地震属性融合技术在河道砂体识别中的应用

第38卷第6期 2016年11月
物採化採讨异技木
COMPUTING TECHNIQUES FOR GEOPHYSICAL AND GEOCHEMIC八L EXPLORATION
V o l. 38 N o. 6
N o v. 2016
文章编号：1001-1749(2016)06-0832-05
地震属性融合技术在河道砂体识别中的应用
杨国权〃，刘强〃，刘延利〃
(1.中国石油大学（华东）地球科学与技术学院，青岛266580;
2.海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室，青岛266071)
摘要：地震属性分析是进行储层识别和描述的常用方法之一。

近年来，随着地震属性技术的 发展，属性融合技术逐渐成为一种新的属性分析方法，它能有效地改善单一属性分析的局限性问 题，使储层描述的结果更可靠，同时多属性融合技术能突出弱信号，对于小砂体识别具有重要意 义。

针对饶阳凹陷大王庄工区河道砂体的小、散、薄的特点，这里采用属性融合技术对其进行识 别。

首先，阐述了属性融合的必要性；其次，建立了属性融合的技术流程；最后，分析融合属性对 河道砂体的识别效果，并通过钻井资料进行了可靠性验证。

实际资料效果表明，融合属性对河道 砂体的识别效果比单一属性的效果好。

关键词：属性融合；单属性；弱信号；河道砂；砂体识别
中图分类号：P 631.4 文献标志码： A DOI：10. 3969/j. issn. 1001-1749. 2016. 06. 18
〇引言
地震属性技术是储层预测的常用手段之一，然 而，多数基于地震属性的储层预测方法都局限于使 用单一的地震属性预测储层，使得有些砂体不能有 效地识别和刻画。

近年来，地震属性技术发展迅速，多属性融合技术也逐渐成为一种新的属性分析方 法。

通过不同的方法设置不同属性的比重，可以对 具有某方面特征的砂体进行有效地识别。

目前，属性融合主要有两个方面：①基于属性图像的颜色融 合；②基于属性数据的融合[1_2]。

地震属性的图像 融合方法的一般都是基于R G B和H IS颜色信息融 合[h]，例如，Onstott[5]使用多属性显示，应用红 色、绿色、蓝色分别对应近炮检距、中炮检距、和远炮 检距地震属性，得到A V O的颜色叠加特性；Ba-h〇r lch[5]将R G B融合应用于频谱组成上。

基于数据的融合是运用数字图像处理的思想将地震属性值 通过数学变换等方式进行融合(如基于聚类分析、线 性回归、井属性以及人工神经网络的属性融合)。

与基于图像的颜色融合相比，基于属性数 据的融合方式其效果更优，精度更高。

饶阳凹陷大王庄地区主要发育河道砂，其特点 是小、散、薄，地震反射较弱[9]，单一属性很难将其准 确的识别出来[1°_ 11]。

这里在构造解释的基础上，提取了三大类，20余种叠后属性，从中优选出彼此 独立且跟砂地比较为敏感的属性。

首先，计算各个 属性与砂地比之间的相关系数，选取相关系数大的 属性；然后，将优选的属性进行归一化处理;最后，将 处理后的属性按不同的比例系数进行基于数据的融 合，并将融合属性用于砂体的识别及刻画[12_ 13]。

实际资料效果表明，融合属性能有效地突出弱信号，对河道砂体的识别能力有很大地提高，钻井资料证 实，融合属性对砂体范围的刻画也较为准确。

收稿日期：2015-10-10改回日期：2016-05-17
基金项目：国家科技重大专项（2011ZX05006 — 002);华北油田公司第三轮校企合作科研项目（H B Y T—W T Y—2014 — JS—247) 作者简介：杨国权（1962 —），男，副教授，主要从事储层预测和地震资料综合解释方面的研究工作，E-m a il:y g q l228@123.
杨国权等地裳属性融合技术在河道砂体识别中的应用833 6.期
1属性融合的方法原理
1. 1 理论思路
基于数据的属性融合就是在地质规律的指导 下》根据不同的地质需要，选取彼此独*1■对储层特 征敏感的几种地震属性，综合考虑各个属性对储层 的影响•通过一定的数学计算，得到一个综合属性的 过程[1_一般参与融合的属性个数为3个〜5个K。

