地震相干体及断层识别技术研究
地震相干技术在断层与沉积相解释中的应用
空间组合模式提取相关属性 。这些模式可以从不 同 的侧面反映储集层 的特征 ， 如非 均质性 、 断层类 型 等 。在纵、 横测线方 向上分别计算地震道的相似性 ，
可 以测 量 出二 维相 关性 。 由这 些 二维测 量 值 的组 合 可 以得到 三维 相关 性 的量 度 。选 用合适 的地震 道 的
地 震 相干 的最 有效 和最 重 要 的应 用之 一是 同相 轴 的检 测 ， 别是 当 同 相轴 的 幅值 较 小并 隐 藏在 噪 特 声中时， 除检 测 外该 测量 还 对 同相 轴 的 强度 赋 予 一
个定量的值 ， 若其估值是一个能量归一化的度量值 ，
收 稿 １期 ： ０５１—７ 修 改 日期 ： ０６Ｏ —１ ５ ｔ ２０ —１ ； ０ ２０ 一１１
出了应用地震相干数据体解释断层的有效性 。佘德 平等人介绍了多道相关技术 的数学原理 ， 用多道相 关技术制作三维相干数据体 的方法 ， 论述 了三维相 干数据体在实际资料 中的应用 ， 结果证 明三维相干 数据体具有速度快 、 无人工干预等优点 ， 不仅可以快 速准确 的确定断层平面展布及 其细节特征 ， 而且可 以利用其提供的地层产状信息研究 目标储层的构造 沉积演化体系【４。目前在胜利 、 ３ｊ ， 大庆 、 大港 、 华北 、 中原 、 四川等油田， 地震相干技术正在被广泛加以应
空 间变化 特 征 ， 而 可 以指 导工 作 人 员 进 行 地 震 解 从
常难于识别解释。但这些断层在地震剖面上表现出 连续 的地震反射发生错断或扭动 ， 其波形 的相似性 发生变化 ， 连续性变差。根据断层 的这一地震反射
特点， 利用相干技术 ， 定量地算 出在一定时窗内相邻 地震道问的相关值 ， 就可 以在相关值分 布图上把细
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）。
地震相干体技术
（2）基于高阶统计量的相干体技术
高阶统计量具有许多优点，从提高相干体算法抑制噪声的能力和减小计算量的角度出 发 ，陆文凯等人将高阶统计量方法与相干体技术相结合，以 C1 算法为基础，提出了一种 新的基于高阶统计量的相干体(CHOS)算法，该算法仅需三道地震记录同时参与运算：
式中： 1是地震道 u(xi , yi ,t ) 与 u(xi1, yi , t 1) 之间的时间延迟， 2 是地震道 u(xi , yi , t ) 与 u(xi , yi1, t 2 ) 之间的时间延迟。最后得到的某一样点处的相干
1996，相干技术公司（CTC）成功地将相干体技术商业化并拥有该技术 唯一的许可证；1999年，CoreLab公司收购CTC公司；2000 Core Lab 从BP Amoco公司购得相干体技术全套专利。
此后 ，相干体技术在地震油气勘探领域得到了广泛 的应用和发展 ，近 年来又发展了基于几何结构张量的相干体技术等，在与可视化结合、与 小波变换结合、相干体的自动化解释研究等方面都有较大发展，并向叠 前地震数据应用的方向延伸。
值为：
新一代相干体技术
（2）基于高阶统计量的相干体技术
振幅数据切片
CHOS算法相干体切片
C2算法相干体切片
C3算法相干体切片
新一代相干体技术
（3）基于小波变换的多尺度相干体分析技术
多分辨率分析又叫多尺度分析，其中小波变换是其主要的分析手段。同傅氏变换相比
较，小波变换具有更好的局部化特性，可以任意调节空间的分辨率，即有“变焦”功能， 被誉为数字上的显微镜。
kt kt
px j px j
qy j )
qy j )2
式中：下标 j 表示落在分析时窗内的第 j 道； xj 和 yj 表示第 j 道与分析时窗内中心点 t 在 x 和 y 方向的距离；p 和 q 分别表示分析时窗内中心点，所在局部反射界面 x 和 y方向的视倾 角。
