地震屬性分析技術(shù)專題培訓(xùn)課件

課程內(nèi)容第一講地震屬性概述

第二講地震屬性提取與分析第三講地震屬性優(yōu)化處理第四講地震屬性應(yīng)用實例第五講儲層預(yù)測結(jié)果評價與檢驗一、地震屬性的發(fā)展歷程二、地震屬性的定義三、地震屬性的分類四、地震屬性的發(fā)展趨勢第一講地震屬性概述地震屬性分析技術(shù)“地震屬性（Seismicattribute）”一詞于20世紀(jì)70年代開始引入地球物理界。起初，國內(nèi)在譯名上并不完全統(tǒng)一，類似的譯名還有地震特征、地震參數(shù)、地震標(biāo)志等等，直到20世紀(jì)90年代初才基本統(tǒng)一稱為地震屬性。第一講地震屬性概述一、地震屬性的發(fā)展歷程地震屬性的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下3個階段。第1階段：20世紀(jì)60年代末到70年代末，為起步階段。該階段以“亮點”技術(shù)為代表，這時的屬性研究既沒有考慮地震資料的運動學(xué)、動力學(xué)特征，也沒有特定的地質(zhì)含義，而僅僅是對地震剖面特征的一種定性描述與分析，如利用亮點標(biāo)志解釋氣藏。第一講地震屬性概述第2階段：20世紀(jì)70年代末到80年代末，為迅速發(fā)展階段。該階段以屬性定量提取方法大量出現(xiàn)為主要特征。這是地震屬性研究蓬勃發(fā)展的階段，地震屬性的應(yīng)用開始走向各個領(lǐng)域，如儲層預(yù)測、油氣分析、物性研究等。這也是地震屬性應(yīng)用較為混亂的階段，有多達(dá)幾十種的地震信息被提取出來，但多數(shù)方法僅停留在地震波場的幾何學(xué)、運動學(xué)、動力學(xué)等特征的研究上，沒有對地震屬性所代表的地質(zhì)意義進(jìn)行分析與解剖。第一講地震屬性概述第3階段：20世紀(jì)90年代以后，基本成熟階段。這一階段以多維屬性的出現(xiàn)為主要標(biāo)志。90年代初，以相干、傾角、方位角等為代表的一批多維屬性開始出現(xiàn)。這類屬性的一個顯著特點是能夠直觀地反映地層的結(jié)構(gòu)性信息，如傾角、方位角反映地層的視傾角/傾向，相干異常指示斷裂帶、裂縫（孔洞）發(fā)育帶等。因此，它們的開發(fā)與應(yīng)用，很快得到有關(guān)各方的廣泛認(rèn)同。與此同時，屬性標(biāo)定與優(yōu)化的方法也開始大量涌現(xiàn)，地震屬性研究開始向規(guī)范化、科學(xué)化方向健康發(fā)展。第一講地震屬性概述第一講地震屬性概述二、地震屬性的定義對地震屬性的定義主要有以下幾種：1、WesternAltlasInternational公司的QuincyChen與SteveSidney所給出的定義：“地震屬性是地震資料的幾何學(xué)、運動學(xué)、動力學(xué)及統(tǒng)計學(xué)特征的一種量度”。這一定義基本屬于純數(shù)學(xué)定義。2、LandmarkGraphics公司的ArthurE.Barnes對地震屬性的定義是：“地震屬性是一種描述和量化地震資料的特性，是原始地震資料中所包含全部信息的子集；地震屬性的求取是對地震數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，每一個地震屬性都是地震數(shù)據(jù)的一個子集”。該定義強調(diào)了地震屬性的提取過程，但未對地震屬性在地學(xué)中的作用進(jìn)行闡述。定義中涉及的地震數(shù)據(jù)分解是一種廣義的波場分解，沒有統(tǒng)一的計算準(zhǔn)則，包羅了所有的地震屬性計算方法。第一講地震屬性概述3、從應(yīng)用地球物理學(xué)的角度看，比較合理的定義是：地震屬性是地震數(shù)據(jù)中反映不同地質(zhì)特征（信息）的分量或子集，是刻畫、描述地層結(jié)構(gòu)、巖性以及物性等地質(zhì)信息的地震特征量。第一講地震屬性概述在眾多的地震屬性中，有些對特定的油藏環(huán)境比較敏感，有些對不易檢測的地下界面異常更有利，還有些直接用于烴類檢測或油氣預(yù)測。

目前，大多數(shù)學(xué)者按照數(shù)學(xué)、物理學(xué)方法對地震屬性進(jìn)行分類（6家）。1、劉企英將地震屬性分為振幅、頻率、速度、吸收衰減、波形與時間6大類。2、AlistairR.Brown將地震屬性分為時間、振幅、頻率及衰減4大類。第一講地震屬性概述三、地震屬性的分類第一講地震屬性概述3、20世紀(jì)90年代初Taner等人將地震屬性分為幾何屬性和物理屬性。幾何屬性通常與波形及地震層位的幾何形態(tài)（如傾角，方位，曲率等）有關(guān)；物理屬性包括運動學(xué)和動力學(xué)屬性，主要有速度、振幅、頻率、衰減等。4、1996年Brown等人將地震屬性分為疊后屬性與疊前屬性。這種分類方法反映出人們對地震信號保真度和地震解釋精度的日益重視。第一講地震屬性概述5、到20世紀(jì)90年代末，QuincyChen與SteveSidney在上述分類方法的基礎(chǔ)上，提出了一種比較完整的分類方法，他們將疊后屬性與疊前屬性看成屬性技術(shù)發(fā)展的2個階段，就象疊后偏移成像和疊前偏移成像一樣。在這個意義上，將地震屬性分為幾何學(xué)屬性、運動學(xué)屬性、動力學(xué)屬性和統(tǒng)計學(xué)屬性4大類。統(tǒng)計學(xué)屬性大多是采用統(tǒng)計學(xué)方法獲得的次生屬性或?qū)С鰧傩?，如相似性、廣義主分量（GPC）、邊緣平滑（EPS）等。一般沒有明確的物理意義，但比其它屬性含有更豐富的地質(zhì)意義。6、從地震屬性應(yīng)用的角度出發(fā)，這些分類并不能反映地震屬性在地球物理學(xué)或更廣泛的地學(xué)中所起的作用。按地震屬性在油氣勘探開發(fā)的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行分類，較容易為屬性的應(yīng)用者所理解，也更具有地球物理學(xué)的特征。根據(jù)這一思路，曹輝等將地震屬性分為下列2大類：第一講地震屬性概述第一講地震屬性概述（1）多尺度結(jié)構(gòu)屬性：包括相干、傾角、方位角、平行度、連續(xù)性、發(fā)散度、波度、隨機度、曲率和間距等。其中大尺度結(jié)構(gòu)屬性用于構(gòu)造分析；小尺度結(jié)構(gòu)屬性用于裂隙（縫）、孔洞分析和地震（沉積）相分析。這類屬性的解釋大都使用定性分析方法，根據(jù)專家知識將屬性直接與地層結(jié)構(gòu)特征相聯(lián)系。（2）巖性或物性指示屬性：這類屬性最多，按動力學(xué)、統(tǒng)計學(xué)和反演等方法提取的屬性以及部分按運動學(xué)提取的屬性都可歸入此類，主要有振幅、波阻抗、AVO、頻率等及其它們的衍生參數(shù)。這類屬性多數(shù)使用定量或半定量分析方法，例如通過井孔等資料對屬性進(jìn)行標(biāo)定，建立定量或半定量模式，再以此模式識別巖性或推算物性參數(shù)。第一講地震屬性概述綜合上述幾種分類，我們傾向于如下分類：1、建立在運動學(xué)、動力學(xué)基礎(chǔ)上的地震屬性類型,包括振幅、波形、頻率、衰減特性、相位、相關(guān)分析、能量、比率等。2、以油藏特征為基礎(chǔ)的地震屬性類型,包括表征亮點、暗點、AVO特性、不整合圈閉或斷塊隆起異常、含油氣異常、薄層油藏、地層間斷、構(gòu)造不連續(xù)、巖性尖滅、特殊巖性體等的地震屬性。第一講地震屬性概述第一講地震屬性概述3、不同數(shù)據(jù)對象的地震屬性類型，包括①以剖面為基礎(chǔ)的屬性，如傳統(tǒng)的瞬時類屬性，或經(jīng)速度、聲阻抗等特殊處理后的剖面；②以同相軸為基礎(chǔ)的屬性，提供了在地質(zhì)分界面上或分界面之間的地震屬性的變化信息，如沿層或?qū)娱g瞬時屬性、單道時窗的沿層或?qū)娱g屬性、多道時窗的沿層或?qū)娱g屬性。③以數(shù)據(jù)體為基礎(chǔ)的屬性，由三維地震數(shù)據(jù)體得到的相關(guān)類型的屬性體具有很大的研究價值，例如可提供地震信號相似性和連續(xù)性方面的最佳信息。第一講地震屬性概述四、地震屬性的發(fā)展趨勢從20世紀(jì)60年代的烴類檢測和亮點技術(shù)，到70年代基于復(fù)數(shù)道分析的瞬時屬性，80年代的多屬性分析（由疊前或疊后數(shù)據(jù)提取的各類屬性），90年代的多維屬性（傾角，方位和相干等）分析，直至21世紀(jì)的自動地震相分析等，地震屬性技術(shù)的發(fā)展循序漸進(jìn)，目前已逐漸走向成熟。對地震屬性近幾年的新進(jìn)展,分以下8個方面加以簡要介紹：1、屬性分類呈現(xiàn)幾何學(xué)、物理學(xué)（運動學(xué)和動力學(xué)）、統(tǒng)計學(xué)并存,準(zhǔn)屬性（metaattribute）倍受關(guān)注。

準(zhǔn)屬性的含義就是對不同類型的地震信息進(jìn)行目標(biāo)擬合，生成一些按用戶意圖定義的屬性，如地震相和照明技術(shù)等。這類屬性雖然不能歸入上述幾種屬性類型，但其地質(zhì)意義明確，易于直觀顯示，能獲得較好的解釋效果。準(zhǔn)屬性實際上是多屬性分析發(fā)展的結(jié)果，它屬于多維屬性的范疇。準(zhǔn)屬性分析通過智能化手段實現(xiàn)多屬性的目標(biāo)擬合，不僅能避免多屬性解釋的混亂，而且降低了對計算機性能的依賴性，使解釋更為準(zhǔn)確、便捷。第一講地震屬性概述第一講地震屬性概述

