（地质工程专业论文）辽东凸起南倾没端勘探地震研究.pdf

摘要 辽东湾地区是渤海油田重要的油气产区之一，而辽东凸起南倾没端相对来说勘探 程度较低。随着勘探节奏的明显加快，该区也成为了辽东湾探区一个非常重要的勘探 战场。但是由于资料的限制，该地区的一些基本石油地质问题并不清楚，二维地震资 料并不能很好的解决如构造发育、储层分布等问题，成为制约该地区油气勘探的主要 问题。 本文选取辽东凸起南倾没端及其相邻凹陷为研究对象，通过连片三维地震资料， 力图通过当前成熟的理论和先进的地球物理技术对该区构造及储层进行精细研究，以 求解决该地区所存在的部分问题。在上述理论的指导下通过三维地震资料精细解释、 储层精细研究以及构造动力学的综合分析研究确定了该地区的有利勘探目标。这对于 进一步认识辽东凸起构造特征及其油气的成藏规律具有重要的现实意义，同时对于丰 富和发展该地区构造演化理论研究具有积极的作用。 本文应用地球物理的理论和方法对辽东凸起南倾没端及其相邻凹陷进行了系统 的走滑构造的分析，包括走滑构造的成因及特征，初步研究了走滑运动与伸展运动的 关系及其对成藏的影响。研究结果表明，郯庐断裂的活动在该地区表现非常明显和典 型，与该地区大规模的油气成藏也有着非常重要的联系。新生代伸展构造和走滑构造 是盆地区浅层次地壳中相对独立的两个构造系统，它们在空间上相互利用、改造，形 成了复杂的构造叠加或复合关系。伸展构造是控制盆地形成和发育的主体构造，走滑 构造系统主要是在渐新世才开始在盆地盖层中发育，而且在新近纪甚至第四纪时期还 有明显的活动迹象。而盆地区的伸展断层则在始新世甚至古新世就有强烈的活动，而 在新近纪一第四纪时期基本不活动。所以，对于走滑运动对该地区油气成藏起到了关 键的控制作用。 通过对走滑活动的系统研究，重点对辽东凸起南倾没端进行了系统的勘探地震研 究。分析了多个构造的圈闭及断裂特征，结合波阻抗反演、属性分析等多种地球物理 手段对储层进行了预测。研究结果进一步证实了该地区的走滑构造特征以及东营组多 套沉积体系。分析结果表明，该地区具有非常优越的构造及储层基础，是下一步油气 勘探非常理想的目标。 关键词：相干体分析，属性分析，全三维地震解释，储层预测 t h er e s e a r c ho f t h es e i s m i ce x p l o r a t i o ni ns o u t h e r n p l u n g eo fl i a o d o n gu p l i f t w u k u i ( g e o l o g y c a le n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f w ug u o c h e n a b s t r a c t l i a o d o n gb a y i so n eo ft h ei m p o r t a n tp r o d u c i n gr e g i o n si nt h eb o h a io i l f i e l d ，b u t t h e d e g r e eo fo i l g a se x p l o r a t i o ni ns o u t h e r np l u n g eo fl i a o d o n gu p l i f ti sl o w a c c o m p a n y w i t ht h eq u i c k l yp r o g r e s so f o i l g a se x p l o r a t i o n ，t h i sr e g i o nh a sb e e nb e c a m ea ni m p o r t a n t t a r g e ti nl i a o d o n gb a y h o w e v e r ， b e c a u s eo ft h e2 ds e i s m i cd a t a ，t h e r ea 1 es o m e p r i m a r yp e t r o l e u mg e o l o g i c a lp r o b l e m si nt h i sr e g i o n ，s u c ha st h es t r u c t u r a le v o l u t i o na n d t h er e s e r v o i rd i s t r i b u t i o n t h e s ep r o b l e m sr e s t r a i nt h ee x p l o r a t i o ns t e p s ，a n dm o r et h e y h a v eb e c o m et h er e s t r i c t i o n st ot h eh y d r o c a r b o n e x p l o r a t i o n f o rt h i sr e a s o n ，t h i sp a p e rc h o o s es o u t h e r np l u n g eo fl i a o d o n g u p l i f ta n di t s a d j a c e n ts a g sa st h et a r g e t ，a n dt r