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。
用相干体属性开展断层识别
地层在原始地层沉积时在横向基本是均匀的， 至少是渐进变化的，所 以 在 地 震 勘 探 中 相 邻 道 间 的 反 射 地 震 信 号 具 有 连 续 性 ，当 地 层 发 生 构 造 运 动 后 ， 地层的均匀性受到 破 坏，相 邻 道 之 间 反 射 地 震 信 号 的相似性也随之发 生 变 化，三 维 相 干 技 术 就 是 一 种
第５２卷 第１期 ２０１９ 年 （总 ２１１ 期 ）
Hale Waihona Puke 西 北 地 质ＮＯＲＴＨＷＥＳＴＥＲＮ ＧＥＯＬＯＧＹ
ＤＯＩ：１０．１９７５１／ｊ．ｃｎｋｉ．６１－１１４９／ｐ．２０１９．０１．０２３
Ｖｏｌ．５２ Ｎｏ．１ ２０１９（Ｓｕｍ２１１）
用相干体属性开展断层识别
席 桂 梅１，２，何 书 耕２，闵 也２，孙 颍 川２，李 启 成２
第１期
席 桂 梅 等 ：用 相 干 体 属 性 开 展 断 层 识 别
２４５
干技术能充分利用 计 算 机 计 算 速 度，从 宏 观 上 了 解 地层岩性的空间变化规律及整个工区断层分布情况 （张 延 玲 等 ，２００５；高 鹏 等 ，２０１０）。
１ 相干算法
１．１ Ｃ１ 相 干 算 法 Ｃ１相干算法是 在 提 出 相 干 体 技 术 概 念 之 初 的
Ｆａｕｌｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｂｙ ｔｈｅ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｙ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ
ＸＩ Ｇｕｉｍｅｉ １，２，ＨＥ Ｓｈｕｇｅｎｇ２，ＭＩＮ Ｙｅ２，ＳＵＮ Ｙｉｎｇｃｈｕａｎ２，ＬＩ Ｑｉｃｈｅｎｇ２
三维地震资料精细识别小断层
三维地震资料精细识别小断层小断层三维地震资料精细识别研究现状近几年随着高精度(高分辨)地震采集技术、相干数据体解释技术、三维可视化技术和谱分解等技术相继出现、广泛应用和不断提高，使得地震资料解释的识别能力和解释精度得到了很大提高。
特别是在老油田滚动扩边和开发调整过程中，油田内部小断层和微构造已成为精细构造解释的重点内容之一。
近年来，适应油田开发的需要，许多技术与手段用于对小断层的识别和解释。
目前国内用于对小断层识别与解释的技术主要有：地震属性剖面解释、相干数据体解释技术、沿层切片解释技术、倾角、方位角及断棱边缘综合检测技术、蚂蚁体技术以及多种解释技术结合的断层综合解释技术。
(1) 相干数据体技术三维相干技术经历了三代算法的发展，它的第一代算法是基于互相关的相干性算法，计算比较简单，在处理有噪数据上存在某些局限性，仅适用于高质量的地震资料；第二代算法是通过在数学上建立一个协方差矩阵，把主测线和联络测线方向上两道互相关推广到多道分析窗内的多道互相关，并通过沿协方差矩阵中各个检测倾角或方位计算多道相干，其抗噪能力较强，可指示辨认反射面的倾角和方位，但分辨率较低；第三代算法是计算协方差矩阵中特征值的一种算法。
第三代算法优于第一代和第二代算法在于：当信号高于附加的高斯噪声水平时，能从相干性计算中去除噪声，这种方法在有噪数据中能提供最佳的横向分辨率。
其不足之处是，从理论模型试算结果看，在倾角较陡的地区，未考虑倾角的第三代算法没有第二代算法效果好，而考虑倾角的第三代算法仅与第二代算法效果相当；从经济效益看，第三代算法计算量比第二代算法大得多。
改进的第三代相干算法抗干扰能力强，横向分辨率高对断层尤其对小断层具有较高的检测能力。
另外，基于小波变换的地震数据的相干体算法可以得到高、低频瞬时相位信息，有利于精细构造解释，计算的相干体在小断层分辨程度效果明显。