地震相通常是由多種地震屬性加波形分析確定的，它有助于精細(xì)地劃分沉積單元，并揭示儲層內(nèi)部的細(xì)節(jié)。

照明技術(shù)則是通過對地震數(shù)據(jù)體中所有數(shù)據(jù)點進(jìn)行同步照明（垂直于照明方向的特征被加強，平行于照明方向的特征被抑制）而形成的屬性，包含反射系數(shù)、局部傾角和方位等信息，能很好地揭示各種構(gòu)造細(xì)節(jié)，并彌補其他屬性的不足。2、屬性提取從線性（根據(jù)時窗數(shù)據(jù)提取的各種屬性，如振幅、頻率、相關(guān)函數(shù)等）向非線性（如小波變換的多尺度屬性、應(yīng)用照明技術(shù)生成的屬性等）方向發(fā)展。3、屬性分析智能化程度提高，多屬性聯(lián)合分析流行。4、屬性反演（如波阻抗、彈性阻抗、AVO等）對巖石物理測試和正演模擬的依賴性增加，且以多維屬性為主。第一講地震屬性概述第一講地震屬性概述5、屬性研究從疊后向疊前推進(jìn)，從縱波向彈性波擴展。6、屬性應(yīng)用的重點進(jìn)一步轉(zhuǎn)向開發(fā)，尤其是向精細(xì)儲層描述、動態(tài)監(jiān)測等方面轉(zhuǎn)移。7、屬性成果的可視化程度更高，地質(zhì)意義更明了，使專家獲取更豐富的地下信息。8、屬性技術(shù)的定量化進(jìn)程加快，解釋的置信度提高。第一講地震屬性概述總之，地震屬性分析技術(shù)的發(fā)展已進(jìn)入三維體屬性分析時代，迫切需要立體顯示、動態(tài)顯示和仿真顯示等現(xiàn)代化顯示手段。恰好，三維可視化技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的迅速發(fā)展基本滿足了這一需求。目前，許多地震資料解釋系統(tǒng)大都配上了現(xiàn)代化的可視化軟件，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也在一些大型石油公司得到應(yīng)用。三維可視化和虛擬現(xiàn)實技術(shù)使地震屬性分析結(jié)果更為直觀、清晰，更易于反映油藏內(nèi)部的地質(zhì)意義，有利于啟發(fā)解釋人員的想象力，有利于從不同角度開展不同形式的分析與解釋。以三維體可視化方式檢測強振幅區(qū)域的工作步驟：①掃描并識別地質(zhì)目標(biāo)；②應(yīng)用遮光度分析；③分離要確定的目標(biāo)體；④振幅外延與構(gòu)造凸現(xiàn)；⑤內(nèi)部振幅變化；⑥沉積標(biāo)志。第一講地震屬性概述第一講地震屬性概述在地震屬性的顯示方面，國外許多公司研發(fā)了新穎的顯示技術(shù)，如Landmark公司的研究人員利用光照原理，形象地展現(xiàn)地震屬性分析結(jié)果。休斯敦MagicEarth公司的研究人員提出了地質(zhì)體可視化顯示技術(shù)，該技術(shù)源于20世紀(jì)80年代的層位自動追蹤，90年代的象素追蹤，而屬性可視化技術(shù)涉及到用三維象素追蹤實現(xiàn)多屬性和多樣本的有機結(jié)合。地質(zhì)體可視化不僅能使地學(xué)家檢驗各種數(shù)據(jù)集的多種解釋結(jié)果，而且能提高解釋速度和精度。第一講地震屬性概述地震屬性分析結(jié)果的另一個發(fā)展趨勢是地質(zhì)意義更為明了。一方面，地震地層學(xué)和層序地層學(xué)的廣泛應(yīng)用豐富了地震屬性技術(shù)的地質(zhì)內(nèi)涵，它不僅給出了地震屬性的總體科學(xué)構(gòu)思，而且激勵人們利用地震屬性建立地震相，再將地震相轉(zhuǎn)化為地質(zhì)相（層序體系、沉積相等）；另一方面，多維屬性分析使人們淡化了屬性的具體類別，而更加注重圍繞地質(zhì)解釋目標(biāo)的有機結(jié)合，使得形成的屬性體本身就具有直觀的地質(zhì)意義，而3D可視化和虛擬現(xiàn)實技術(shù)則使這種地質(zhì)意義更加凸現(xiàn)。因此，未來地震屬性總體將更加地質(zhì)化而不是地球物理化。第一講地震屬性概述目前，地震屬性分析技術(shù)在正演模擬、多分量研究、多屬性聯(lián)合分析與反演、強化地質(zhì)含義和改善顯示手段等方面取得了明顯的進(jìn)展，但在疊前深度域、彈性波分析、屬性解釋的定量化及風(fēng)險評估方面的進(jìn)步不大。未來高難度油氣勘探開發(fā)對地球物理技術(shù)的需求中除精確成像外，還有待在下列7方面進(jìn)行不懈的研發(fā)：（1）用定量屬性分析、多分量反演和非常重要的巖石物理及井資料標(biāo)定，使地下儲層中物性的空間展布和流體特性隨時間的變化得到可靠的估計。第一講地震屬性概述（2）不確定性量化和風(fēng)險預(yù)測將與地球物理成果輸出聯(lián)成一體，被用于整體風(fēng)險評估。（3）必須注重大數(shù)據(jù)量和多種類型數(shù)據(jù)體的實際交互，促進(jìn)各種類型專業(yè)軟件的無縫集成。（4）開展動態(tài)儲集性能（如相對孔滲飽參數(shù)）的地震預(yù)測研究。第一講地震屬性概述（5）加強單點萬道、彈性（矢量）地震處理方法以及解釋分析方面的技術(shù)開發(fā)。（6）加速解決與相干噪聲及多次波、各向異性、衰減、空間或時間分辨率以及保真度等有關(guān)的地震波傳播、記錄和處理問題。（7）加強時移地震屬性分析和高分辨率擬地質(zhì)統(tǒng)計反演結(jié)果與井孔資料綜合，建立油藏精細(xì)模型方面的研究。課程內(nèi)容第一講地震屬性概述

第二講地震屬性提取與分析第三講地震屬性優(yōu)化處理第四講地震屬性應(yīng)用實例第五講儲層預(yù)測結(jié)果評價與檢驗第二講地震屬性提取與分析一、提取地震屬性的分析方法二、地震屬性的描述與適用性三、相干屬性體及其應(yīng)用四、地震屬性的物理意義五、地震屬性間的相關(guān)性地震屬性分析技術(shù)一、提取地震屬性的分析方法1、自相關(guān)分析2、傅立葉譜、功率譜分析3、振幅特征分析4、復(fù)地震道分析5、地震記錄的信噪比分析6、地震記錄的相對分辨率分析7、地震記錄的自回歸分析8、地層平均吸收衰減特性分析9、相干體分析10、AVO分析11、各種變換和反演方法等第二講地震屬性提取與分析1、自相關(guān)分析設(shè)f(n)為離散地震信號，N1和N2為分析時窗的起始、終止時間所對應(yīng)的離散時間序號，時窗內(nèi)離散時間樣點數(shù)為N=N2-N1+1，f(n)自相關(guān)函數(shù)ACF(τ)表示為：自相關(guān)函數(shù)如右圖所示。第二講地震屬性提取與分析自相關(guān)函數(shù)是地震記錄特征的反映，是地震記錄中重復(fù)性的標(biāo)志。在一般情況下，自相關(guān)函數(shù)主極值幅度代表著記錄段的能量；主極值寬度與記錄的視周期有關(guān)，頻率低的信號，主極值寬度大；頻率高的信號，主極值寬度窄；旁極值的幅值和面積表示地震記錄的重復(fù)性及延續(xù)時間的長短。當(dāng)反射層具有薄互層結(jié)構(gòu)，反射記錄出現(xiàn)干涉現(xiàn)象時，自相關(guān)函數(shù)幅值和面積增大。第二講地震屬性提取與分析2、傅立葉譜、功率譜分析譜分析是在頻率域內(nèi)描述地震記錄特征的重要方法，它有兩種形式，一是傅立葉譜分析，用于確定性函數(shù)；二是功率譜分析，用于隨機過程。當(dāng)用于分析的地震數(shù)據(jù)是一個均值為零的隨機過程，功率譜為它的一個統(tǒng)計特性，可以較好表示反射波的特征；當(dāng)用于分析的地震數(shù)據(jù)是一個確定的時間函數(shù)，或記錄的信噪比較高、分析時窗中有穩(wěn)定的反射波出現(xiàn)，使用傅立葉譜分析描述反射波特征較為適宜。第二講地震屬性提取與分析地震波的頻譜與其波形的關(guān)系是互為正、反傅立葉變換的關(guān)系，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：第二講地震屬性提取與分析獲取功率譜P(f)的方法：1、利用振幅譜與功率譜的關(guān)系，即P(f)C2A2(f)2、利用自相關(guān)函數(shù)的FFT得到P(f)3、伯格譜方法－利用自回歸分析的相關(guān)系數(shù)定義伯格譜。第二講地震屬性提取與分析3、振幅特征分析反射波振幅或能量特征是地震巖性解釋和儲層預(yù)測常用的動力學(xué)屬性，利用振幅特征分析可提取下列一些屬性：記錄能量、最大振幅值、均方根振幅等，這類屬性反映了目標(biāo)層內(nèi)波阻抗、地層厚度、巖石成分、孔隙度及含流體成分的變化，可用來識別振幅異?；蛴糜趯有蛱卣鞣治?；也可用來追蹤地層學(xué)特征，如三角洲、河道、各種扇或特殊巖性體；還可用于識別巖性變化、不整合、氣體以及流體的聚集等。第二講地震屬性提取與分析4、復(fù)地震道分析Taner等（1979）解釋的復(fù)數(shù)道由實部（常規(guī)地震道f(t)）和虛部（正交道h(t)）組成，即式中虛數(shù)i是-1的平方根。正交道h(t)可以通過Hilbert轉(zhuǎn)換的常規(guī)地震道獨立地確定，即