yt os e t t l et h e s ep u z z l e sm e n t i o n e da b o v ew i t ht h e a s s i s t a n c eo fm o d e mt h e o r i e so fp e t r o l e u mg e o l o g ya n da d v a n c e dp h y s i c a l g e o g r a p h y t e c h n o l o g y u n d e rt h ed i r e c t i o no ft h e s et h e o r i e s ， i n t e g r a t e da n a l y s i st h a tc o n s i s to f3 d s e i s m i ci n t e r p r e t a t i o n 、r e s e r v o i rr e s e a r c ha n dt e c t o n i c d y n a m i c sa r ec o n d u c t e d t h e f a v o r a b l ee x p l o r a t i o nt a r g e t si ns o u t h e r np l u n g eo fl i a o d o n gu p l i f th a v eb e e nf o u n d e d t h i ss t u d yi s p r a c t i c a ls i g n i f i c a n c et ot h eu n d e r s t a n d i n go ft h es t r u c t u r a lf e a t u r e sa n d h y d r o c a r b o na c c u m u l a t i o nr u l e si nl i a o d o n gu p l i f t ，a tt h es a m et i m e ，i th a sp o s i t i v ee f f e c t t oe n r i c ha n dd e v e l o pt h et h e o r i e so ft e c t o n i ce v o l u t i o n i n t h i sp a p e r ，b a s e do nt h et h e o r i e sa n dt h em e t h o d so f p h y s i c a lg e o g r a p h y ，t h e g e n e s i sa n dt h ec h a r a c t e r i s t i c so fs t r i k e s l i ps t r u c t u r e sa r e s y s t e m a t i c a l l ys t u d i e d i n s o u t h e r np l u n g eo fl i a o d o n gu p l i f ta n di t sa d j a c e n ts a g s t h er e l a t i o n s h i p sb e t w e e n s t r i k e s l i pm o v e m e n ta n de x t e n s i o n a lm o v e m e n ta n dt h e i n f l u e n c e so nh y d r o c a r b o n a c c u m u l a t i o na r es y s t e m a t i c a l l y a n a l y z e d t h er e s u l t ss h o wt h a tt h ea c t i v i t i e so ft h e t a n l uf a u l tw e r ev e r yc l e a ra n dt y p i c a lp e r f o r m a n c e ， a n dw e r em a i n l ya s s o c i a t e dw i t h t h el a r g e 。s c a l eh y d r o c a r b o na c c u m u l a t i o ni nt h i sr e g i o n i t sa d j a c e n ts a g sw e r ef o r m e db y t h e p r o c e s s i n g o fs t r i k e s l i pm o v e m e n ta n de x t e n s i o n a lm o v e m e n t t o g e t h e r t h e e x t e n s i o n a ls t r u c t u r e sa n ds t r i k e s l i ps t r u c t u r e sw e r et w or e l a t i v e l yi n d e p e n d e n ts t r u c t u r a l s y s t e m si nt h es h a l l o we a r