(2) 倾角、方位角、断棱综合检测技术沿反射层计算出每个网格点的时间倾角，其过程是一种对时间图表面的微分。
地震相干体技术识别低序级断层方法研究
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｃ ｒ ｅ ｔｉ ｅ ｔ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｏ ｌｖ ｌ ａ ｌ ｅ ｐ ｕ ｏ ｈ ｘ ｌｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｄ ｖ ｌｐ ｅ ｔｏ ｉ ｓｒ ｃ ： ｏ ｒ ｃ ｄ ｎ ｉ ｃ ｔ ｆｔ ｅ ｌｗ ｅ ｅ ｆ ｕ ｔ ｉ ｈ ｌｆ ｌ ｒｔ ｅｅ ｐ ｏ ａ ｉ ｎ ｅ ｅｏ ｍ ｎ ｆｏ ｌ ｆ ｏ ｓｓ ｆ ｏ ａ ｄ ｇ ｓｉ ｏ ｌ ａ ｅ ｆ ｕ ｔｂｏ ｋ ｒｓ ｒ ｏ ｒ ．Ｌ ｗ ｅ ｅ ｆ ｕ ｔ ｈ ｖ ｈ ａ ｌ ａ ｓ ｓ ｈｇ ｅ ｅ ｆ ｕｔ 、Ｂａ ｅ ｎ ｎ ａ ｎ ｃ ｍｐ ｉ ｔ ａ ｌ ｌｃ ｅ ｅ ｖ ｉｓ ｏ ｌ ｌ ａ ｌ ａ ｅ ｔ ｅ Ｓ Ｈ ｅ ｃ ｕ ｅａ ｉ ｈ ｌｖ ｌ ａ ｌ ｃ — ｖ ｓ ｓ ｓｄ ｏ
ｔ ｅｓ ｃ ｃ ｈ ｒ ｎ ｅ ｐｒｎ ｉ ｌ ｔ ｕ ｈ ｒ ｏ ｏ ｅ ｔ ｅ ｏ ｅ ｅ ｃ ｌｏ ｉｈｍ ｗｉｈ ｏｐ ｉ ｚｎ ａ ｒ ｂｕ ｔ ｔ ｈｅｓ ｉｍｉ ｏ ｅ ｅ ｃ ｉｃ ｐｅ， ｈｅ ａ ｔ ｏ ｓ ｐｒ ｐ ｓ ｄ ｈ ｃ ｈ ｒ ｎ ｅ ａｇ ｒｔ ｔ ｔｍｉｉ ｇ ｎｄ ｏ ｓ ｏ ｎ ｓ ｏｉｅ，ａ ｄ ａ ｌ ｚ ｄ ｓ ｖ ｒ ｌ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｈ ｎ ｌ ｅ ｃ ｎ ｔ ｅｓ ｉｍ ｉ ｏ ｒ ｎ ｅｃ ｂ ａｃ ｌ ｔｎ ｅ ｕ ｔｉ ｃ ｕ ｎ ｎａｙ ｅ ｅ ｅ ａ ｒ ｍｅ ｅ ｓｗｉｈ ｔ ｅ ｉ ｆｕ ｎ ｅｏ ｈ ｅｓ ｃ ｃ ｈｅ ｅ ｃ ｕ ｅ ｃ ｌｕ ａ ｉ ｇ ｒｓ ｌ ｎ ｌｄ— ｐ
中 图分 类 号 ：Ｐ ３ 。４ ６ １ ４ 文 献 标识 码 ：Ａ
Ｍ ｅ ｈ ｄ ｓ ｕ ｙ ｏ ｅｓ ｉ ｏ ｅ ｅ ｅ ｃ ｂ ｅ ｈ ｑ ｔ ｏ ｔ ｄ ｆ ｓ ｉｍ ｃ ｃ ｈ ｒ ｎｃ ｕ ｅ ｔ ｃ ｎｉ ｕｅ ｔ ｎ ｅ ｐｒ ｔ ｔｏ ｆ ｌ ｗ ｅ ｅ ａ ｌｓ ｏ ｉ ｔ ｒ ｅ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ｌ ｖ ｌｆ ｕ ｔ
基于小波变换的相干体技术在地震解释中的应用
针对这一问题，本文提出了改进的区域增长算法，利用已确定 的层位部分以及邻域信息对候选层位点做进一步的检查，以剔 除候选层位点集中的奇异3、提出了基于邻域信息的方向约束蚁 群断层识别算法。对蚁群断层追踪算法进行了学习和研究，由 于常规蚁群算法中蚂蚁的移动是基于信息素随机确定的，受地 层残留响应的影响，早期蚂蚁的移动可能存在误差，对最终结 果造成影响。
地震相干体技术通过计算三维数据体中的某一道与相邻若干道 间相似程度来检测地震波同相轴的不连续性，得到对应的地震 相干体。相干体消除了横向变化平缓的层位对断层观察的影响， 是个便于断层解释的断层增强体，大大地缩短三维地震数据的 解释周期。
本文针对小波相干体，层位追踪、断层识别算法等地震资料解 释软件中常运用到的一些技术，进行了学习和改进，以提高地 震解释的准确率，具体研究内容及创新点如下：1、提出了基于 小波变换的自适应时窗相干体算法。传统小波相干体技术有很 好的抑制噪音，抗干扰能力，但在计算分频相干体时仍采用以 计算点为中心长度固定的时窗。