式中*表示褶積。實際上，h(t)是f(t)的900相移形式，所有其他的復(fù)數(shù)道都可以從正交道和實數(shù)道中求得。第二講地震屬性提取與分析瞬時頻率：三瞬剖面屬性定義為：瞬時振幅強度：瞬時相位：第二講地震屬性提取與分析5、地震記錄的信噪比分析在使用地震資料進(jìn)行儲層預(yù)測前，對資料的信噪比作定量評價是必要的。在一定的地震地質(zhì)條件下，記錄的干擾背景很強；在另外的地質(zhì)條件下，記錄的干擾背景可能較平靜，如油藏部分經(jīng)常有地震記錄規(guī)律性變差、信噪比低這一特點。因此，測定地震記錄的信噪比，也具有重要的地質(zhì)解釋意義。從技術(shù)上看，信噪比經(jīng)常用來評價野外工作的施工質(zhì)量，考核資料處理效果。建立信噪分離方法，定量評價地震記錄的信噪比，具有很好的現(xiàn)實意義。第二講地震屬性提取與分析設(shè)地震記錄f(t)由信號q(t)和噪音n(t)迭加而成，且噪音n(t)為隨機的，與信號q(t)不相關(guān)，是一個滿足正態(tài)概率分布的穩(wěn)定的隨機過程：f(t)=q(t)+n(t)在這種假設(shè)條件下，用多道記錄可以分別獲得信號和干擾的自相關(guān)函數(shù)的可靠估計。第二講地震屬性提取與分析考慮到信號與干擾不相關(guān)，其間互相關(guān)函數(shù)為零，從而有：式中，k=1,2,…,K為多道處理時使用的各地震道道序號，K為參與處理的總道數(shù)，T為各道分析時窗長度。第二講地震屬性提取與分析6、地震記錄的相對分辨率分析所謂分辨率，指的是分辨相距很近的分界面而來的反射波信號的能力。主要決定于地震記錄上反射脈沖的延續(xù)時間、地層厚度以及反射波的頻率成分等。由于不可能在地震記錄上直接測定反射脈沖的延續(xù)時間，因此分辨率的量度按地震記錄自相關(guān)參數(shù)來定義：ACF()0S1S4S3S2第二講地震屬性提取與分析其中θ為自相關(guān)函數(shù)主極值半周期寬度，S1為主極值半周期內(nèi)自相關(guān)曲線所包含的面積，S2、S３、S４，簡記S2-4為自相關(guān)曲線依次三個旁極值面積之和。θ與反射波視周期有關(guān)，視周期越長，分辨率越低，所以參數(shù)Rλ與θ成反比；自相關(guān)函數(shù)的面積表示地震波能量的分布情況。相位個數(shù)越少、脈沖越窄，則地震波分辨率越高，對這類脈沖主極值半周期面積S1越大；相反，脈沖延續(xù)時間長、相位個數(shù)多，則地震波分辨率低，而自相關(guān)函數(shù)旁極值面積S2-4越大；所以參數(shù)Rλ與S1成正比，與S2-4成比。第二講地震屬性提取與分析7、地震記錄的自回歸分析區(qū)別于上述地震記錄反射特征分析，自回歸分析是一個數(shù)學(xué)分析方法，使用自回歸模型，或AR模型，將地震記錄表示為本身樣點的線性組合，用多項式的系數(shù)來表達(dá)地震記錄的反射特征。自回歸系數(shù)作為反射特征參數(shù)，它們不具有象其它參數(shù)那樣明顯的物理意義，而是一個抽象的數(shù)學(xué)系數(shù)，描述著地震記錄的面貌和特征。第二講地震屬性提取與分析作為隨機過程xt的一段記錄，可以用M階自回歸模型表示，即以xt過去時樣點線性組合來表示該過程現(xiàn)在時的估計值：其中k＝M+1,M+2,…,M0；也就是說，如果地震記錄的前M個樣點是已知的，則M+1以后的樣點值可以用前面的樣點值來預(yù)測。這是一個線性濾波問題，使用最小平方法解解線性方程組：第二講地震屬性提取與分析可以求得濾波因子｛aj，j=1,2,…,M｝自回歸分析的應(yīng)用包括兩方面內(nèi)容，一方面是計算伯格功率譜，另一方面，自回歸分析用于油藏描述，可以預(yù)測油氣藏的存在、類型及油藏邊界。第二講地震屬性提取與分析8、地層平均吸收衰減特性分析地震波傳播的實際介質(zhì)并非是理想的完全彈性介質(zhì)，在許多情況下具有非彈性性質(zhì)。研究彈性波吸收與巖相的關(guān)系，結(jié)果表明這種關(guān)系在不同頻率上是不同的。對油氣藏模型研究結(jié)果表明，其物理性質(zhì)分布是復(fù)雜的、不均勻的。對彈性波吸收性質(zhì)主要決定于巖石骨架的彈性性質(zhì)，影響較大的因素還有孔隙度、孔隙可壓縮性及孔隙飽和液成分，特別是孔隙中含有天然氣成分對吸收性質(zhì)的影響更為明顯。第二講地震屬性提取與分析對地震波傳播的實際介質(zhì)的吸收性質(zhì)作一個歸納，以下6點事實是可以肯定的。(1)巖石吸收性質(zhì)從地表到地球深處變化范圍很大，且對縱波和橫波各不相同。橫波的吸收衰減高于縱波的吸收衰減。(2)各類波的吸收系數(shù)與頻率有關(guān)，隨頻率增加而增大，接近于線性關(guān)系。(3)吸收系數(shù)與地震速度之間存在明顯的對比關(guān)系，高速的巖石，吸收系數(shù)低；而低速的巖石，吸收系數(shù)高。吸收系數(shù)如同速度一樣，頻散異?，F(xiàn)象較弱。第二講地震屬性提取與分析(4)地層巖石吸收性質(zhì)首先決定于巖石保存狀態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。礦物顆粒和粒度對吸收性質(zhì)影響不大，地層靜壓力隨深度而加大，使巖石壓緊，結(jié)構(gòu)致密，引起吸收系數(shù)降低。受到破壞的巖石結(jié)構(gòu)，將使它的吸收系數(shù)提高。(5)由固、液、氣構(gòu)成的多相介質(zhì)中，對吸收性質(zhì)影響最顯著的是氣態(tài)物質(zhì)。在巖石孔隙飽和液中滲入少量氣態(tài)物質(zhì)，可以明顯提高對縱波能量的吸收。第二講地震屬性提取與分析(6)對大多數(shù)地區(qū)，泥巖中平均吸收系數(shù)比砂巖高。巖石的吸收系數(shù)與砂巖系數(shù)有關(guān)，隨砂巖系數(shù)增加，吸收系數(shù)降低。巖石的吸收系數(shù)還與其埋藏深度有關(guān)，隨埋藏深度增加而減少。地震勘探中用來表示地層吸收性質(zhì)的參數(shù)有吸收系數(shù)α、衰減因子h、對數(shù)衰減率δ、品質(zhì)因子Q等。第二講地震屬性提取與分析

吸收系數(shù)用來表示地震波振幅A沿傳播距離的衰減，即其中x為波的傳播距離，A0為起始振幅，t為波的傳播時間。衰減因子h:對數(shù)衰減率表示地震波振幅在一個波長λ距離上的衰減量或與之相應(yīng)的在一個周期T內(nèi)的衰減量，即：第二講地震屬性提取與分析從δ=αλ=hT關(guān)系看，對數(shù)衰減率是一個無量綱參數(shù)。根據(jù)大量實驗數(shù)據(jù)證明，在地震頻帶內(nèi)，吸收系數(shù)α與頻率f成正比。正是表達(dá)了這種函數(shù)關(guān)系，比例系數(shù)應(yīng)為一常數(shù)。忽略地震速度的頻散現(xiàn)象，它是一個與頻率無關(guān)的常量，則對數(shù)衰減率δ亦將是與頻率無關(guān)的常量，單一地反映著傳播介質(zhì)的吸收性質(zhì)。第二講地震屬性提取與分析

品質(zhì)因子Q是用來比較地震波能量在一個波長范圍內(nèi)的相對變化。若地震波起始振幅為A0，在一個波長λ范圍內(nèi)衰減到A，則能量相對變化為：定義品質(zhì)因子：在以上四個吸收參數(shù)中，實際工作常用的是對數(shù)衰減率δ和品質(zhì)因子Q。第二講地震屬性提取與分析求取地層平均吸收衰減的具體方法有：（1）傅立葉譜算法——這是一種直接根據(jù)地震反射波記錄的振幅譜求對數(shù)衰減率的方法，本方法適用于分析時窗中反射波單一、穩(wěn)定，記錄的信噪比較高的情況。（2）功率譜算法基本公式：t為兩個時間段記錄的中心時間之差；S0(f)為吸收層頂面反射波的振幅譜，Si(f)為該層底面反射波的振幅譜。第二講地震屬性提取與分析（3）復(fù)賽譜算法——復(fù)賽譜分析是一種非線性濾波，用以分解兩個序列相褶積的過程。地震反射波可視為地震子波與脈沖地震記錄的褶積。脈沖地震記錄具有白噪性質(zhì)，變化快；而地震子波一般較為穩(wěn)定，變化慢。當(dāng)介質(zhì)無吸收作用時，子波無變化。這些性質(zhì)符合兩個過程可分辨的條件。第二講地震屬性提取與分析設(shè)地震記錄f(t)為子波w(t)與脈沖地震記錄k(t)的褶積：f(t)＝w(t)*k(t)，對此做傅立葉變換,得S(ω)＝W(ω)K(ω)；取對數(shù)得：lnS(ω)＝lnW(ω)+lnK(ω)，經(jīng)分解后再取傅立葉逆變換，獲得時間域復(fù)譜，稱為復(fù)賽譜。第二講地震屬性提取與分析（4）特征值法——這是利用地震記錄相鄰時窗的自相關(guān)函數(shù)特征值、振幅特征值的變化來判斷目的層吸收性質(zhì)的相對變化。①極大振幅比和均方根振幅比——取兩個時窗中的極大振幅或均方振幅，求它們的比值。比值大小與界面性質(zhì)、地層的吸收性質(zhì)甚至含流體情況有關(guān)。第二講地震屬性提取與分析②測定記錄段自相關(guān)函數(shù)的主極值幅度變化——由于自相關(guān)函數(shù)主極值A(chǔ)CF(0)相應(yīng)于振幅的平方和，則由主極值幅度變化可以確定介質(zhì)對地震信號能量的吸收參數(shù)。③自相關(guān)函數(shù)的主瓣面積比或旁瓣面積比④低頻能量之比⑤波峰數(shù)之比⑥主頻之比第二講地震屬性提取與分析9、相干體分析相干體技術(shù)由相干技術(shù)公司（CTC）和Amoco公司發(fā)明，1997年獲美國專利。該技術(shù)被稱為是近幾十年來三維地震解釋方面最重要的突破。與原來揭示地下異常體的方法相比，相干體技術(shù)更能清楚地識別斷層和地層特征。相干體技術(shù)的特有算法是通過三維數(shù)據(jù)體來比較局部地震波形的相似性。相干值較低的點與地質(zhì)不連續(xù)性如斷層和地層、特殊巖性體邊界密切相關(guān)。對相干數(shù)據(jù)體作水平切片圖，可揭示斷層、巖性體邊緣、不整合等地質(zhì)現(xiàn)象，為油藏描述提供了識別油藏特征的有利證據(jù)。第二講地震屬性提取與分析10、AVO分析