属性融合是以属性优选为基础的，因此，优选 的属性效果好坏是至关重要的。

这里进行属性优选 的原M是同一大类的属性只选一种对储层参数最敏 感的属性。

地震属性对储层参数敏感性可以逋过属 性与储层参数之间的相关系数来衡量6此外，由于 纛纲不:同，一般:不■的地震:属牲的取值范:围也不M5有的甚至相差几个数量级，所以，在进行属性融合之 前，必须要对优选出的地震属性进行归一化预处理^综上所述，这里进行属性融合的基本流程如图 1所示
图1 属性融合基本流程
F ig. 1 T h e b a sic flo w o f a ttr ib u te fu s io n
1.2计算方法
前人提出的基于井属性的融合方法，在一:定的 半径内，需要先计算加权属性值，再计算门槌值，然，后进行属性融含|。

本方法与其稍有不同，对于属 性A，通过拟合井点处的属性值与井的储层参数(这 M选取砂地比），即坷得到二#的相关系数，这样，毎 —种属性和砂地比都对应一个相关系数，将选取的 所有属性的相关系数归一化即可作为属性融合时的 比例系数。

例如，优选出的n种属性、归一化之后分别 为X、XS、…X，它们与砂地比之问的相关系数分别 为n、?w,，那么，融合属性X的._然式如下.:t
x=X:++…+<1>
n 11n ^11n n%^
i-l i~l i~l
若设属性足的比例系数为々,，则有：
h=(2)
2r*
i-l
从式(2)中可以看出，这里的比例系数々；与相 关系数成正比，即属性足与砂地比的相关性越强，此属性在融合属性中所占的比例就越大s
2应用实例
2,1地质概况
研究1.区德.于饶阳凹陷大王庄构造带西南翼，工区面积为50 k m2，其构造发育情况如图2所示 该区断层较少，地层较缓，有利于岩性油气藏发育。

;n.区内发育馆陶组、东鲁组和沙河街组。

_的层东 三段为曲流河沉积，河流走向为北西或北东,东同生 断层下降盘或坡折带会改变方向；发育储层为河道 砂，特点是小、散、薄，地震反射较弱}给砂体识别带 来一定的难度；钻井资料表明，工区内的砂地比东 15%〜3|%之间《4
F ig. 2 T h e tO c o n to u r o f m e m b e r 3 o f D o n g y in g
fo r m a tio n in D a w a n g z h u a n g re g io n
2,2应用效果
在构造解释的基础上，沿目的层提取了 3大类 (振幅、瞬时i层序），27种地震属性，通过计箅各种 属性尊砂地比之间的相关系数，优选出R M S振幅、瞬时频率和峰谷两积比3种与砂地比相关性较好的 膚性，如图3 ~图__ 5_所示:，它们与砂地比之间的相关 系数分别为=4,,7<3、〇. 63、0、68。

将优选出的地震羼 性进行归一化处理，按照公式（1)进行融合计算，得 到融隹挂的羼性，如闺_6
所示^
834物探化探计算技术38卷
N39'〇500 1000 1500
N30
N610
_12000
111000
10000
9000
8000
17000 6000 5000 4000 3000 2000
图3 东三段R M S振幅属性
F ig. 3 T h e R M S a ttr ib u te o f m e m b e r 3 o f
D o n g y in g fo r m a tio n
图5 东三段峰谷面积比属性
F ig. 5 T h e area ra tio o f pe ak and tro u g h a ttrib u te
o f m e m b e r 3 o f D o n g y in g fo r m a tio n
P
图4 东三段瞬时频率属
F ig. 4 T h e in sta n ta n e o u s fre q u e n c y a ttr ib u te o f
m e m b e r 3 o f D o n g y in g fo rm a tio n
比较图3〜图6可以看出：R M S振幅属性对河 道砂体具有较强的识别能力，但是在河道的内部（图3中椭圆区域），由于砂体较小，在R M S图上反射较 弱；而在融合属性上，对应的位置（图6椭圆区域)可 以看出反射明显增强，且在图6上，可以清晰地识别 出北西和北东向的河道展布。