t h sc r u s to ft h eb a s i na r e a si nt h ec e n o z o i c ， w h i c hh a db e e n t r a n s f o r m e da n dc h a n g e db ya n o t h e ro n ei nt h es p a c e ，a n df i n a l l yf o r m e dt h ec o m p l i c a t e d t e c t o n i cs t a c k i n go rt e c t o n i cc o m p l e x ，t h ee x t e n s i o n a ls t r u c t u r e sw e r et h em a i ns t r u c t u r e s ， w h i c hc o n t r o l l e dt h ef o r m a t i o na n dg r o w t ho ft h eb a s i n t h es t r i k e s l i ps t r u c t u r e sw h i c h m a i n l yb e g a nt og r o wi nt h ec a p r o c ko fb a s i ni nt h eo l i g o c e n eh a do b v i o u ss i g n so f a c t i v i t yd u r i n gn e o g e n e t oq u a t e m a r y h o w e v e r ，t h ee x t e n s i o n a lf a u l tw h i c hh a ds t r o n g a c t i v i t i e si nt h ee o c e n eo re v e ni nt h ep a l e o c e n e ，b e c o m en o n a c t i v i t yf r o mn e o g e n et o q u a t e m a r y t h e r e f o r e ，t h es t r i k e s l i pm o v e m e n tw a st h ek e yt oc o n t r o lt h eh y d r o c a r b o n a c c u m u l a t i o ni nt h er e g i o n a c c o r d i n gt ot h er e s e a r c h e so fs t r i k e s l i pm o v e m e n t ，t h es e i s m i ce x p l o r a t i o ni n s o u t h e r np l u n g eo fl i a o d o n gu p l i f tw a sm a i n l ys t u d i e d t h ec h a r a c t e r i s t i c so ft r a pa n d f r a c t u r ei ns e v e r a ls t r u c t u r e sw e r ea n a l y z e d c o m b i n e dw i t hs e v e r a lg e o p h y s i c a lm e t h o d s ， s u c ha ss e i s m i ca t t r i b u t ea n a l y s i s ，t h er e s e r v o i rw a sp r e d i c t e d ，t h ec h a r a c t e r i s t i c so f s t r i k e s l i ps t r u c t u r ea n ds e v e r a ls e d i m e n ts y s t e m si nd o n g y i n gf o r m a t i o nw e r ec o n f i r m e d i nt h i sr e g i o n t h er e s u l t ss h o wt h a tm a n ys t r u c t u r e sa r eg o o dt a r g e t sf o rt h en e x to i l g a s e x p l o r a t i o ni nt h er e g i o n ， w h i c hh a v eg o o df o u n d a t i o n so fs t r u c t u r ea n dr e s e r v o i r f i b e r - o p t i cr e f l e c t i v ed i s p l a c e m e n ts e n s o ra t t r a c t sm u c ha t t e n t i o nf o ri t sp a r t i c u l a r a d v a n t a g e s ，s u c ha ss i m p l yt h e o r y ，e a s yr e a l i z a t i o n ，g