AVO技術(shù)是利用CMP道集資料，分析反射波振幅隨偏移距（也即入射角）的變化規(guī)律，估算界面兩側(cè)的彈性參數(shù)泊松比，進(jìn)一步推斷地層的巖性和含油氣性。AVO技術(shù)的理論基礎(chǔ)是Zoeppritz方程及其各種形式的簡化關(guān)系。第二講地震屬性提取與分析Zoeppritz方程的簡化公式很多，目前使用較為廣泛的是Shuey簡化式：

式中包含三部分：(1)當(dāng)垂直入射時的反射振幅：

(2)當(dāng)廣角即>臨界角入射時；R()主要與速度變化有關(guān)，即：

第二講地震屬性提取與分析(3)當(dāng)中等入射角時，即0<<300，近似有sin=tan，此時上式可寫為：

或式中P為截距，反映垂直入射時的反射振幅；G為梯度，反映振幅隨偏移距的變化率。利用P和G的線性組合表示AVO的屬性W，即：

第二講地震屬性提取與分析

a,b取不同的值,賦予W不同的物理意義(見下表)。比較AVO屬性P、G和巖石背景趨勢的差異有助于提高烴類識別能力。

abW意義10PRp0,垂直入射的P波反射系數(shù)-截距01G反射振幅隨偏移距的變化率-梯度1/21/2(P+G)/2RP0-RS0,縱橫波差異1/2-1/2(P-G)/2RS0,橫波垂直入射的反射系數(shù)G0指示振幅隨偏移距增加而增加AVO屬性及物理意義

第二講地震屬性提取與分析上述分析與理論試算表明：在<300情況下，入射角對反射系數(shù)的影響不是很大，這正是CMP疊加的理論基礎(chǔ)，也是AVO的應(yīng)用區(qū)間。下面通過應(yīng)用實例來說明AVO屬性在烴類檢測或油氣預(yù)測中的能力。

第二講地震屬性提取與分析利用AVO資料進(jìn)行烴類檢測的實例

在進(jìn)行AVO分析之前，必定要對AVO資料進(jìn)行相應(yīng)的處理。簡要說明AVO資料處理中兩個階段應(yīng)該注意的問題。一是AVO資料的預(yù)處理階段。預(yù)處理階段的主要任務(wù)是得到高質(zhì)量的CMP道集記錄，這是AVO處理成功的關(guān)鍵。結(jié)合野外數(shù)據(jù)及地下地質(zhì)情況，AVO處理時應(yīng)做好以下工作：①精細(xì)的波前擴散補償；②震源組合與檢波器組合效應(yīng)的校正；③反Ｑ濾波；④地表一致性處理；⑤疊前去噪處理；⑥疊前剩余振幅補償；⑦精細(xì)的初至切除、速度分析和高精度的動校正；⑧疊前時間偏移。第二講地震屬性提取與分析二是AVO屬性處理階段。AVO屬性處理是以CMP道集為輸入，經(jīng)角度道轉(zhuǎn)換后，不同角度道組成一個角度道道集，從角道集上便可觀測和分析地震反射振幅隨入射角的變化。以角道集為輸入，根據(jù)相應(yīng)的公式即可擬合出垂直入射時的縱波反射、梯度及各種AVO屬性剖面。AVO分析的基本方法包括：AVO的正演方法（如反射系數(shù)曲線分析法、非零偏移距地震模型法、流體替代模型法等）和AVO的反演方法。第二講地震屬性提取與分析根據(jù)反演目標(biāo)的不同可分為AVO屬性參數(shù)反演、儲層參數(shù)反演和疊前多波地震反演。例如，廣義振幅屬性反演可用于AVO交匯圖分析；巖性參數(shù)變化量反演主要用于巖性和油氣的定性預(yù)測；彈性參數(shù)反演主要用于定量儲層預(yù)測；波型反演（如利用縱波AVO提取橫波剖面或轉(zhuǎn)換波剖面）常用于改善烴類檢測能力。根據(jù)反演算法的不同，AVO反演又可分為迭代正演模擬法、線性反演和非線性反演。第二講地震屬性提取與分析圖1聲阻抗AI與彈性阻抗EI（300）反演曲線比較圖2(a)Sonic、AI反演圖2(b)Sonic、EI曲線和入射角等于100時的反演曲線和入射角等于角道集疊加剖面300時的角道集疊加剖面圖3墨西哥灣MC619-1井的典型巖石物性顯示AI與含油飽和度EI(300)與含油飽和度圖4含油飽和度與AI、EI(300)間的關(guān)系第二講地震屬性提取與分析關(guān)于AVO烴類指示因子

常規(guī)的AVO分析方法（P，G兩參數(shù)）是從地震資料中提取振幅，并通過截距P和斜率G兩種屬性將振幅隨偏移距的變化與巖石物性聯(lián)系起來。由于截距是縱波速度α和密度ρ的函數(shù)，斜率是橫波速度β和縱波速度α的函數(shù)，所以三個主要彈性參數(shù)（α、β和ρ）彼此依賴，互有聯(lián)系，不能分離。這在巖性變化劇烈、產(chǎn)層含氣飽和度低的情況下就可能導(dǎo)致兩參數(shù)AVO反演的失效。為此，不少研究者提出了一些改進(jìn)方法，如Kabir建議利用密度差異作為含氣飽和度的指示因子，Skidmore等采用三參數(shù)（）的AVO巖性屬性反演提高烴類檢測能力。第二講地震屬性提取與分析圖5(a)產(chǎn)油區(qū)的振幅層位切片在振幅異常中，除了A5井外所有井都含氣。A5井為含水井，B1井位于鄰近含水區(qū)的薄氣層，在振幅異常中的灰白區(qū)域則沒有發(fā)現(xiàn)氣藏圖5(b)產(chǎn)油區(qū)的AVO層位切片在AVO異常中，除了A5井外所有井都含氣。A5井為含水井，B1井位于鄰近含水區(qū)的薄氣層，在AVO異常中的灰白區(qū)域則沒有發(fā)現(xiàn)氣藏圖5(c)產(chǎn)油區(qū)的密度異常層位切片在密度異常平面圖上，A5井處在密度異常之外，B1井處在密度異常邊緣上。圖6(a)墨西哥灣某開發(fā)區(qū)的振幅異常分布圖右圖為墨西哥灣一個開發(fā)區(qū)的振幅異常分布圖。研究區(qū)內(nèi)4個AVO異常區(qū)塊中的3個已經(jīng)鉆探并出氣，第四區(qū)塊還沒有測試。圖6(b)墨西哥灣某開發(fā)區(qū)的AVO異常分布圖在第一、第二斷塊中的3口井附近，AVO異常明顯。在第三斷塊中的AVO異常已被鉆井證實僅發(fā)現(xiàn)少量的氣，且在開采幾個月后被關(guān)閉。圖6(c)墨西哥灣某開發(fā)區(qū)的密度異常分布圖在第一至第三斷塊中的密度變化比較明顯。第四振幅異常區(qū)還未鉆探，它在密度異常圖上具有與振幅和AVO相同的形狀，表明具有良好的開采前景。Rutherford和Williams的四類氣層分類法：Ⅰ類為高阻抗含氣砂巖（C1）,其AVO特征為：零偏移距振幅強，且為正極性，AVO曲線呈減小趨勢，當(dāng)入射角足夠大時可看到極性反轉(zhuǎn)。Ⅱ類為近零阻抗差的含氣砂巖（C2）,其AVO特征為：零偏移距振幅很小，趨于零。故在零偏移距附近不易檢測，隨著偏移距的增大，其AVO特征變化較大。此類氣層又可分為C2P與C2N。前者AVO曲線開始大于零，隨著偏移距的增大振幅會減小，并出現(xiàn)極性反轉(zhuǎn)；后者AVO曲線都小于零，隨著偏移距的增大振幅絕對值在增加。Ⅲ類和Ⅳ類為低阻抗含氣砂巖（C3和C4）。它比上覆介質(zhì)的阻抗低，其AVO特征為：零偏移距振幅很強，呈負(fù)極性，AVO（指振幅絕對值）呈增加趨勢的為第Ⅲ類；AVO呈減小趨勢的為第Ⅳ類。圖7氣層AVO分類模型圖8AVO的截距A和梯度B交匯圖ⅠⅡⅡⅢⅣⅠⅡⅣⅢ11、各種變換和反演方法小波變換是90年代比較活躍的地震屬性提取方法，它不僅具有提高地震屬性分辨率的潛力，而且能優(yōu)化屬性提取的時窗長度。與小波變換有關(guān)的地震屬性包括：利用連續(xù)子波變換提取地震時頻屬性，時頻分解能以低頻成分提供較高的頻率分辨率，以高頻成分提供較高的時間分辨率；低頻成分可用來識別儲層中的油氣，高頻成分則有利于分辨薄層。利用離散小波變換提取振幅、瞬時頻率和相位屬性。小波變換為屬性計算中采用多尺度分析和去噪技術(shù)提供了潛力。第二講地震屬性提取與分析二、地震屬性的描述與適用性通過以上討論我們知道：提取地震屬性常用的分析方法包括復(fù)地震道分析、相關(guān)分析、富立葉譜分析、功率譜分析、自回歸分析、數(shù)理統(tǒng)計分析等。經(jīng)過相應(yīng)的分析計算后，可得到一系列地震屬性參數(shù)，包括：