根据钻井资料来对融合属性效果进行可靠性验 证。

首先，选取N4、N62x、N202井处（椭圆区域），在峰谷面积比属性上为有利储层发育区域（红色），在R M S振幅属性上显示为不利区域（蓝色），而在 融合属性上显示为有利储层区域。

钻进资料显示，三口井的砂地比均在27%以上，储层较发育，且此
0 500 1000150010.35 0.3 0.25 0.2
10.15 0.1 0.05 0
图6 东三段融合属性
F ig. 6 T h e fu s io n a ttr ib u te o f m e m b e r 3 o f
D o n g y in g fo rm a tio n
区域为河道内部，应为有利储层发育区域，符合实际 拿义|对井N610,在R M S振幅属性上显示为有利 区域，而在瞬时频率属性和峰谷面积比属性上均显 示为不利区域，融合属性上显示为有利区域；钻井资 料显示，NSIO井的砂地比为%，储层较为发育?最后，井N64,在R M S属性和瞬时频率属性上显示 为不利区域，而在峰谷面积比属性上显示为有利区 域，融合属性显示为不利K域，钻井资料证实，N64 井的砂地比为18 °/彳，储层较为不发育。

综上所述，融合属性对砂体的识别和横向展布 形态的刻画f
都具有一定的可靠性。

杨国权等：地震属性融合技术在河道砂体识别中的应用835 6期
3结论
这里所采用的属性融合方法是基于数据的融 合，在融合的算法上采用的是将属性与储层砂地比 的相关系数处理后作为比例系数，这种设置方法物 理意义明确，即属性X z与砂地比的相关性越强，此 属性在融合属性中所占的比例就越大，这样相当于 把与砂体相关的因素放大，有利于对砂体地识别和 刻画。