o o ds t a b i l i t ya n d s oo n w i t ht h e r e q u i r e m e n to fw i d em e a s u r e m e n tr a n g ea n dh i g hp r e c i s i o n ，i ti sr e d e s i g n e db a s e do nt h e b a s i cp r i n c i p l eo ft h es i m p l e s tr e f l e c t i v ef i b e r - o p t i cs e n s o r f o rs o m ew o r kh a v i n gb e e n f i n i s h e da tt h eb e g i n n i n go f t h i sp r o j e c t ， 1w i l lm a i n l yd e s c r i b et h ee l e c t r i cc i r c u i t k e y w o r d s ： c o h e r e n td a t av o l u m ea n a l y s i s ，s e i s m i ca t t r i b u t e s a n a l y s i s ， f u l l 一3 d s e i s m i ci n t e r p r e t a t i o n ，r e s e r v o i rp r e d i c t i o n 1 1 1 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得 的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致 谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得 中国石油大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同 工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位做作者躲景譬学位论文作者签名：笙奎 学位论文使用授权书 日期。哆年多砂日 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印刷 版和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机 构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、 借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩 印或其他复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位做作者签名塞釜 指导教师签名：豸鲁扛皿k，j 嗍e g q - 另喜幺： 嗍莎7 年月严日 中国石油大掌( 华东) 工程硕士学位论文 第一章绪论 1 1 引言 辽东湾地区系指渤海东北部海域，南界大致为辽东半岛南端与河北省秦皇岛市连 线，面积2 6 1 0 4 k m 2 。辽东湾属下辽河拗陷的一部分，是华北地台上新生代断陷盆地。 它经历了早第三纪的裂陷构造阶段和晚第三纪的拗陷构造阶段，形成东西分带，南北分 块的构造格局。构造发育史控制了该地区的生油、储油条件和构造断裂的展布与圈闭特 征。前人针对渤海湾盆地、渤海海域及辽东湾地区的古近系在构造、沉积等方面做了系 统的研究工作。其中工区的项目开展较少，但针对辽东湾研究报告剡较多。以这些研究 区成果为基础，在此以这些区块研究成果为基础，简要总结辽东凸起南倾没端及邻区的 地质概况。 1 2 选题背景 根据目前的研究成果，辽东湾地区古近纪划分为3 凹2 凸共5 个次级构造单元，自 西向东分别是辽西凹陷、辽西凸起、辽中凹陷、辽东凸起、辽东凹陷。各构造单元均呈 北东南西向展布，且相互平行。其中辽中凹陷面积最广、地层厚度最大、埋藏最深， 是3 个凹陷中规模最大的。与辽东凸起相比，辽西凸起在分布范围、纵向的连续性等方 面显得规模更大，而且后者的发育时代也要比前者早。实际上，辽东凹陷曾属于东断西 超的辽中凹陷的一部分，只是在盆地东部走滑构造形成和演化过程中产生了辽东凸起， 使它们分隔开来并各自成为相对独立的沉积凹陷。凸起和凹陷多以陡倾的深断裂为界， 这种深断裂通常发育在凹陷的的东侧，且多为西倾，如图1 1 所示。 1 ) j 2 一ii xi i i + s f 图1 - 1 辽东湾地区l z l 8 5 测线新生界构造剖面图( 据渤海研究院，2 0 0 2 ) 辽东凸起位于辽东湾中东部，郯庐断裂纵穿该地区，晚期构造活动强烈，断裂发育， 地质结构较为复杂。处于郯庐断裂带内的辽中1 号和辽东2 号走滑断裂活动强烈，走滑 特征典型，活动时间长，断面陡峭，下部深切基底，上部普遍错断上第三系，最晚能错 第一章绪论 断第四系。走滑断裂的复杂性给构造的落实及地质认识带来了非常大的困难。 前人针对辽东湾不同区块的沉积特征进行了较为细致的工作，但对整个辽东湾地区 的沉积演化进行系统总结的报告并不多见，虽然有些区域性的研究涉及到了辽东湾地 区。