1．瞬時屬性(InstantaneousAttributes)－這是根據(jù)一定位置上地震數(shù)據(jù)的復(fù)數(shù)道分析技術(shù)導(dǎo)出的一系列地震屬性參數(shù)，主要包括：第二講地震屬性提取與分析(1).瞬時真振幅f(t)

(2).瞬時積分振幅（正交道）h(t)

(3).瞬時相位(t)=tg-1[h(t)/f(t)]

(4).瞬時相位的余弦cos((t))

(5).瞬時真振幅乘瞬時相位的余弦，f(t)·cos((t))

(6).瞬時頻率ω(t)＝d(t)/dt

(7).振幅加權(quán)瞬時頻率fa=(8).能量加權(quán)的瞬時頻率fe=(9).瞬時頻率的斜率，d[d(t)/dt]/dt

(10).反射強度A(t)=

(11).分貝表示的反射強度，20·lgA(t)

第二講地震屬性提取與分析(12).反射強度的中值濾波能量(13).反射強度的斜率dA(t)/dt

(14).視極性－定義為實際地震道在反射強度波峰處的極性，其數(shù)值等于反射強度×sign；sign為反射系數(shù)的正負(fù)符號。常與反射強度一起用來檢查沿層極性的橫向變化。(15).響應(yīng)相位－是從圍繞反射強度葉瓣的瞬時相位中導(dǎo)出的；這是追蹤地震子波的相位特性在時間、空間上改變的一種替代方法。可用于識別地震地層層序，檢測巖相或流體含量的變化，當(dāng)振幅特征相似時，可以作為區(qū)域性特征的識別標(biāo)準(zhǔn)。第二講地震屬性提取與分析(16).響應(yīng)頻率－是從圍繞反射強度葉瓣的瞬時頻率中導(dǎo)出的；這是追蹤地震子波的優(yōu)勢頻率在時間、空間上改變的一種替代方法?？捎脕碜R別與氣聚集而引起的頻率異常；與瞬時頻率所起作用類似。

2．單道時窗屬性(SingleTraceWindowedAttributes)－這是對單道、一定時窗的地震數(shù)據(jù)經(jīng)振幅特征分析、相關(guān)分析、富立葉譜分析、功率譜分析、自回歸分析、數(shù)理統(tǒng)計分析和計算后得到的一系列地震屬性參數(shù)，包括：

第二講地震屬性提取與分析(1).平均振動能量(2).平均振動路徑長度(3).最大波峰、波谷振幅(4).累積絕對振幅(5).復(fù)合絕對振幅(6).均方根振幅(7).復(fù)合包絡(luò)差(8).平均過零點(9).帶寬比(10).優(yōu)勢頻率比(11).中心頻率比(12).形心頻率(功率譜面積的中心所對應(yīng)的頻率)比第二講地震屬性提取與分析(13).第一、第二、第三峰值譜頻率(14).優(yōu)勢功率譜(15).優(yōu)勢功率譜的集中程度(16).有限的或特定的帶寬能量(17).特定的與有限的能量比(18).衰減敏感帶寬(有限帶寬能量值除以優(yōu)勢頻率值)(19).功率譜對稱性(頻譜相對中心頻率的形狀對稱性)(20).功率譜斜率(21).相鄰峰值比(22).自相關(guān)函數(shù)的峰值比(23).地震記錄分辨率的評價參數(shù)

第二講地震屬性提取與分析(24).樣點的數(shù)學(xué)均值(25).振幅斜率(26).振幅峭度(27).正負(fù)振動比(28).樣點值小于、大于門檻值的百分比(29).半能量時間(30).正負(fù)振幅個數(shù)比(31).復(fù)賽譜分析算法求取對數(shù)衰減率δc

(32).付立葉譜分析算法求取對數(shù)衰減率δf

(33).功率譜分析算法求取對數(shù)衰減率δp

(34).低頻能量比LER＝LE2/LE1

第二講地震屬性提取與分析3.多道時窗屬性(Multi-TraceWindowedAttributes)－這是對多道（地震道的空間組合模式如下圖所示）、一定時窗的地震數(shù)據(jù)經(jīng)相關(guān)分析、主元素分析或K－L變換等處理后得到的一系列地震屬性參數(shù)，包括：(1).相關(guān)KLPC1,KLPC表示主元素分析法(2).相關(guān)KLPC2

(3).相關(guān)KLPC3(4).相關(guān)KLPC比,主分量間差值之比，即(PC1-PC3)/(PC1-PC2)(5).相關(guān)長度－定義為所有道互相關(guān)值降到0.5時用道數(shù)表示的平均距離。第二講地震屬性提取與分析(6).平均相關(guān)（多道時窗內(nèi)互相關(guān)的平均值）(7).加權(quán)相關(guān)（做互相關(guān)時乘以不同權(quán)系數(shù)）(8).最小相關(guān)值（多道時窗內(nèi)互相關(guān)的最小值）(9).最大相關(guān)值（多道時窗內(nèi)互相關(guān)的最大值）(10).相關(guān)峭度（多道時窗內(nèi)平均相關(guān)的4次冪）

(11).相似系數(shù)第二講地震屬性提取與分析上述屬性中，最小相關(guān)強調(diào)局部地震道間的不相似性；最大相關(guān)用于檢測大的地層邊界；均值、中值、加權(quán)相關(guān)給出道間相似性的趨勢,對噪音有壓制作用，但有平滑效應(yīng)；最大相關(guān)與最小相關(guān)之差、均值與中值之差、方差給出局部相似性之間的差異。(12).最大相關(guān)－最小相關(guān)(13).中值(14).均值減中值(15).方差第二講地震屬性提取與分析

4.沿層構(gòu)造屬性(EventObjectStructureAttributes)－包括傾角分析，方位分析，邊緣檢測，差異檢測等沿層構(gòu)造屬性。這些沿層構(gòu)造屬性可以揭示細(xì)小斷層、地層學(xué)特征等，另外，通過這些屬性的分布情況，可以較為直觀的展示目的層的構(gòu)造分布。(1).傾角分析－傾角定義為時間梯度的大小:(2).方位分析－定義為y方向時間梯度與x方向時間梯度之比的反正切:第二講地震屬性提取與分析

傾角/方位分析示意圖

135-224315-4546-134225-314紅黃綠藍(lán)第二講地震屬性提取與分析夏一段傾角方位分布圖N(3).傾角/方位分析(4).邊緣檢測從上面的討論可知，從地震資料尤其是三維地震數(shù)據(jù)體中確實可以提取很多很多的地震屬性參數(shù)，這些屬性參數(shù)都是地下地層、巖性、物性特征的具體反映，例如有反映儲層含油氣特征的地震屬性參數(shù)；有反映局部高振幅帶的地震屬性參數(shù)；有反映油藏厚度或斷層特征變化的地震屬性參數(shù)；也有反映儲層頻率吸收衰減的地震屬性參數(shù)；還有研究儲層裂縫及其發(fā)育帶的地震屬性參數(shù)，如反映儲層吸收衰減特性的各種屬性參數(shù)、沿層傾角方位檢測的有關(guān)屬性參數(shù)，如傾角分析，方位分析，邊緣檢測等沿層構(gòu)造屬性參數(shù)。第二講地震屬性提取與分析

1、相干體的概念計算地震相干數(shù)據(jù)體的目的主要是對地震數(shù)據(jù)進(jìn)行求同存異,以突出那些不相干的數(shù)據(jù)。通過計算縱向和橫向上局部的波形相似性,可以得到三維地震相關(guān)性的估計值。在出現(xiàn)斷層、地層巖性突變、特殊地質(zhì)體的小范圍內(nèi),地震道之間的波形特征發(fā)生變化,進(jìn)而導(dǎo)致局部的道與道之間相關(guān)性的突變。通過三維相關(guān)屬性體的提取,就可以把三維反射振幅數(shù)據(jù)體轉(zhuǎn)換成三維相似系數(shù)或相關(guān)值的數(shù)據(jù)體。三、相干屬性體及其應(yīng)用第二講地震屬性提取與分析互相關(guān)分析算法：1995年由Bahorich,M.S.和Farmer,S.L.提出的，它是基于互相關(guān)的相干體算法；相似性分析算法：1998年由Marfurt,K.J.,KirlinR.L.和Farmer,S.L.提出的，主要利用地震道的相似性來得到相干屬性；特征值分析算法：1999年由Gersztenkorn,A.和Marfurt,K.J.提出的，即通過計算協(xié)方差矩陣的特征值來得到相干屬性。下表給出了三種相干體方法的基本特征比較。