为了降低搜索的随机性，本文提出基于邻域信息确定蚂蚁的初 始搜索方向，在一定范围内进行移动，减弱了搜索的随机性， 加快了算法的收敛速度，在自适应小波相干体的基础上完成断 层的自动追踪。4、实现了基于多分辨率扩展八叉树的大规模地Байду номын сангаас震体数据的处理和解释。
随着地震数据规模的不断增大，地震解释技术的可行性面临巨 大的挑战，针对大规模地震数据相干体的计算量较大，且基于 GPU的三维体绘制显卡限制等问题，本文实现了地震体的外存多 分辨率八叉树结构的构建算法。扩展八叉树通过分块动态加载 解决了显卡内存限制的问题，除此之外，先加载低分辨率对整 体分布有个掌握，再交互选择感兴趣区域加载细节信息进行处 理解释的方式，增强了地震解释的可视化和交互式体验。
高级地震构造体解释之断层解释技术(landmark)
高级地震构造体解释技术综述整个解释以Geoprobe三维可视化解释工具为平台，以相干体，倾角体，曲率，体融合技术为手段快速解释区域断裂结构。
三维可视化是个好东西，这个技术肯定不是一个新的技术了，成熟运用要有20多年时间了，但在实际工作中，我们大部分人没有抛弃原始的一张张剖面比对解释的方式，导致地质人员不能快速入手，往往就继续把解释推给了“解释员”，本文已经假设你对研究区的地质条件了如指掌，单论技术。
三维可视化分为断层体可视化解释和层位的自动追踪，它是我们常用解释方式和空间解释的结合。
重点看Geoprobe断层体解释的一般流程。
优点：断层解释可以在多体多个方向上进行，一次可以进行多条断层解释，空间组合准确快速，不需要先进行层位解释，大大提高了工作时间和效率。
要从三维空间立体的搭建断层（具体的操作，可以见“勘探风暴”即将推出的相关课程）第一步：断层平面解释。
1、单剖面浏览确定区域发育的主要断裂（一到三级断裂），做到心中有数，尤其是断裂的平面分布。
2、分析构造演化，尤其是一级断裂分布特征。
第二步：断层可视化解释。
其实质就是空间大数据的浏览，了解空间各种可能地质现象的分布情况。
1、相干体计算现在相干体已经发展到了所谓“N”代相干算法，咱们不管几代，充分利用好基本的相干识别大断裂是没有任何问题的，至于序级很低的断层甚至裂缝，有更高级的识别方法，不在讨论之列。
2、提高相干体的预处理和后处理F-K扇形滤波器-基于视倾角增强相干信号能量，这一处理功能在poststack/PAL中有，我们有机会的话将来讲讲如何选取扇形滤波器。
图像增强-可以用于常规数据体或相干体，用来去除随机噪音和相似性数据中的尖脉冲，压制假的相干异常，加强与断层有关的区域相干异常。
3、断层自动解释ffa基本的思路：断层属性->断层探测->断层透视->体融合->断层解释。
这个FFA我们软件中不一定有，是一种图像识别技术，没有也无所谓，现今个GeoProbe已经把这些功能进行了一个变通，至少可以做体融合解释毫无问题，4、倾角方位角计算3-D 复数道分析(InstantaneousDip/Azimuth)直接上实例，欲知如何提取和解读这些图件，请参加勘探风暴提供的相关培训课程。
相干体技术算法研究及其在地震资料解释中的应用_孙夕平
收稿日期:2002-05-06基金项目: 九五 中国石油天然气集团公司攻关项目(99002713-8)作者简介:孙夕平(1976-),男(汉族),山东诸城人,在读博士研究生,从事复杂地质条件下地震勘探机理的研究。
文章编号:1000-5870(2003)02-0032-04相干体技术算法研究及其在地震资料解释中的应用孙夕平,杜世通(石油大学地球资源与信息学院,山东东营257061)摘要:相干体技术用于检测地震波同相轴的不连续性,可以用来识别断层、特殊岩性体、河道等,为三维地震资料解释提供了技术手段。
相干体技术算法已从最初的互相关算法发展到相似算法、本征结构算法,并从时域发展到频域。
用协方差矩阵的形式综合了相干体技术的3种算法,论述了各种算法的优、缺点和适用条件,并讨论了三维相干数据体在地震资料解释中几个方面的应用。
