 齿轮先进啮合理论研究 及工程应用 复杂系统现代估计理论 及应用 数字式皮革收缩温度测 量技术及装置的研究 水热合成无机功能材料 及陶瓷涂层的理论与应 用基础研究 CO2/CH4 的催化转化及 相关绿色过程的基础研 究 蝗虫的分子系统学和分 类鉴定专家系统研究 算子矩阵及其应用 低频液体表面波声光效 应及应用 渭河流域万年尺度环境 变化与土壤发育演变规 律 过渡金属掺杂材料结构、 性能与微观机理研究 “翔式道路”——西部以 军地融合高新技术产业 发展促进产业结构优化 升级的理论对策 复杂目标光电散射特征 建模及其在实际探测中 的应用研究
三维构造解释中的小断层识别技术及应用
三维构造解释中的小断层识别技术及应用
李健雄;董文波
【期刊名称】《内江科技》
【年(卷),期】2011(32)2
【摘要】在三维地震构造解释中,断层的正确解释是至关重要的.本文综合运用三维相干数据体技术和倾角方位角扫描技术以识别较小的断层,在新疆油田某区块的实际应用证明:这两种技术的综合使用能在很大程度上帮助解释人员识别小断层,并能指导解释人员在平面上将断层正确的组合起来.
【总页数】2页(P94,88)
【作者】李健雄;董文波
【作者单位】长江大学油气资源与勘探技术《教育部》重点实验室;长江大学油气资源与勘探技术《教育部》重点实验室
【正文语种】中文
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2.三维相干体技术在三维精细构造解释中的应用
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4.基于精细构造解释的小断层识别技术
5.断块油藏小断层构造解释与识别技术
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煤矿小断层正演模型敏感属性优选
2020.11科学技术创新煤矿小断层正演模型敏感属性优选车建英(中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院，河北涿州072750)1概述煤田小断层的探测一直是煤矿开采关注的热点之一，也是当前智能精准开采急需解决的关键点之一。
由于煤层地质条件的差异，小断层规模小，隐蔽性强，小断层的识别准确度依然没有把握。
当前，利用物探技术探测小断层的方法很多，但对于5m 以下的断层，没有一套可靠的方法来指导预测。
这对于实现煤矿的精准开采就缺少可靠的手段，因此本文通过小断层发育的复杂性及在地震响应特征的特殊性。
2煤矿小断层正演模型参数为了更好的认识小断层的本质特征，建立了与煤矿实际开采类似的正演模型。
其中，煤层顶板为泥岩，底板为砂岩，煤层厚度3.5m ，从左到右断层落差分别为3m 、2m 、5m ，对应横向位置不受地震横向分辨力的影响。
正演地质模型如图1示。
图1小断层正演地质模型示意图模型参数如表1所示。
表1正演模型地层参数3敏感属性优选通过对正演模型提取振幅类、频率类属性，优选出小断层的敏感属性。
对目标层位提取以下属性：3.1主振幅属性分析。
通过对煤层的主振幅分析可知，图2-（a ）中1、2、3部位煤层反射波在频率域的振幅值比其它部位煤层反射波在频率域的振幅具有衰减减弱的特征。
3.2频带宽度属性分析。
通过对煤层频带宽度进行分析，图2-（b ）中1、2、3部位煤层反射波在比其它部位煤层反射波有异常响应。
断层构造会造成反射波频带宽度变化，2m 得微小断层机会没有异常响应，3m 的断层属性幅值怪异，波动大，干扰严重，而5m 的断层收到的影响小。
3.3吸收系数属性分析。
通过对煤层该属性进行分析，图2-（c ）中1、2、3部位煤层反射波的吸收系数幅值有波动差异。
可以看出，2m 的微小断层的波动较小，3m 的断层波动剧烈，5m 的断层在吸收系数的属性下，显示为2个断层。
因此，分析得出吸收系数属性对于小断层甚至微小断层的识别能力较弱，异常响应不清晰，波动很大。