2、相干體的主要算法算法名稱算法描述貢獻(xiàn)者計算公式互相關(guān)分析算法將縱、橫測線的各道數(shù)據(jù)與中心道進(jìn)行簡單的互相關(guān)，得到相關(guān)系數(shù)。1995年，由Bahorich和Farmer引入到地震屬性提取中，早前Taner和Koehler在速度分析中已有應(yīng)用。相似性分析算法通過構(gòu)建協(xié)方差矩陣來計算多道數(shù)據(jù)的相似系數(shù)，計算過程采用求和運算。1998年，由Marfurt、Kirlin等提出，其等價的計算公式可追蹤到1984年Sheriff的求和公式。特征值分析算法計算協(xié)方差矩陣的特征值，將其中最大值與矩陣跡的比值作為相干值。1999年，由Gersztenkorn和Marfurt給出了詳細(xì)的討論，此前已有多人對這種基于特征值的方法進(jìn)行了研究。相干體算法的基本特征比較(1)InitialAlgorithmC1相干體分析技術(shù)的發(fā)展(2)SemblanceC2(3)EigenStructureC3C1是互相關(guān)分析法。下圖展示了鹽丘周圍的放射狀斷層以及峽谷，用相干體的等時切片展示其形態(tài)十分有利。C3標(biāo)準(zhǔn)的(左)與高分辨率本征結(jié)構(gòu)(右)的相干體切片比較。C2大大改善了信噪比和穩(wěn)定性；C3對斷層和地層特征的成像可用相同參數(shù)序列且對其形態(tài)無任何損害。(a)為原始數(shù)據(jù)體切片(b)是互相關(guān)分析算法(c)是相似性分析算法(d)是特征值分析算法相干體切片(e)是局部結(jié)構(gòu)熵(LSE)算法(f)是超級地震道－高階統(tǒng)計學(xué)相干(ST-HOSC)算法多種相干算法的相干體切片(t=2000ms)比較相干體的算法簡介普通三維切片相干體切片3、相干體的應(yīng)用概述（1）展示斷層發(fā)育細(xì)節(jié)目標(biāo)層Ng相干體沿層屬性平面圖

北東向斷層十分發(fā)育，并收斂于西南部勝利油田潛山油藏頂面沿層相干切片+信噪比迭合圖(a)常規(guī)地震數(shù)據(jù)體的相干切片；(b)波阻抗體的時間切片；(c)由波阻抗數(shù)據(jù)體計算的相干切片展示斷層的常規(guī)數(shù)據(jù)與波阻抗數(shù)據(jù)的對比常規(guī)數(shù)據(jù)體與相干數(shù)據(jù)體t=2.4s的水平切片比較（據(jù)GeoEnergy公司資料）（2）研究礁體結(jié)構(gòu)（3）檢測裂縫發(fā)育帶勝利油田羅家地區(qū)沿層相干切片

地面地震時間-振幅切片相干體切片地面地震＋相干切片展示斷層和裂縫發(fā)育帶的相干體切片2、相干體的應(yīng)用概述全方位和不同方位角的相干體切片

（4）控制三維資料處理質(zhì)量（a）粗疊加處理（b）剩余靜校正（c）偏移處理經(jīng)過不同處理過程的常規(guī)數(shù)據(jù)體時間-振幅切片與相干體時間切片的比較

2、相干體的應(yīng)用概述（5）估計偏移速度場(6)展示可能含氣砂巖位置（7）地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測2、相干體的應(yīng)用概述指明淺水流動沙和直線狀河道特征的相干切片(408ms)北西-南東向直線狀河道，物源來自西北角的巖丘表明坍塌特征的相干切片（725ms）圖中箭頭所指處為具有沖刷痕跡的坍塌特征

首先在相干數(shù)據(jù)體上進(jìn)行瀏覽,作小斷層以及特殊巖性體的調(diào)查,了解其空間分布,這項工作不需要進(jìn)行地震反射層位的解釋就可實現(xiàn)。一般地說,高連續(xù)性數(shù)據(jù)對應(yīng)連續(xù)的地層；中等寬連續(xù)性數(shù)據(jù)對應(yīng)層序特征,如海侵/海退序列；窄條帶低連續(xù)性對應(yīng)斷層、巖性的變化或特殊巖性體的邊界；寬條帶低連續(xù)性對應(yīng)數(shù)據(jù)質(zhì)量不好或無反射層位。然后對相干數(shù)據(jù)體切片進(jìn)行解釋,這種解釋與常規(guī)解釋思路不同,不需要先觀察垂直剖面,只需在相干數(shù)據(jù)體切片上對不相干數(shù)據(jù)帶進(jìn)行解釋。最后,要進(jìn)行地質(zhì)分析,搞清地層關(guān)系,分析工區(qū)內(nèi)影響地震反射波連續(xù)性的因素,并結(jié)合地震縱測線、地質(zhì)、測井資料對相干體數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合解釋。4、相干數(shù)據(jù)體解釋的三大步驟很顯然，斷面上一般沒有反射同相軸，它是以不連續(xù)或無資料區(qū)為特征的，而這些不連續(xù)性或無資料的區(qū)域追蹤是比較困難的，但也正是數(shù)據(jù)體因為斷層的存在而產(chǎn)生的不連續(xù)性形成了追蹤不連續(xù)性的相干體技術(shù)。5、斷面的自動拾取第二講地震屬性提取與分析三維相干數(shù)據(jù)體的靜態(tài)顯示

相干體技術(shù)在追蹤不連續(xù)性的斷面時,一般有兩種方法：其一是利用初始解釋結(jié)果作為被追蹤斷面的種子拾取點的方法；其二是利用預(yù)先處理來創(chuàng)建突出不連續(xù)性的數(shù)據(jù)體,如差異法,微商法和多屬性分析法等,以實現(xiàn)對不連續(xù)性進(jìn)行追蹤形成斷面。后者中的差異法主要是利用振幅、三瞬、波阻抗等數(shù)據(jù)體來進(jìn)行連續(xù)性的比較,具有很高的分辨能力和邊界檢測功能。微商法實際上是對差異法的補充,如對瞬時相位作空間微商計算,即可尋找相位橫向上的突變點,而這些突變點常常與斷層、地層邊界和同相軸的轉(zhuǎn)折有關(guān)聯(lián)。第二講地震屬性提取與分析斷塊靜態(tài)立體顯示第二講地震屬性提取與分析

1、油氣藏的地震異常特征(1)振幅異?！咙c,暗點,平點及AVO特征等；(2)能量異?！蜌鈨优c圍巖相比具有較高的吸收系數(shù),導(dǎo)致能量的變化;(3)頻率異?！蜌獠卮嬖谑沟貙宇l率響應(yīng)發(fā)生變化,表現(xiàn)為低頻趨勢;(4)速度異?！獌訋r石彈性性質(zhì)的改變引起油藏部位上出現(xiàn)速度異常和縱橫波速度比的改變;四、地震屬性的物理意義第二講地震屬性提取與分析(5)時間厚度異?！獌硬课凰俣鹊慕档蛯?dǎo)致油藏底面反射波旅行時的延長；(6)地震記錄特征異常—與油藏物性復(fù)雜分布相聯(lián)系,在油藏部位可能出現(xiàn)記錄面貌和反射特征的異常。據(jù)此，可采用一系列分析方法獲取眾多的地震屬性參數(shù)。第二講地震屬性提取與分析沿層屬性是沿目的層段開一時窗，對窗內(nèi)的記錄作自相關(guān)、功率譜、傅立葉譜、自回歸及其它統(tǒng)計特征分析，來提取出相關(guān)的地震屬性，下面從以下7類闡述這些屬性（32種）的地質(zhì)含義。（1）地震波頻率屬性；（2）地震波振幅或能量屬性；（3）地震波波形屬性；（4）地震記錄自相關(guān)函數(shù)的屬性；（5）分辨率屬性；（6）信噪比屬性；（7）其它屬性。2、單時窗沿層地震屬性的地質(zhì)含義第二講地震屬性提取與分析序號地震屬性序號地震屬性1功率譜上25%對應(yīng)的頻率23整波形面積2功率譜上50%對應(yīng)的頻率24整波形能量3功率譜上75%對應(yīng)的頻率25波形正半周面積4平均中心頻率26波形正半周能量5振幅譜主頻27波形正半周平均振幅6頻帶寬度28有效段均方根頻率7記錄能量29全譜平均頻率8自相關(guān)函數(shù)第一零值點位置30全譜均方根頻率9自相關(guān)函數(shù)第二零值點位置31有效段帶寬頻率10自相關(guān)函數(shù)極小值與主極值之比32全譜帶寬頻率11自相關(guān)函數(shù)旁極值面積與總面積之比33最大振幅之比12頻譜二階距34均方根振幅之比13時窗內(nèi)波峰數(shù)35能量之比14相對分辨率36主頻之比15信噪比37波峰數(shù)之比16L２模38自相關(guān)函數(shù)主瓣面積之比17峭度39自相關(guān)函數(shù)旁瓣面積之比18自回歸系數(shù)比a2/a1；40復(fù)賽譜算法對數(shù)衰減率19自回歸系數(shù)比a3/a1；41傅立葉譜算法對數(shù)衰減20自回歸系數(shù)比a4/a1；42功率譜算法對數(shù)衰減率21自回歸系數(shù)比a5/a1；43低頻能量之比22最大振幅值

（1）地震波頻率屬性

功率譜上25%對應(yīng)的頻率f25；功率譜上50%對應(yīng)的頻率f50；功率譜上75%對應(yīng)的頻率f75；平均中心頻率fAV；振幅譜主頻f0；有效段均方根頻率fR；全譜平均頻率fCQ；全譜均方根頻率fRQ。上面8個屬性主要反映了地層厚度、巖性及含流體成分的變化，常用來檢測由于上覆地層異常如氣飽和或裂縫存在所致的選頻吸收，也可識別由于地層學(xué)特征、巖相等改變而引起的細(xì)小的頻率變化。（2）地震波振幅或能量屬性

記錄能量ACF(0)；最大振幅值A(chǔ)max；整波形能量ENZ；波形正半周能量EN；波形正半周平均振幅AVA。上面5個屬性反映了目標(biāo)層內(nèi)波阻抗、地層厚度、巖石成分、地層壓力、孔隙度及含流體成分的變化?？捎脕碜R別振幅異常或用于層序特征分析；也可用來追蹤地層學(xué)特征，如三角洲、河道、各種扇或特殊巖性體；還可用于識別巖性變化、不整合、氣體以及流體的聚集等。第二講地震屬性提取與分析（3）地震波波形屬性

時窗內(nèi)波峰數(shù)；整波形面積SGT,Z；波形正半周面積SGT；上面3個屬性反映了目標(biāo)層內(nèi)波阻抗的變化規(guī)律、沉積層序、地層層理特征、古代剝蝕面、古構(gòu)造特征、沉積過程及其連續(xù)性、沉積盆地的大小等。第二講地震屬性提取與分析