研究结果表明,对于不同的解释目的,可以选择效率和精度合适的算法,得到的相干体可以为地震解释提供丰富的信息。
关键词:地震波;检测;相干体技术;相似性;相干算法;本征值;三维相干数据体;地震解释中图分类号:P 631.44 文献标识码:A引 言相干体技术的基本原理是在偏移后的三维数据体中,对每一道每一样点求得与周围数据的相干性,形成一个表征相干性的三维数据体,即计算时窗内的数据相干性,把这一结果赋予时窗中心样点。
应用三维相干数据体切片进行构造和岩性解释,可帮助解释人员迅速认识整个工区的断层及岩性等的空间展布特征,从而达到提高解释速度与精度,缩短勘探周期的目的。
因此,进一步研究和发展相干数据体的计算方法,提高其质量和速度具有重要意义。
目前,相干体的算法主要有3种:基于相关的算法、基于相似系数的算法和基于本征结构分析的算法[1~3]。
笔者通过协方差矩阵将3种算法综合起来,分析各算法的优缺点和适用条件,举例讨论相干体技术在地震资料解释中几个方面的应用。
1 算法描述相干体技术的3种算法可以用协方差矩阵统一起来[3]。
地震数据相干体分析技术
地震数据相干体分析技术（感谢著作者：中油集团经济技术研究中心汪红李万平）地震数据相干体分析技术一、技术原理及主要技术内容相干处理不同于常规地震资料处理,它不是对反射波成像,而是通过分析波形的相似性对三维数据体的不连续性进行成像。
CTC、LGC、GQS等多家公司均有相干处理的软件产品投放市场。
由于各公司的优势技术不同,解决问题的出发点不尽相同,因此在相干处理过程中考虑的因素有所差异,相干处理的最终效果各有所长,但他们所采用的方法原理基本相同(图1)。
相干体技术主要利用互相关和相似性算法，再根据不同参数计算多种连续属性。
当地质平面连续时，道和道之间有高的相关值或相似值，当地层不连续时，相关值或相似值出现低值异常。
引起低值异常的原因可能有如下几种：①断层及其附近；②地层或岩性变化，特殊的沉积体系；③地层倾角比较大；④缺少反射；⑤数据质量差等。
地震数据中有明显的垂直断层或波形扭曲变化时，一般会产生清晰可辨的低连续值窄带，在切片上能得到突出的反映。
逐级的海进层序会产生广泛的中等连续值区，陡倾角地层而没有用倾角校正时会产生宽的低连续带。
同样，数据质量差或缺少反射，也可以产生宽的低不连续带。
对第一道，和相邻的2、4或8道作互相关，然后分析相关系数来确定连续性属性值，并把它分配给中心采样值。
可以输出多种连续性属性值：①最大；②最小；③中值；④方差等。
“最小”的方法是选取和相邻的道作互相关系数中的最小值作为中心采样值。
这是用得最多的方法，这种方法有效地突出了数据中的不连续性，对分析断层和地层引起的低值异常最有用。
“最大”的方法是选取和相邻的道作互相关系数中的最大值作为中心采样值。
“中值”是选取和相邻的道作相互关系数中的中值作为中心采样值。
还有“方差”等。
除“最小”的方法外，其他方法都一定程度地存在着抹掉横向上剧烈变化的问题，对分析低相似值不利，没有用“最小”的方法效果好。
实现步骤如下：①根据选择的模式和相邻的2、4或8道作互相关；②确定归一化的互相关值；③把归一化作为输入来计算连续性属性；④把计算的连续性属性分配到中心采样道；⑤沿道往下移动相关窗口重复处理来计算下一个采样的属性值。
地震相干体技术在识别小断层和裂缝中的应用_以川西地区沙溪庙组为例_韦红
fault and stratigr aphic features: T he co her ence cube
[ J] . T he L eading Edge, 1995, 14( 10) : 1 053~ 1 058
中图分类号: P631 4
文献标识 码: A
