利用三维地震不连续性属性及可视化技术来解释裂缝..doc

利用三维地震不连续性属性及可视化技术来解释裂缝 Interpreting fractures through 3D seismic discontinuity attributes ?????????? and their visualization??????????????????????????? ???????????????????????????Satinder Chopra???著? 原文发表于：?October 2009 CSEG RECORDER? ??????????? ???????????利用三维地震不连续性属性及可视化技术来解释裂缝???????????????????????????????? 曹鉴华??译??????????????????????摘要裂缝可以改善储层的渗透性，也由此提高了产能和采收率。在地震反射率数据纵横切片上很难清晰的识别出褶皱断裂、地层结构和大尺度的沉积体（如河道、深切河谷填充以及浊积扇复合体），但地震的不连续性属性却可以帮助我们刻画许多储层要素的地质特征。相干属性和曲率属性是这方面分析的两个重要地震属性。为了获得精确的地震属性信息，一般会先对输入的地震数据进行优化处理，如采用稳健的倾向约束方法进行去噪处理，同时在计算地震属性时采用更先进的算法。 曲率属性尤其可以呈现出详细的裂缝分布模式，为提高其准确度，常采用成像测井及生产数据进行对比验证。其中一种方式就是在井筒临近区域的曲率属性图上先手动解释出排列模式，并将这些模式数据形成玫瑰图，然后与实际成像测井形成的玫瑰图进行对比。如果相关性很好的话，就可以提高裂缝的解释可信度。另外一种方式就是自动生成三维玫瑰图，然后与如相干等属性上呈现的分布模式对比。最后，地质特征的三维显示技术和地震不连续性属性的交绘分析技术对三维地震解释能起到极大的帮助作用。 引言在研究裂缝分布模式时裂缝刻画是基础，由此也研究出了许多有效的裂缝性油藏评价方法。天然裂缝网络的存在使得许多储层具有不可预测的非均质性，它还可以改善低渗透基质岩石中储层的渗透性能，增加油气产能。因此针对裂缝的检测与刻画变得很重要，这也促使裂缝研究技术如方位AVO技术、成像测井断裂解释技术以及地震属性分析技术得到不断改进。研究人员一直以来都采用层界面地震数据来检测断裂和大尺度的裂缝，而最近几年发展的地震属性分析技术在判别多组相邻裂缝或内部互相连通裂缝网络取得了令人鼓舞的效果。 ? 基于相干和曲率属性的裂缝检测相干属性在识别断裂和裂缝方面已经应用了好多年了。随着本征分解算法的出现，相干属性进一步提高了其横向分辨能力，使得断层和裂缝在属性图上表现得更尖锐、更干脆。而体曲率属性则在刻画裂缝方面表现出优势（Al-Dossary和Marfurt，2006；Chopra和Marfurt，2007a和b，2008）。其过程大概如此：先计算指示每个采样点处最佳单倾向特征的的倾角和方位角属性，然后根据相邻点倾角和方位角计算曲率，进而产生整个三维体曲率属性。曲率属性类别很多，但其中最大正曲率、最大负曲率属性在刻画地层中与裂缝相关的微小扰曲和褶皱特征时是最有效的。除了断层和裂缝外，一些地质现象如河床、点砂坝、成岩作用如岩溶、热液作用形成的白云岩等在曲率属性图上都会有很好的反映。 ? 由Bergbauer等在2003年提出多谱曲率计算方法，并被Al Dossary和Marfurt在2006年引入到三维体计算。这种方法可以同时获取长波长和短波长曲率图，解释人员就可以对不同尺度大小地质体进行分析。硬曲率（短波长）属性对于常规地震剖面上很难识别的100-200道长度的微小扰曲特征有一定的响应，也常用来分析地震无法分辨的裂缝发育区带以及由于破碎、成岩作用形成的较宽碗状特征。 ? 这些属性的质量与输入的数据有直接关系。为了获得精确的地震属性体，一般会先对输入的地震数据进行优化处理。这里“最优化”目的就是要去除在地震处理流程中没有消除的与层面或与振幅/相位相关的偏差效应。在工作站加载的叠前或叠后数据中或多或少还存在一些噪音，其来源有许多种，如与采集相关的、处理造成的假象或随机噪音等。 这里建议在计算几何类属性时考虑三个方面，以相干属性为例，包括（1）数据整理，（2）引入倾角约束计算，（3）选择合适的算法。在原始数据上采用构造约束类滤波处理能突出目标反射特征，弱化背景噪音，在此基础上计算相干属性结果会更干净。在计算相干属性时引入倾角导向后，结果会更清晰，避免了任何构造模式的影响，保证属性的准确性。采用基于本征值分解协变矩阵算法（也称为能量率算法）计算的相干属性结果要比其它算法成果更好。 ? 地震属性可视化在纵横向地震反射率切片数据上很难清楚的分辨出褶皱断裂、地层构造和大尺度沉积单元（如河道、下切河谷以及浊积扇