（4）地震記錄自相關(guān)函數(shù)的屬性在一般情況下，自相關(guān)函數(shù)主極值幅度代表著記錄段的能量；主極值寬度與記錄的視周期有關(guān)，頻率低的信號,主極值寬度大；頻率高的信號,主極值寬度窄；旁極值的幅值和面積表示地震記錄的重復(fù)性及延續(xù)時間的長短。當(dāng)反射層具有薄互層結(jié)構(gòu),反射記錄出現(xiàn)干涉現(xiàn)象時,自相關(guān)函數(shù)幅值和面積增大。這類屬性有：自相關(guān)函數(shù)第一零值點位置τ1；自相關(guān)函數(shù)第二零值點位置τ2；自相關(guān)函數(shù)極小值振幅與主極值振幅之比ACF(min)/ACF(0)；自相關(guān)函數(shù)旁極值面積與總面積之比S234/St。上面4個屬性反映了沉積條件的穩(wěn)定性、地層分界面的光滑度。（5）分辨率屬性

頻帶寬度fband；相對分辨率Rλ；有效段帶寬頻率fb；全譜帶寬頻率fbQ。上面4個屬性反映了地震記錄分辨地層厚度的能力，通常在大套均勻巖層中夾有反射性能強的夾層，則在地震記錄上可以見到在較平靜的記錄背景上，有少量清晰反射波出現(xiàn)，此時記錄分辨率參數(shù)較大；當(dāng)反射層為薄互層結(jié)構(gòu)，相鄰反射層反射波相互干涉，形成復(fù)雜波組時，地震記錄分辨率參數(shù)較小，頻帶寬度較窄。第二講地震屬性提取與分析（6）信噪比屬性信噪比也經(jīng)常取作有效波平均振幅Aq與干擾的均方振幅之比：信噪比屬性反映了地震記錄上的干擾背景強弱，也可反映地質(zhì)條件的變化，如油藏部分經(jīng)常有地震記錄規(guī)律性變差、信噪比降低這一特點。第二講地震屬性提取與分析（7）其它屬性這是用數(shù)學(xué)方法定義的屬性參數(shù)，無明顯的物理意義，這類屬性有：頻譜二階距FBD2；L２模；峭度表征地層巖性純度，是一種用數(shù)學(xué)方法定義的屬性參數(shù)；自回歸分析使用AR模型，將地震記錄表示為本身樣點的線性組合，用多項式的系數(shù)來表達(dá)地震記錄的反射特征。第二講地震屬性提取與分析3、地層平均吸收屬性分析的方法有傅立葉譜、功率譜和復(fù)賽譜等。除了譜比法外，還可用特征值法，利用地震記錄相鄰時窗的自相關(guān)函數(shù)特征值、振幅特征值的變化來判斷目的層吸收性質(zhì)的相對變化。利用這些方法，最終提取了以下11個屬性：（1）最大振幅Amax比；（2）均方根振幅Arms比；（3）ACF(0)比；（4）主頻f0之比；（5）波峰數(shù)之比；（6）自相關(guān)函數(shù)主瓣面積S1之比；（7）自相關(guān)函數(shù)旁瓣面積S234之比；（8）傅立葉譜算法對數(shù)衰減率δf；（9）復(fù)賽譜算法對數(shù)衰減率δK；（10）功率譜算法對數(shù)衰減率δP；（11）低頻能量比。根據(jù)地層吸收性質(zhì)與巖相、孔隙度、含油氣成分等的密切關(guān)系，可以用它來預(yù)測巖性、預(yù)測砂泥巖分布，在有利的條件下可以用來預(yù)測石油和天然氣的存在。第二講地震屬性提取與分析4、地震屬性體沿層屬性的地質(zhì)含義我們從眾多的地震屬性中選取以下9種屬性體：（1）瞬時真振幅；（2）瞬時相位；（3）瞬時頻率；（4）道積分；（5）道微分；（6）能量半時；（7）線積分；（8）噪信比；（9）均方根振幅比。第二講地震屬性提取與分析（1）瞬時真振幅：這是所選樣點上各道時間域振動幅值，即為地震道數(shù)據(jù)的隱含表示。廣泛用于地震資料的構(gòu)造和地層巖性解釋，常與其它振幅屬性一起用于分離高幅區(qū)或低幅區(qū)，如亮點和暗點技術(shù)，也可用于地震相劃分。（2）瞬時頻率：定義為瞬時相位對時間的導(dǎo)數(shù)，用度/ms或弧度/ms表示。經(jīng)常用來估計地震波在地下介質(zhì)中的衰減變化；往往油氣的存在引起高頻成分的衰減，故可用這一屬性檢測油氣。第二講地震屬性提取與分析（3）瞬時相位：表示在所選樣點上各道的相位值，以度或弧度表示。主要用于地震資料地質(zhì)解釋中的同相位追蹤對比，同時也增強了油藏內(nèi)弱同相軸，不利之處是對噪音也有放大作用；最終成圖的彩色色標(biāo)應(yīng)考慮到結(jié)果的周期性，即由于油氣的存在經(jīng)常引起相位的局部變化，所以這一屬性常和其它屬性一起用作油氣檢測的指標(biāo)之一；也可用于測定薄層的相位特征，其橫向變化與流體含量變化及薄層組合有關(guān)。第二講地震屬性提取與分析（4）道積分：方法的計算簡單快捷，計算的結(jié)果反映了波阻抗相對變化，而相對波阻抗數(shù)值的橫向變化反映了儲層特性、巖石物性、流體性質(zhì)等的空間變化，所以該參數(shù)在儲層橫向預(yù)測和油藏描述中具有較好的應(yīng)用價值。（5）能量半時：它定義為在給定的分析時窗內(nèi)，計算能量達(dá)到1/2時的相對時間位置。能量半時可用來測定分析時窗內(nèi)能量累積的速度，可以指示巖相和巖性的相對變化。第二講地震屬性提取與分析（6）道微分：其實是地震道的另一種描述方式，它記錄了相鄰采樣點之間的幅值之差。因而，可以用它作為提取其他一些屬性的原始數(shù)據(jù)。道微分剖面則不存在受淺層干擾的問題。道微分處理后剖面的高頻成分增多，可以更加細(xì)致地反映地層內(nèi)部的細(xì)節(jié)，有利于地震相和沉積相研究。第二講地震屬性提取與分析（7）線積分：這是將時窗內(nèi)的地震波包絡(luò)線的長度作為一種屬性。這種屬性的計算公式為：，式中，N是采樣點數(shù)，T是采樣間隔（ms），a是離散振幅值。S的大小體現(xiàn)了地震剖面上振幅和頻率的變化，它可以反映巖相、巖性和地震波衰減的特征。通常S值的增大對應(yīng)著高水位期的細(xì)巖性，而較小的S值對應(yīng)著低水位期的粗巖性。剝蝕面或斷層面上通常對應(yīng)著高S值。第二講地震屬性提取與分析（8）噪信比：計算三維地震數(shù)據(jù)體的噪信比三維屬性，再按照目標(biāo)層提取沿層噪信比屬性，用于儲層研究。噪信比主要反映分析數(shù)據(jù)的資料品質(zhì)，沿層噪信比反映了分析時窗內(nèi)目標(biāo)層反射信息的穩(wěn)定性，同相軸的連續(xù)性以及噪音所占的比值。（9）均方根振幅比：其沿層切片反映了特定時窗內(nèi)地震波振幅的平均變化水平，其數(shù)值的大小與儲層性質(zhì)、巖石成分和流體性質(zhì)等有關(guān)，還可反映地層的平均吸收特性。第二講地震屬性提取與分析在屬性體的提取過程中，采用不同道空間組合模式提取的多道地震屬性有兩方面的優(yōu)越性：第一，由于可得到各道互相關(guān)值，主元素等分析方法就可應(yīng)用于相關(guān)矩陣，以便獲取反映地震或地質(zhì)信息是否連續(xù)的映像,同時也減少了屬性提取中的隨機干擾的影響；第二，用于互相關(guān)分析的不同空間組合模式有助于揭示油藏構(gòu)造、裂縫或斷層方式的各向異性特征。

第二講地震屬性提取與分析五、地震屬性間的相關(guān)性1、地震屬性的分析研究方法2、地震屬性的標(biāo)準(zhǔn)化3、地震屬性與地質(zhì)參數(shù)的相關(guān)性第二講地震屬性提取與分析1、地震屬性的分析研究方法用于構(gòu)造細(xì)節(jié)、儲層和油氣特性解釋的地震屬性分析研究方法包括：（1）屬性剖面和切片分析－三瞬剖面、相干體切片；（2）屬性平面作圖－各種沿層屬性平面圖；（3）屬性聚類－通過各種屬性的復(fù)合相關(guān)、聚類并由井標(biāo)定，預(yù)測或描述已知地質(zhì)特點的平面分布；第二講地震屬性提取與分析（4）屬性拉平－將某一屬性沿解釋層位拉平，用于檢測儲層特征及其橫向變化，稱之為層拉平切片技術(shù)；（5）屬性可視化分析－采用3D可視化技術(shù)不僅從各個角度、方位立體地觀察和分析地震屬性，還可通過調(diào)節(jié)顯示參數(shù)更有效、準(zhǔn)確的分析儲層特性，發(fā)現(xiàn)在剖面、切片和平面圖難于看到的地質(zhì)現(xiàn)象。第二講地震屬性提取與分析2、地震屬性的標(biāo)準(zhǔn)化由于不同地震屬性的單位、量綱以及數(shù)值大小、變化范圍是不相同的，如果對原始數(shù)據(jù)直接使用，就會突出絕對值大的屬性，而壓低那些絕對值小的屬性的作用。為克服數(shù)據(jù)中存在的這種不合理現(xiàn)象，因此，在對這些地震屬性進(jìn)行分析時，應(yīng)首先將各種屬性的觀測值變換到某種規(guī)范尺度之下，即定量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化。第二講地震屬性提取與分析標(biāo)準(zhǔn)化的方法很多,我們通常采用極差標(biāo)準(zhǔn)化，它是將變量的每個觀測值減去該變量所有觀測值的平均值，再除以該變量觀測值的極差。對每個變量觀測值變換后，極差均為1。具體變換公式為：式中：x’ij為變換后的數(shù)據(jù)；xij是變換前的數(shù)據(jù)；xj表示第j個變量觀測值的平均值，即（j=1，2，…，m）。第二講地震屬性提取與分析3、地震屬性與地質(zhì)參數(shù)的相關(guān)性為了說明兩者的相關(guān)性，我們設(shè)計了包含楔形體、砂泥巖互層的地質(zhì)模型，模型中選用的子波為雷克子波，地震子波的主頻30Hz，采樣間隔1ms，子波長度為60ms。第二講地震屬性提取與分析地質(zhì)模型的地震響應(yīng)－合成地震剖面褶積理論波動理論楔形體(0～80米,內(nèi)部小層數(shù)為3層)頂?shù)追瓷溆涗浂蔚?3種地震屬性剖面,該剖面主要反映了楔形體厚度從80米遞減到0米時各地震屬性的變化情況。從圖中可以清楚地看到,地層厚度的橫向變化對地震屬性的影響是比較明顯的,因為生成該模型時沒有考慮速度、密度的橫向變化。褶積模型