相干分析技术常用于地震资料解释和储层预 测研究[ 1, 2] 。地震相 干体技术是近 年来发展起来 的一项功能强大的地震属性解释技术, 主要应用于 地质构造、沉积环境的解释和隐蔽性油气藏的勘探 开发[ 3] 。相干体是对地震道之间相似性的数学描 述, 是一种新的地震属性体[ 4~ 6] 。本文根据地震数 据质量的好坏和要解决的实际问题, 利用二进制、 加权、中值、分形维、离散度、熵计算等算法计算体 属性, 对地震资料进行相关处理后, 可获得倾角体、 方位角体和相干体, 对倾角体、方位角体和相干体 进行联合显示, 可描述地层的细微断裂、断层及裂 缝带、岩性和油气水边界的变化, 解决很多传统相 干技术难以解决的实际问题。
2) 针对越来越复杂的地质情况, 采用单一的 算法已不能很好地解决地质问题, 需要联合多个属 性得到一个可靠的储层模型, 并尽可能多地从地震 数据中获取地质信息。
目前, 相干体技术主要应用在叠后地震数据体 上, 大大缩短了三维地震数据的解释周期。但只有 信噪比高的地震资料解释出的断层才可信, 否则很 难对相干体进行合理解释。预计相干体技术将逐 渐向叠前地震数据和共方位、共偏移距地震数据的 应用上发展, 在未来的油气勘探开发中发挥更大的 作用。
地震数据相干体分析技术
地震数据相干体分析技术地震数据的相干体分析技术是一种利用地震数据中的相干性信息，来研究地震活动规律和地震源特征的方法。
相干体是指在一定时间段内，地震波传播路径上的地震信号的相位和振幅相对稳定，具有较高的相干度。
相干度是衡量两个地震信号之间相干性强弱的指标，可用于分析地震波的传播特征和地下介质的结构。
相干体分析技术主要包括相干度计算方法、相干体提取方法和相干体分析方法三个方面。
首先，相干度计算方法是相干体分析的基础。
常用的相干度计算方法有互相关法、谱相关法和小波变换法等。
互相关法通过计算两个信号的时间序列之间的相关系数，得到相干度值。
谱相关法是将信号在频域上进行相关计算，利用信号的频谱特征来计算相干度。
小波变换法是利用小波变换将信号分解成不同尺度和频率的小波系数，然后计算小波系数之间的相干度。
其次，相干体提取方法是从地震数据中提取相干体的过程。
常用的相干体提取方法有滑动窗口法、相干度阈值法和小波变换法等。
滑动窗口法将地震数据分成多个时间窗口，然后计算每个窗口内信号之间的相干度，得到相干度时间变化曲线，从中提取出相干度较高的时间段作为相干体。
相干度阈值法是根据相干度的统计特性设定一个相干度阈值，只有大于该阈值的相干度才被认为是相干体。
小波变换法将地震数据进行小波变换，然后计算小波系数之间的相干度，从中提取出相干度较高的小波系数作为相干体。
最后，相干体分析方法是利用提取到的相干体来研究地震活动规律和地震源特征。
常用的相干体分析方法有相干体叠加法、相干体分析法和相干体变化法等。
相干体叠加法是将相干度较高的地震信号进行叠加，放大地震信号的相干体特征。
相干体分析法是对提取到的相干体进行频谱分析、尺度分析和相位分析，从中获取地下介质的结构信息。
相干体变化法是对相干体的时间变化进行分析，研究地震源的演化特征和地震活动的周期性规律。
综上所述，相干体分析技术是一种重要的地震数据处理方法，可以用于地震波传播特征分析、地下介质结构研究和地震源特征分析等方面。
利用相干数据体检测断层与特殊岩性体
利用相干数据体检测断层与特殊岩性体
利用相干数据体检测断层与特殊岩性体
利用三维地震资料解决复杂的地质问题具有明显的优越性,因为三维地震数据体包含丰富的地层、岩性等信息.然而采用常规三维地震资料的解释方法,工作量很大,而且很难得到断层和特殊岩性体清晰而准确的直观图像.利用相干数据体检测方法可以解决这一问题.相干数据体是通过对道间相似性等属性的计算,实现三维振幅数据体向三维相似系数等属性体的转换.利用相干属性体可对断层做自动、半自动解释,也可以实现特殊岩性体的准确成像;既可以降低劳动强度,又可以缩短三维地震资料的解释周期.文中详细描述了相干数据体算法以及断层和特殊岩性体的自动检测方法,实际资料处理展示了相干属性体的良好应用前景.