表1 - 1 列出了辽东湾地区古近系的沉积演化特征。 表1 - 1辽东湾地区古近系沉积演化特征 地质 地层 龄 沉积演化 盆一 匕 ( m a ) 赵澄林( 1 9 9 2 )常之瑞( 1 9 8 8 ) e 3 d 1 2 8 1曲流河三角洲 河流三角洲体系 东 e 3 d 23 0 3 辽东凹陷：曲流河三角洲 营 组e 3 d 3 辽中凹陷：三角洲 三角洲体系 3 2 ，8辽西凹陷：曲流河三角洲 渐 辽东凹陷：扇三角洲湖底扇l 湖盆边缘缓坡带的滨岸沉积体系， 新 e 3 s i辽中凹陷：半深湖深湖包括近岸水下扇、扇三角洲、和离岸 世 辽西凹陷：三角洲湖底扇 砂坝 沙 古j 可 辽东凹陷：冷积扇扇三角溅 2 断崖陡带的龋崖扇体系 e 3 s 2 辽西凸起：碳酸盐台地 3 古岛项部的台地沉积 近衔 3 8 o辽西凹陷：扇三角洲湖底扇 4 古岛缓坡的水下扇体系 纪组 e 2 s 3 辽中凹陷：冲积扇湖底扇 5 深湖中央的深水扇浊流体系 始4 2 ，o辽西凹陷：扇三角洲湖底扇 斩e 2 s 4 世 e 2 k 1 孔e 2 k 2 古店 新 组e l k 3 世6 5 ，o p r e ，n r前第三系基底 由表1 1 可见，前人的工作主要针对沙三段及以上地层，虽然不同学者对的研究方 法和工作思路可能存在差别，但对沉积体系的类型及演化规律基本上是一致的。沙河街 组的沉积类型主要包括扇三角洲、冲积扇、水下扇、湖泊及碳酸盐岩台地。东营组则演 变为三角洲、河流和湖泊沉积。本文的主要观点与前人相似，扇三角洲和近岸水下扇沉 积主要分御在沙河街组，东营组则以三角洲沉积为主。 地化资料研究表明，辽中凹陷为一富生油凹陷，主要烃源岩为东三段和沙河街组的 油页岩，资源量巨大。东三段烃源岩的主要排烃期为馆陶组末期至现今。与该地区内的 构造圈闭形成时间匹配较好，非常有利于油气的运移与聚集。该地区明下一馆陶组沉积 时本区为低弯度曲流河一辫状河河道沉积；东一段沉积时本区为三角洲平原亚相水上分 流河道、河口坝沉积；东二上段沉积时本区为三角洲前缘亚相水下分流河道、河口坝及 远端砂体沉积，所以该地区具有良好的储盖组合。在伸展活动与走滑活动的共同作用下， 2 中国i 油大学( 华东) t 程碰l 学论文 形成了大量的次一级断层。有些断层断距大，断八生油岩，形成了油源与储层间良好的 油气运移通道，为该地区油气成藏提供了必要条件。辽东凸起南倾没端断层非常发育， 利于油气的运移是油气运移的主要指向区，勘探潜力巨大。 13 论文研究内容 a 区位于辽东湾东部南部海域在构造上北邻金县l 构造带，西南侧接壤2 2 构造 带，东侧为辽东隆起，面积约6 4 0 k i n 2 ，如图i - 2 所示。 c 哥蜀劳毒肇缘缫 蓼 ) 一 - ，。 睡 l ，7 图1 - 2a 区构造位置图 该区所处位置被辽中和辽东两个富生油凹陷环绕，区内目前钻有2 口探井。l d l 6 3 1 井位于工区的北西角，钻探结果揭示东营组含油情况良好，并获得较好的测试产能。 l d l 7 1 。l z 井位于工区中部，背斜构造特征较好。该井在东二段发现油层，在中生界地 层也发现良好的油气显示。 邻区的勘探情况较乐观，东北面的金县l 区块即将投入开发，钻探揭示东营组和沙 河街组均有良好的油气富集。西南面的2 2 区块，根据2 口探井揭示，东三段和沙二段 都存在油气。本区和邻区勘探情况汇总综合分析得出结论，a 区是一个十分有潜力的勘 探新区。 本次研究从解释工作实际出发，重点加强了针对该区走滑断裂的研究工作，对走滑 断裂的形成和特征以及走滑断裂对油气藏的影响进行了较为深入的研究，初步探讨了走 滑运动与伸展运动对该区油气成藏的影响。同时充分运用相干技术、地震属性、全三维 地震解释等地球物理先进技术对重点目标进行了勘探地震系列工作的研究。 第 二章地震属性分析 第二章地震属性分析 2 1 相干体分析技术 2 1 1 相干体的概念 相干概念是s i m p s o n 在1 9 5 5 年的论文中即有阐述，当时只限于相邻道间的相关性。 相干概念是多道数据间相似程度的一种度量，在多道数据的视觉显示中相干性由解释人 员检测，它的最有效和最重要的应用之一是同相轴的检测，特别是当同相轴的幅值较小 并隐藏在噪声中时。除检测外该度量还对同相轴的强度赋予一个定量值，若其估值是一 个能量归一化的度量值，则很容易转换为信噪比。因此相干可以对数据质量给出评估。 它的计算可以在相干较弱或被噪声干扰的情况下提供出数据相似性的定量值，互相关是 它的计算基础。1 9 9 4 年，m b a h o r i c h 和s f a r m e r 正式提出了相干概念和地震相干数据 的应用方法，鉴于它在断层解释，特别是小断层自动解释方面的应用效果，轰动了当时 的6 5 届s e g 年会，随后得到迅速、广泛的应用，今天相干体计算技术已经作为解释的 一种常规手段应用于断层解释甚至岩性解释之中。 “相干体分析又称相关分析。是研究两个波形( 地震道) 之间相关性的一种数学运 算”【l 】【2 1 。相干体分析技术通过三维数据道间相似性计算，以相干值较低的点判别反射 波波形的不连续性，揭示断层、裂缝、岩性体边缘、不整合等地质现象，为解决地震勘 探中的构造问题提供了有利依据【3 1 。对于三维地震资料，可以计算任意相邻道之间的相 关性，形成相干切片。