地層厚度與地震屬性之間的關(guān)系圖－褶積模型

無噪音情況下的砂泥巖互層段(互層厚度50m，內(nèi)部小層數(shù)為20層)頂?shù)追瓷溆涗浂蔚牡卣饘傩云拭妗ｑ薹e模型砂泥巖互層段地震屬性與地震波速度之間的關(guān)系。很顯然砂泥巖互層段的地震屬性在橫向上的變化比較復(fù)雜。褶積模型楔形體厚度與地震屬性間的關(guān)系－波動理論砂泥巖互層段地震屬性與地震波速度之間的關(guān)系－波動理論含有尖滅、斷層和薄層的地質(zhì)模型2900m/s2800m/s3000m/s模擬的地面地震成像結(jié)果固定時窗地面地震屬性與厚度的關(guān)系(1)信噪比;(2)道積分;(3)道微分;(4)能量半時;(5)線積分;(6)波峰振幅;(7)多道相似性;(8)瞬變幅度;(9)瞬變相位;(10)瞬變波數(shù);(11)自相關(guān)函數(shù)主極值幅度;(12)自相關(guān)函數(shù)極小值/極大值;(13)自相關(guān)函數(shù)第一過零點;(14)自相關(guān)函數(shù)第二過零點;(15)旁瓣面積/主瓣面積;(16)雙時窗能量比;(17)雙時窗主瓣面積比;(18)雙時窗旁瓣面積比。頂?shù)讜r窗地面地震屬性與厚度的關(guān)系(1)信噪比;(2)道積分;(3)道微分;(4)能量半時;(5)線積分;(6)波峰振幅;(7)多道相似性;(8)瞬變幅度;(9)瞬變相位;(10)瞬變波數(shù);(11)自相關(guān)函數(shù)主極值幅度;(12)自相關(guān)函數(shù)極小值/極大值;(13)自相關(guān)函數(shù)第一過零點;(14)自相關(guān)函數(shù)第二過零點;(15)旁瓣面積/主瓣面積;(16)雙時窗能量比;(17)雙時窗主瓣面積比;(18)雙時窗旁瓣面積比。地面地震屬性與厚度間關(guān)系的對比與分析：固定時窗(上)與頂?shù)讜r窗(下)關(guān)系相似的屬性是：5，6，11，14，說明此類屬性與時窗的取法關(guān)系不大。屬性與厚度關(guān)系表述為：①固定時窗的屬性2,3,4,7,14,15,16,17,18與厚度關(guān)系不明顯；②頂?shù)讜r窗的屬性與厚度關(guān)系總體上比固定時窗的要明顯；③兩種時窗方式的瞬時類屬性與厚度關(guān)系基本一致；④振幅或能量類屬性與厚度也存在調(diào)諧現(xiàn)象。包含河道砂體的沿層地震屬性間交會分析圖波形正半周平均振幅波形正半周能量有效段均方根頻率全譜平均頻率全譜均方根帶寬頻率全譜帶寬頻率有效段帶寬頻率課程內(nèi)容第一講地震屬性概述

第二講地震屬性提取與分析第三講地震屬性優(yōu)化處理

第四講地震屬性應(yīng)用實例第五講儲層預(yù)測結(jié)果評價與檢驗第三講地震屬性優(yōu)化處理一、地震屬性優(yōu)化原則與方法二、聚類分析方法三、主因子分析方法四、RS決策分析方法五、GA-BP算法地震屬性分析技術(shù)一、地震屬性優(yōu)化原則與方法

1、用于模式識別、油藏描述中的地震屬性參數(shù)的總體選擇原則①不同的研究區(qū)域應(yīng)根據(jù)本區(qū)的地質(zhì)特點，并在試驗的基礎(chǔ)上選擇相應(yīng)的屬性參數(shù)；②需要解決的地質(zhì)目標(biāo)（如巖性、地層、含油氣性、斷裂帶、目標(biāo)層埋深等）不同，選擇的屬性參數(shù)應(yīng)有所不同；③選擇反映異常特征最敏感、物理意義最明確的屬性參數(shù)參預(yù)運算或用作綜合研究；第三講地震屬性優(yōu)化處理④在眾多的地震屬性參數(shù)中，反映異常特征相似的若干個參數(shù)中，只選其中之一，即同類或相似屬性不可重復(fù)選用；⑤根據(jù)實踐和經(jīng)驗，參預(yù)綜合分析或處理的屬性參數(shù)一般在3至9個為佳。⑥在優(yōu)選地震屬性之前必須仔細(xì)研究分析井（測井、錄井資料，鉆采資料，井中地震信息等）信息，研究地震屬性與巖石特性之間的關(guān)系，做好標(biāo)定工作。⑦在有條件情況下應(yīng)該做些理論研究，即研究并分析地震屬性與地質(zhì)特征之間的相關(guān)性，或研究地震屬性的物理含義。第三講地震屬性優(yōu)化處理2、地震屬性的優(yōu)化方法隨著地震屬性應(yīng)用的不斷深入，提取的屬性參數(shù)越來越多，但并不是多多益善，這是因為：①有些地震屬性可能與目的層本身無關(guān)，而反映了其它地層的變化，這些屬性只能對目的層的預(yù)測起干擾作用;②屬性的增加會給計算帶來困難，占用大量存儲空間和計算時間;③眾多地震屬性彼此間必有相關(guān)成分，造成信息的重復(fù)和浪費;④屬性個數(shù)是與訓(xùn)練樣本數(shù)有關(guān)，就模式識別而言，當(dāng)樣本數(shù)一定時，屬性數(shù)過多會造成分類效果的惡化。第三講地震屬性優(yōu)化處理L.Kanal就模式識別總結(jié)過以下經(jīng)驗:①樣本個數(shù)N不能小于某個客觀存在的界限;②樣本數(shù)N與屬性數(shù)D之比應(yīng)該足夠大;③如果樣本數(shù)N已經(jīng)確定，那么當(dāng)屬性數(shù)D增加時，分類性能先是得到改善，但是當(dāng)D達(dá)到某個最優(yōu)值后，分類性能便會變壞;④通常，樣本數(shù)N應(yīng)是屬性數(shù)D的5～10倍;第三講地震屬性優(yōu)化處理

我國學(xué)者陳季鎬在一定的假設(shè)條件下，用統(tǒng)計模式識別方法得到了樣本數(shù)N、屬性維數(shù)D與平均識別準(zhǔn)確率的關(guān)系曲線（下圖），圖中結(jié)果表明：當(dāng)N＝20時，最優(yōu)屬性數(shù)為5；當(dāng)N＝100時，最優(yōu)屬性數(shù)為8。盡管這些結(jié)論不一定具有普遍性，但這對地震屬性優(yōu)化任有一定的參考價值。關(guān)于地震屬性的優(yōu)化方法，大體上可以分為兩大類：地震屬性降維映射和地震屬性選擇。

地震屬性降維映射通常使用K-L變換和主分量分解法，從大量原有地震屬性出發(fā)，構(gòu)造出少數(shù)有效的地震屬性子集。其缺點是原來地震屬性的物理意義已經(jīng)不明確。

地震屬性選擇是通過已有經(jīng)驗或數(shù)學(xué)方法進(jìn)行屬性優(yōu)選，在地震屬性選擇前必須先設(shè)計好目標(biāo)函數(shù)，而目標(biāo)函數(shù)的設(shè)計要根據(jù)儲層預(yù)測方法和地震屬性選擇方法靈活確定，不同的優(yōu)選方法具有不同的目標(biāo)函數(shù)。第三講地震屬性優(yōu)化處理地震屬性的優(yōu)化方法還可分為：①專家優(yōu)化—一般來說，油田專家對研究區(qū)域的儲層信息與地震屬性之間的關(guān)系比較了解，可憑經(jīng)驗進(jìn)行地震屬性選擇。有時專家可能提出幾組較優(yōu)的地震屬性或?qū)傩越M合，但哪一種最優(yōu)難下結(jié)論，此時可以通過計算誤識率（如各類模式識別方法）或預(yù)測誤差（如函數(shù)逼近或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法），并加以比較，選取誤識率或預(yù)測誤差最小者為最優(yōu)的地震屬性或地震屬性組合。第三講地震屬性優(yōu)化處理②自動優(yōu)化—由于所解問題與地震屬性的關(guān)系比較復(fù)雜，難于憑經(jīng)驗選取，為了取得儲層預(yù)測的最優(yōu)效果，需要優(yōu)選地震屬性組合，衡量最優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)就是使誤識率或預(yù)測誤差最小。為此的萬無一失方法就是枚舉法，將共有2D－1個屬性組合的誤識率或預(yù)測誤差進(jìn)行比較，選取最優(yōu)組合。其工作量取決于D的大小。目前自動優(yōu)化的方法較多，如RS（RoughSet）理論決策方法、遺傳(GA)算法、GA～BP聯(lián)合方法等。第三講地震屬性優(yōu)化處理③混合優(yōu)化—為了克服專家知識與經(jīng)驗的局限性，減少自動優(yōu)化的計算量，可將專家優(yōu)化與自動優(yōu)化結(jié)合起來進(jìn)行地震屬性優(yōu)化。由上討論可知，準(zhǔn)確確定最佳地震屬性組合是比較困難的，但實踐經(jīng)驗表明，一個簡單的屬性優(yōu)化方法都可能得到比隨機選擇屬性更好的結(jié)果。下面介紹幾種