作者：王永刚刘礼农 Wang Yong-gang Liu Li-nong 作者单位：石油大学石油资源科学系,山东东营257062 刊名：石油大学学报（自然科学版） ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF THE UNIVERSITY OF PETROLEUM,CHINA（EDITION OF NATURAL SCIENCE）年，卷(期)：2000 24(1) 分类号：P631.443.9 关键词：相干数据体相似性相干时间切片沿层相干切片自动检测。
地震剖面上断层识别的特征
地震剖面上断层识别的特征1. 地震剖面与断层的基本概念大家好，今天咱们聊聊一个跟“地震”息息相关的话题，那个神秘又有点吓人的“断层”。
先来个简单的定义：地震剖面就是通过地震波反射得到的一种“照片”，这张照片显示了地壳的结构和组成。
而断层呢，就像是大地妈妈的皱纹，地壳在运动过程中产生的裂缝，听起来是不是很神奇？断层可不是随随便便就能找到的，得靠这些地震剖面的线索。
简单来说，断层就是地壳运动中形成的障碍，咱们得认真对待哦。
1.1 地震波的旅行地震波就像是大地发出的“嗓音”，它们通过不同的地质材料传播，速度也不一样。
有的地方速度快，有的地方慢，就好像人在不同的地面上走路一样。
有趣的是，地震波在遇到断层时，会发生反射和折射，形成一种独特的图像。
想象一下，如果你在水面上扔了一颗石头，石头下沉时水面会有波纹，地震波也是类似的道理。
只不过它们可是在地下翻腾呢，形成的剖面就像一幅丰富多彩的画卷。
1.2 断层的“特征”大揭秘说到断层的特征，咱们可得仔细看看。
首先，最直观的就是断层的形态，它们通常呈现出一条直线或曲线的样子。
有时候像是老虎的爪痕，有时候又像是蜿蜒的小溪，形状各异。
这可不是随便画画的，断层的形状和走向能告诉我们很多关于地壳运动的信息。
其次，断层两侧的岩层在地震波的影响下会出现错动，造成“位移”。
就像两辆车在十字路口相撞，撞得稀巴烂！这种错动可以帮助科学家们判断断层的活动性，嘿，这可真是个大功臣。
2. 断层的类型与特征咱们再来聊聊不同类型的断层。
其实，断层的种类可多了，最常见的就有正断层、逆断层和走滑断层。
这就像是不同的水果，苹果、橙子、香蕉，各有各的味道。
2.1 正断层正断层就像一个调皮的小孩，把上面的“岩块”往下拉，下面的岩块往上推。
这种情况通常出现在地壳的拉伸区，像是大地在“打哈欠”。
当地震波经过这些地方时，咱们就能看到明显的位移，像是空气中的波浪一样起伏不定。
2.2 逆断层而逆断层可就有点不同了，它是把下面的岩块推上来，就像是你努力把一个重物往上搬。
地震相干体技术的研究综述
地震相干体技术的研究综述
苑书金
【期刊名称】《勘探地球物理进展》
【年(卷),期】2007(030)001
【摘要】地震相干体技术是一项功能强大的地震属性解释技术,可大大缩短三维地震数据的解释周期.回顾了地震相干体技术发展的历程,概述了各种地震相干体计算技术的算法、适用性及其发展趋势,研究了影响地震相干体分辨率的因素,探讨了地震相干体技术在地震资料解释和储层含油气预测中的应用.相干体技术能为有利的储集带和隐蔽性油气藏勘探提供重要的信息,对地震属性的研究和应用有重要的指导意义.
【总页数】9页(P7-15)
【作者】苑书金
【作者单位】中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院,北京,100083【正文语种】中文
【中图分类】P631.4
【相关文献】
1.相干体技术在复杂山区三维地震解释中的应用 [J], 杨永波
2.地震属性相干体技术在煤田地震勘探中的应用 [J], 王红霞;王永奎
3.三维地震相干体技术算法介绍及应用效果比较 [J], 潘冀川
4.相干体技术算法研究及其在地震资料解释中的应用 [J], 张卫东
5.三维地震相干体技术算法介绍及应用效果比较 [J], 潘冀川
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地震相干体及断层识别技术研究
建相干体：根据相干体参数库计算相干体库 占用磁盘空间并建立相干体数据库；
计 算：根据相干体参数库和相干参数计 算相干体；
汇报内容
1. 项目概况 2. 相干体技术介绍 3. 软件实现 4. 效果分析
5.结论和建议
四、效果分析
在开发软件过程中，结合生产使用 中原油田文明寨工区、白庙工区、桥口 工区、前梨园工区、文西刘庄工区、白 音查干古尔、桑合、达尔其工区、新疆 塔中工区、普光气田工区、文卫工区进 行 了 应 用 ， 建 库 30 多 个 。 数 据 库 空 间 150GB。
P4 P3 P2 P5 P0 P1 P6 P7 P8
汇报内容
1.项目概况 2.相干体技术介绍 3.软件实现 4.效果分析 5.结论和建议
三、软件实现
该软件在微机平台上开发，采用 Windows 界 面 风 格 ， 用 C 、 C++ 、 VC6.0 作 为编程工具。
该软件作为一个子系统已集成到中原 油田分公司勘探开发科学研究院开发的 SGIS微机地震解释系统上。
自行开发
文西胡状工区
效
果
分
析
(4)
GNT(Discovery)
自行开发
文西胡状工区
效果分析(5)
（5）自行开发与GeoFrame
相干算法 线性相关(C1) 相似性分析(C2) 特征值(C3) （第一代） （第二代） （第三代）
自行开发
有
有
有
有
GeoFrame
X
X
效果分析(5)
达尔其西工区
geoquest 3x60
地震相干体及断层识别 技术研究
报告人：陈国俊
三维地震资料中断层识别方法研究
南京理工大学硕士学位论文三维地震资料中断层识别方法研究姓名：吕小惠申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：张二华;赵春霞20040601旦生』羔Ｌ————————一一三生些堡塑型！堑星堡型互堡业塑摘要随着石油勘探开发的不断深入，所面临的勘探对象越来越复杂，而断层的形态和分布对某些油气田的形成起着决定性的作用。
传统的二维地震勘探很难发现中小规模的断层，从上世纪７０年代就开始了三维地震勘探工作。