相关性计算算子可以在2 - 9 道之间变化，根据具体的地震资料和 实际工作需要，选取不同道数和不同方向的算子【4 1 。通过在纵、横方向上计算地震道的 相关性就可以测量地震资料的三维相关性。 相干体处理技术通过量化处理地震数据体的相干属性，生成新的相干数据体，突出 和强调地震数据的不相关性。这种技术的特殊之处在于对不连续地层如断层、岩性的分 析。常规地震剖面和地震属性沿倾向的垂直剖面和断层与同相轴切割的水平切片比较容 易解释，但是沿走向的垂直剖面及平行断层同相轴的水平切片却是很难解释的：而相干 体不连续显示较好的解决了这些问题。他能够精确的反映地下地层的不连续特征，进行 定量断层、岩性异常体和碳酸盐岩盐缝孔等地质与油气储集体的解释。作为三维地震解 释和岩性研究重要的技术手段，相干体技术应用和发展非常迅速，已经成为解释的一种 常规手段，是地震资料解释中广泛应用的基本技术之一。 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 2 1 2 相干体计算原理 生成三维地震相干属性数据体的算法很多，主要都是基于水平方向来实现。根据资 料的信噪比及算法的稳定性，主要包括c 1 、c 2 两种相干算法。 1 c 1 相干算法 c 1 相干算法( b a h o r i c h 和f a r m e r ，1 9 9 5 ，1 9 9 6 ) 以经典的归一化互相关为基础。 首先定义纵测线上t 时刻、道位置在( 工，y ，) 和( 工， ) 与地震道u 之间延迟为， 的互相关系数q 为 c ，t ，石f ，y ，) = e u ( t - r ，工，y ，- ( f f 一，石“，y ，) 式中，2 c o 为相关时窗的时间长度。 ( 2 一1 ) 再定义横测线上r 时刻、道位置在( 工，y i ) 和( 置，y ) 与地震道m 之间延迟 的互相关系数吵为 甜o 一y 必( f t - - m ，x i y 。) c yt ，朋，x i ，y ，) = 1 专兰竺i 亍一 1 d 2 0 _ y ，) “2 ( t 一 r - - m ，j ，川) y1 = - - 0 1 z - - 0 ( 2 2 ) 把上面纵测线( 1 延i t ) 和横测线( m延迟) 的相关系数组合起来得到相关系数l 叫 为 = ( 2 3 ) d 尸m a xp ，t ，, x i , y ，) 矛im a xp y ( f ，m ，石，y ，) 分别表示延迟，和聊时，使q 和q 达到 最大值。最大相干值的求取可以表示为 c 1 砂= m a x c l ( ，m ) 】 ( 2 4 ) c 1 相干算法是基于传统的能量归一化互相关原理进行相干体计算，也称为第一代 算法，它的计算原理相对简单且易于理解。该算法计算速度快、对计算机内存要求低， 但受噪音干扰的影响大，稳定性差、分辨率低。 2 c 2 相干算法 5 第二章地震属性分析 i 壹“p 一，一，工，少，) 2 + - 壹“g 一，一钞，x ，y ，) 2 卟以小鼍面i i 南瓦i 焉萧 地震信号u ( t ，x ，y ) 的f p 变换u ( r ，p ，g ) ，它与三维倾角滤波或道插值的最小平方拉冬 u ( w ，g ) ：j 甜p 一( 鹏+ ，) ，x y , y j 】 实际上，可以定义这个平均相似系数为相干估计值c 为 。羔七 兰。c ，r + k a t - p x j - q x j , x j , y j l 2 + ，：。u h r + k a t p x i q y i , x j , y j ) 2 “以引2菘孺r+at-pxi-而而r+一kat-pxj-qyi,xj,yj ，。羔。，差。 “ ? ，工，y ，) 2 + “ ) 2 ( 2 6 ) 式中，a t 为采样时间隔。由于分析时窗始终是以x = 0 ，3 i = 0 为中心，截距时间r 可 以等于k 。c 2 相干算法的相干值可以表示为 c 2 砂= m a x c 2 ( p ，g ) 】 ( 2 7 ) c 2 算法采用了多道处理技术，该算法具有较好的稳定性，适用于低信噪比数据资料， 也可以通过调整时窗大小，提高信噪比和分辨率。同时该算法是以三维相似性为基础的， 他提供了一个很好的地震相干性的计算方法，所获得的相干数值表现更清楚。通过使用 任意大小的分析时窗，在最大的横向分辨率和提高信噪比互为矛盾的要求之间取得平 衡。 6 中国石油大学( 华东) 工程硕，k 学位论文 2 1 3 相干体解释断层的过程与步骤 相干数据体是通过分析在纵横测线方向上的局部波形获得三维地震相干的估计而 生成的。在三维相干体生成之后，应用统计学从不相干性、随机的同相轴中勾绘出相干 的空间同相轴，如断面的反射等。被断层截断的地震道区域由于断层的存在，使逐道相 干的数据突然中断，造成沿断面存在的弱相干的轮廓。地层构造产生类似的中断，使河 道边界和三角洲沉积能清楚地分辨和解释出来 5 1 。具体解释时可按照如下步骤进行： ( 1 ) 把相干数据体加入到三维可视化系统中，c t c ( 相干技术公司) 已实现“无缝连 接”。 ( 2 ) 动画浏览。在资料解释之前，先在地震相干数据体上进行动画浏览，可以按照主 测线、横测线和时间三个方向进行，查清断层分布方向、位置，特别是小断层的发育部 位及其与其它断层关系。 ( 3 ) 地震相干数据体的时间切片。不需观察、解释地震垂直剖面，只在时间切片上逐 个对断层进行解释，就完成了对断层的空间解释。这个过程基本上没有解释人员的经验 及主观判断的参与，也没有层位的概念，完全是依赖于数据体的相干程度差别，因此是 高效、客观的。 ( 4 ) 检查合理性。完成空间断层解释后，切取地震确定断层线和断层位置，验证合理 性。同时对相干数据体及其解释结果进行整体显示与任意切割显示相结合，把握认识断 层的空间分布及与地质认识的一致性，使解释更加合理、可靠。 ( 5 ) 把层位解释结果输入，沿层进行相干数据体断层平面组合。 ( 6 ) 把空间断层解释结果输入并加入到可视化的常规地震数据体中，为下步工作和出 图等做准备。 2 1 4 相干技术的优点与应用中的注意事项 因为相干体计算突出的是不连续性，所以相干体技术能生成断层的无偏差图像，当 解释沿倾向的断层时，常规时间切片是有效的，而要以时间切片上精确地拾取平行于走 向的断层是非常困难的。相干体技术可分辨出在任意方位上的断层，有助于更精确和更 有效的解释。在描述断层和隐藏构造时，相干体时间切片比常规三维地震数据体切片要 清晰地多，二者的结合对解决层位的空间特征这类问题很有效。在研究地层层序时，因 为能清楚地确定海滩和三角洲这样的构造。所以能获得更好的海进和海退的概念。对相 干数据体和三维可视化的分析能准确标出断层和地层构造的空间位置，对井位设计大有 帮助，它能根据断层和断裂带的确定指出井的钻遇轨迹和完井位置。在断层解释过程中， 7 第二章地震属性分析 解释人员的主观判断干预和经验因素减少，代之以根据不相干数据区带分布为工作对象 的断层空间自动解释，不但对断层的分辨率大大提高，工作效率大大提高，而且解释结 果更客观、合理。 相干技术的优点是非常明显的，但使用相干体技术同时也应注意以下一些问题：对 地震资料要进行评估，只有信噪比高的资料解释出的断层才可信，否则很难对相干进行 解释。不相干数据异常不一定都是断层，也可能是因岩性变化或其它地质现象所导致， 所以在解释时结合垂直剖面进行具体分析，不要一概而论。相干数据体不是对所有的断 层都能识别，当垂直落差在一个视周期或它的整数倍时，在相干体中断层没有反映。这 是因为垂直断距为地震波视周期或视周期的整数倍时，反射剖面上波峰连波峰，相干系 数极大，造成在断层处无反映。可见相干体的应用对断裂的精细解释大有帮助，为后续 的裂缝储层研究提供了可靠的断裂解释基础资料。 2 2 全三维地震解释技术 2 2 1 可视化技术的特点 三维可视化是用于显示描述和理解地下及地面诸多地质现象特征的一种工具，广泛 应用于地质和地球物理学的所有领域。三维可视化是描绘和理解模型的一种手段，是数 据体的种表征形式，并非模拟技术。它能够利用大量数据，检查资料的连续性，辨认 资料真伪，发现和提出有用异常，为分析、理解及重复数据提供了有用工具，对多学科 的交流协作起到桥梁作用。 三维可视化既是一种解释工具，也是一种成果表达工具。与传统剖面解释方法完全 不同，常规的三维解释是通过对每一条地震剖面上的每个层位、每条断层拾取后，再通 过三维空间的组合来完成的。三维体可视化解释是通过对来自于地下界面的地震反射率 数据体采用各种不同的透明度参数在三维空间内直接解释地层的构造、岩性及沉积特 点。这种三维立体扫描和追踪技术可使解释人员快速选定目标，结合精细的钻井标定， 可帮助解释人员准确快速的描述各种复杂的地质现象。 ( 1 ) 它是来自整个三维数据体的图像，无需对数据先进行构造假设，保留了数据体的 细节，特别是内部细节，而这些细节很容易在三维解释中被其它技术忽略或丢失。 ( 2 ) 能够观察数据体内部构造。利用透明或不透明功能去了解一个目标的外部界面， 并观察它的内部结构，也可以去掉一个特定值的体元或对它定位，以仔细理解保留的体 元。 ( 3 ) 有快速的可视速度。在普通工作站上，目前一般的数据处理软件并没有强大的图 8 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 像处理能力，如果需要也许要花费大量的时间去产生一个图像。而可视化软件却可以很 快地完成这一过程，不必用去很多时间。 ( 4 ) 可以运行在一般的工作站平台上。 ( 5 ) 可视化作为一种工具，在地震解释工作站上可以大大提高解释工作效率和准确性； ( 6 ) 快速的演示使解释人员日 匕v , 一s k b 快地对数据体浏览，并对复杂的地质构造和地层接触 关系建立概念模型。 ( 7 ) 快速三维分析，地震体元的透明交互控制可以对振幅异常进行定位，对振幅亮点 进行三维分析。 ( 8 ) 局部小体积元的细查。能根据种子点特征，在一定振幅时窗和样点范围内自动追 踪振幅，并且在局部体积单元内对比解释层位或用作数字化初始点。 ( 9 ) 标示数字化井位、断层和层位。它们可以单独显示，也可以嵌在数据体中。对地 震数据解释( 断层、层位及井孔) 结果的显示能力，使我们能够检查解释的正确性，是 否与地震结果一致，也能够决定钻井应穿透哪些地层。 ( 1 0 ) 解释管理器。作为解释管理功能，可以加载工作目标的井、断层和层位，对不同 特定地质目标用不同颜色和透明度加以区别，对不同目标打光增亮，进行方向和局部强 调、突出。 ( 1 1 ) 三维导航功能。