实际资料表明，这种方法得到的融合属性在 对砂体地识别和横向展布形态的刻画上都具有一定 的可靠性。

参考文献：
[1]李婷婷，王钊，马世忠，等.地震属性融合方法综述
[J].地球物理学进展，2015(01): 378 — 385. (I n C h i-
nese)
L I丁丁，W A N G Z，M A S Z，et al. S u m m a ry o f seism ic
a ttri
b u te s fu s io n m e th o d[J]. P ro g re s s in G e o p h y s i
c s,
2015(01)；378-385.(I n C h in e se)
[2]赵虎，尹成，朱仕军.多属性融合技术研究[J].勘探地
球物理进展，2009,32(2): 119 —121,79 — 80.
Z H A O H,Y I N C, Z H U S J. T e c h n iq u e o f seism ic
m u lti —a ttrib u te f u s io n[J].P E G, 2009,32(2)；119
I _ I ,79一80. (I n C h in e se)
[3]陈俊，程金星.基于R G B — I H S变换的地震属性融合
方法[J].石油天然气学报，2014(11): 69 — 73,6.
C H E N J,C H E N G J X. T e c h n iq u e o f se ism ic m u lt i —
a ttri
b u te fu s io n based o n R G B— H IS[J].J o u rn a l o f
O il and Gas T e c h n o lo g y. 2014, (11)；69 ~73,6. (I n
C h in e se)
[4]丁峰，年永吉，王治国，等.地震多属性R G B A颜色融
合技术的应用研究[J].石油物探，2010(03): 248 —
252,5.
D E N G F,N I A N Y J, W A N G Z G, et al. A p p lic a tio n
o f se ism ic m u lt i —a ttrib u te s R G B A c o lo r b le n d in g[J].
G e o p h y s ic a l P ro s p e c tin g fo r P e tro le u m, 2010(03) ：248
—252,5. (I n C h in e se)
[5]O N S T O F F. P ro ce ssin g and d is p la y o f o ffs e t — de p e n d­
e n t re fle c tiv ity in re fle c tio n s e is n o g r a m s[D]. A u s tin,
U S A；U n iv e r s ity o f T e x a s,2014.
[6]李小霞.地震多属性融合技术应用研究[D].成都：成
都理工大学，2014.
L I X X. R esea rch o n th e A p p lic a tio n o f S e ism ic M u lt i
— a ttrib u te s F u s io n M e t h o d s[D].C h e n g d u：C h e n g d u
U n iv e r s ity o f T e c h n o lo g y, 2014. (I n C h in e se)
[7]段春节，赵虎，吴汉宁，等.基于井位的地震属性融合
技术研究[J].地球物理学进展，2009(01) :288 — 292.
D U八N C J, Z H八O H,W U H N,e t al. R esea rch on
te c h n iq u e o f se ism ic a ttrib u te s s y n th e s is based o n w e lls
[J].P ro g re ss in G e o p h y s ic s, 2009 (01)；288 — 292.
(I n C h in e se)
[8]李芳，王守东，陈小宏，等.基于模糊逻辑的多属性融
合油气预测方法[J].石油地球物理勘探，2014,49
(01)；197一204,307. (I n C h in e se)
L I W A N G S D,G H E N X H，et a l.八u to m a tic m a tc­
h in g o f se ism ic and lo g g in g da ta [J].O G P，2014,49
(1): 197-204,307.(I n C h in e se)
[9]马光克，李达，隋波，等.地震多属性融合曲线重构技
术在储层预测中的应用[J].物探与化探，2013,37
(06): 993-997.
M A G K, L I D, S U I B, et al. th e a p p lic a tio n o f seism ic
m u lt i — a ttrib u tte s based o n th e in te g ra tio n re c o n s tru c­
tio n te c h n iq u e to re s e rv o ir p r e d ic tio n[J]. G e o p h y s ic a l
and G e o ch e m ica l E x p lo ra tio n, 2013，37 ( 6 ):993 —
997. (I n C h in e se)
[l〇]吴朝容，段文燊，石磊，等.川西拗陷蓬莱镇组河道砂体识别技术[J].物探与化探，2003,27(04):299 —
301,304.
W U Z R,D U A N W Y,S H I L,e t al. T h e Te chno lo gy
fo r id e n tify in g th e riv e r sand b o d y in p e n g la izh e n f o r­
m a tio n o f w e s te rn sich u a n d e p re s s io n[J]. G e o p h y s ic a l
and G eo chem ica l E x p lo ra tio n, 2003，27(4):299
'i111, 304. (I n C h in e se)
[11]石兰亭，杨勤林，易定红，等.冀中饶阳凹陷大王庄地
区古近系沉积演化特征与储盖组合分析[J].东华理
工学院学报，2007(02): 132 — 136.
S H I L丁, Y A N G Q L,Y I D H，et al. S e d im e n ta ry E-
v o lu tio n and R e s e rv o ir — C ap R o c k A sse m b la g e s o f
Palaeogeue in D a w a n g zh a n g A re a, R a o ya n g S ag, C e n­
tr a l H e b e i P ro v in c e[J].J o u rn a l o f E a s t C h in a I n s t it u­
te o f T e c h n o lo g y, 2007(02)：132 — 136. (I n C h in e se) [12]赵力民，彭苏萍，郎晓玲，等.利用S tr a tim a g ic波形研