对断层、层位等感兴趣目标进行放大、交互放置以利于视觉观察， 理解和突出两个解释方案之间的复杂对比关系。 ( 1 2 ) 动画功能。调整可视化参数，选择三维动画控制，进行交互旋转，也能获得最好 的数据透视，突出层位变化，也能检查不同年份或不同地震队采集的三维数据体之间的 关系。 2 2 2 三维可视化与全三维地震解释技术 解释方法和技术以及计算机科学的飞速发试展，对地震解释人员提出了更高的要 求。地震解释就是把地震资料转化成地质语言的过程。要求解释人员要掌握和应用新的 地质和油藏理论及概念，新的解释方法和技术，熟悉三维数据体、工作站和灵活的彩色 显示，还有丰富的地质想象力和逻辑思维能力，以使解决的地质问题更接近于客观实际。 现在从勘探到开发的整个领域都在使用三维地震测量，所谓三维就是体的概念，三 维地震测量的结果就是一个完整的数据体。以往的构造解释是通过井震标定后直接从三 维数据体中沿主测线及联络测线抽取若干剖面进行解释，即采用三维数据的二维解释方 式。这种解释方式的不足之处：一是损失了许多存在于三维地震数据中的有用地质信息； 9 第二章地震属性分析 二是没有充分利用其它资料【6 】。面对三维地震数据体庞大的数据量及其内含的巨大信息 量，全三维地震解释是一条可行和发展之路。全三维地震解释的提法是针对三维地震资 料二维解释而言的，实际上是对三维地震资料的三度空间的立体解释。因此，全三维地 震解释也可以简称为“数据体”解释【7 】【s 】。全三维地震解释技术是随着三维可视化技术 的发展而诞生的一项综合性解释新技术，是一项由多种技术组成的复合性技术。般来 说，它以三维可视化技术为基础，以地质研究对象为目标，从点、线、面、体等多渠道 以及数据体的多侧面，全方位解剖三维地震数据体，最终获得三维可视化地质模型i 们。 国内该项技术的发展比较快，但主要侧重于全三维构造解释技术研剜1 0 】【l 。 2 2 3 全三维地震解释的一般流程及特点 全三维地震解释方法是一种基于三维地震数据体的综合解释方法，其工作内容一般 分为4 个方面：( 1 ) 根据研究工作的任务、具体内容和目的，分析研究区的基本地质特 征及相应的地球物理响应特征；( 2 ) 地震资料质量检查及标定，明确地质特征与地球物 理响应之间的关系及地震数据体可解释的程度；( 3 ) 可视化分析，即对整个数据体进行 扫描，确定分析目标，并通过点一面一三维体的交互可视化解释，以及地质与物探的反 复综合分析，解决各类地质问题：( 4 ) 根据可视化解释成果，提出生产建议，如图2 1 所示。 资料建库与质量检查 数据体扫描，确定构造及岩性目标 测井分析h 地球物理相应分析及层位标定 相干数据体断层解释 沉积、地质条件分析ii 三维可视化体解释 层面三维可视化显示 综合评价及勘探建议 陲司 1 一 图2 - 1 全三维地震解释一般流程图 在资料和地质条件合适的前提下，全三维解释的解释效率和解释精度是以往解释方 法不能比拟的。虽然目前不能用全三维解释方法完全替代传统的手工解释，但作为种 全新的技术手段已经基本成熟。它的优点是非常明显的：( 1 ) 构造解释前，能够运用多 种资料进行可视化浏览，了解构造宏观特征，发现地质异常特征：( 2 ) 构造解释中，结 1 0 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 合方差体解释断层，在可能的情况下进行层位自动追踪，动态检查解释质量，修改解释 结果：( 3 ) 构造解释后，解释成果能三维可视化分析和展示【l2 1 。 2 3 属性分析技术 地震属性指是那些由叠前或选后地震数据，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、动力学特征和统计学特征的特殊测量值。一些属性可能对油气变 化更加敏感，一些属性更擅长于揭示不易探测到的地下异常，而一些属性可以直接用于 烃类检测。地震属性分析的目的就是以地震属性为载体从地震资料中提取隐藏的信息， 并把这些信息转换成与岩性、物性或油藏参数相关的、可以为地质解释或油藏工程直接 服务的信息，从而达到充分发挥地震资料潜力，提高地震资料在储层预测、表征和监测 能力的一项技术。它由两个部分的内容组成，即地震属性优化与预测。预测既可以是含 油气性、岩性或岩相预测，也可以是油藏参数预测( 估算) ，前者强调地震属性的聚类 与分类功能，主要通过模式识别来实现，后者强调地震属性的估算功能，主要方法是函 数与神经网络逼近。从地震数据中形成地震属性的过程称为属性提取，形成的属性有的 文献称为原始属性，有的称为初始属性，此处简称为地震属性【7 1 。 地震属性优化是提高含油气与储层参数预测精度的基础，是地震属性分析的关键。 每一种地震属性都是从不同角度反映储层的特征，同一种属性在不同工区、不同储层对 所预测对象的敏感性( 或有效性、代表性) 是不完全相同的，而且由于地震属性间存在 的相关性，使得选取单属性较优的一组属性组合不一定能获得最优预测效果( 只有在各 地震属性间相互独立时才能获得最优效果) 。因此，地震属性优化的任务就是利用人的 经验或数学方法，优选出对所预测目标最敏感( 或最有效、最有代表性) 的、属性个数 最少的地震属性或地震属性组合，提高地震属性的预测精度。 由于地震属性种类繁多，且新的属性层出不穷，各个文献中描