究冀中探区大王庄地区岩性油藏[J].石油学报，2002
(04): 33-36,5.
Z H八O L M，P E N G S P，L A N G X L，et al. A p p lic a-
tio n o f s tra tim a g ic w a v e fo rm c la s s ific a tio n te c h n iq u e to
th e re se a rch o f lith o lo g ic o il re s e rv o ir in D a w a n g zh u a n g
area [J].A c ta P e tro le i S in ic a, 2002(04): 33 — 36，5.
(I n C h in e se)
[13]谢兴隆，孙晟，王彦春，等.基于E E M D的地震瞬时属
性在砂砾岩中的应用[J].物探与化探，2014,38(04):
717-722.
X IE X L, S U N S, W A N G Y C, et al. T h e a p p lic a tio n o f
se ism ic in sta n ta n e o u s a ttrib u te s based o n E E M D in
836物探化探计算技术38卷
g lu t e n it e[J].G e o p h y s ic a l and G e o ch e m ica l E x p lo ra­
tio n, 2014, 38(4)；717-722.(I n C h in e se)
[14]刘爱群.综合地震属性在埕岛断裂系统识别中的应用
[J].物探与化探，2009,33(01): 54 — 58.
L I U A Q. T h e re c o g n itio n o f chengdao o ilfie ld fa u it s y s te m[J]. G e o p h y s ic a l and G e o ch e m ica l E x p lo ra tio n, 2009，33(1):54一57. (I n C h in e se)
[15]姚威，吴冲龙，史原鹏，等.利用地震属性融合技术研究洪浩尔舒特凹陷下白垩统沉积相特征[J].石油地 球物理勘探，2013,48(4):634 — 642,676,505.
Y A O W，W U C L，S H I Y P，et al. S e d im e n ta ry ch a ra c­
te ris tic s re se a rch o n lo w e r C retaceou s in H o n g h a o e r-
s h u te D e p re s s io n u s in g se ism ic m u lti — a ttr ib u te fu s io n
[J].O G P,2013,48(4)；634- 642,676,505. (I n C h i­nese)
The application of seismic attribute fusion technology in recognizing channel sands
YANG Guo-quan1，2，LIU Qiang1，2，LIU Yan-li1，2
(1. C h in a U n iv e r s ity o f P e tro le u m(E a s t C h in a) ?Q in g d a o266580 ,C h in a;
2. L a b o ra to ry fo r M a rin e M in e ra l R e s o u rc e s, Q in g d a o N a tio n a l la b o ra to ry fo r M a rin e
Science and T e c h n o lo g y, Q in g d a o266071,C h in a)
Abstract：S eism ic a ttr ib u te a n a lysis is one o f th e c o m m o n ly m e th o d used to id e n tify and d e scrib e re s e rv o ir. In re c e n t ye a rs, w ith th e d e v e lo p m e n t o f se ism ic a ttr ib u te te c h n o lo g y, fu s io n te c h n o lo g y g ra d u a lly becom es a n e w m e th o d o f a ttr ib u te a n a lysis.
I t can e ffe c tiv e ly im p ro v e th e lim ita tio n s o f a s in g le a ttrib u te an alysis? th e m o re re lia b le th e re s u lts o f re s e rv o ir d e s c rip tio n and m a ke th e re s u lts o f re s e rv o ir d e s c rip tio n m o re re lia b le. W h a t is m o re, a ttr ib u te fu s io n can enhance th e w e a k s ig n a ls, w h a t is s ig n ific a n t fo r som e s m a ll sand b o d y s id e n tific a tio n. T h e ch a n n e l o f sands is c h a ra cte rize d b y sm a ll? s c a tte re d and th in and can be re cognize d e ffe c tiv e ly b y th e a ttr ib u te fu s io n te c h n o lo g y. F ir s t ly,th is p a per e xp o u n d s th e ne ce ssity o f a ttr ib u te fu s io n；sec­o n d ly, th e a ttrib u te fu s io n te c h n o lo g y process is e s ta b lis h e d；a t la s t, w e g ive th e re c o g n itio n re s u lt o f th e ch a n n e l sands and v e rifie d b y d r illin g data. R e a l da ta p ro ce ssin g c o n firm s th a t th e re c o g n itio n re s u lt o f fu s io n a ttr ib u te is b e tte r th a n th e sin g le a t­
trib u te.
Key words：a ttrib u te fu s io n；s in g le a t t r ib u t e；w e a k s ig n a l；ch a n n e l s a n d；sand b o d y re c o g n itio n。