三维地震勘探与二维地震勘探相比具有数据采样密度大、成像精度高的优势，有利于研究地下地层详细结构。
其中三维相干技术是从三维地震数据体中提取和识别断层的一种有效方法。
本文研究了三维相干技术在断层识别中的应用与实现，利用相关函数突出地震数据中出现断层时数据的不均匀性，然后对相干数据体作水平切片，从而进～步将断层显示出来。
关键词：三维相干技术、三维地震勘探、二维地震勘探、断层、相关函数、地震资料、水平切片坝｝’论文维地震资科中断层识别方法研究ＡｂｓｔｒａｃｔＢｙｔｈｅｏｉｌｆｉｅｌｄｓ’ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｃｏｎｔｉｎｕｅｓ，ｔｈｅｇｅｏｌｏｇｙｏｂｊｅｃｔｓｔｈｅｙｆａｃｅａｒｅｂｅｃｏｍｉｎｇｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｃｏｍｐｌｅｘ，ｗｈｅｒｅｖｅｒｓｈａｐｅｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｆａｕｌｔｌａｙｅｒｓｐｌａｙｔｈｅｋｅｙｒｏｌｅｉｎｓｏｍｅｏｉｌａｎｄｇａｓｆｉｅｌｄｓ’ｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｉｔｉｓｄｉｆ矗ｃｕｌｔｆｏｒｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ２，ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｔｏｆｉｎｄｍｉｄｄｌｅａｎｄｓｍａＩｌｓｉｚｅｆａｕｌｔｌａｙｅｒｓａｎｄｔｈｅ３－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｗｏｒｋｂｅｇａｎｆｒｏｍ１９７０ｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈ２一ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，３－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｏｎｅｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｇｒｅａｔｅｒｄａｔａｓａｍｐｌｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｂｅｔｔｅｒｐｒｅｃｉｓｉｏｎｉｒｎａｇｉｎｇｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ，ｉｎｔｈｉｓｗａｙｉｔｉｓｍｏｒｅｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｄｅｔａｉｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．３－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｃｏｈｅｒｅｎｃｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄｔｏｆｉｎｄａｎｄｒｅｃｏｇｎｉｚｅｆａｕｌｔｌａｙｅｒｓｆｒｏｍ３－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｅｉｓｍｉｃｄａｔａｏｆａ１１ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ３－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｃｏｈｅｒｅｎｃｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅ’ｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｍｅｎｔｉｎｆａｕｌｔｌａｙｅｒｓ’ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｎｄｔａｋｅｓａｃｃｏｕｎｔｏｆｃｏｈｅｒｅｎｃｙｆｕｎｃｔｉｏｎｔｏｐｏｐｏｕｔｔｈｅｄａｔａ’ｓｕｎｅｖｅｎｎｅｓｓｉｎｓｅｉｓｍｉｃｄａｔａｗｈｅｎｆａｕｌｔｌａｙｅｒｓＯｃｃＨｒ．Ｔｈｅｎｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｃｕｔｐｉｅｃｅｔｏｔｈｅｃｏｈｅｒｅｎｃｙｄａｔａｗｉｌｌｂｅｄｏｎｅａｎｄｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｓｔｅｐｉｓｔｏｄｉｓｐｌａｙｔｈｅｆａｕｌｔｌａｙｅｒｓ．ｓｅｉｓｍｉｃＫｅｙｗｏｒｄｓ：３－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｃｏｈｅｒｅｎｃｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ、３－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍａｔｅｒｉａｌｓ、ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ、２－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｅｉｓｍｉｃｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ、ｆａｕｌｔｌａｙｅｒ、ｓｅｉｓｍｉｃｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｃｕｔｐｉｅｃｅＶ‘６２４玉９５声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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第三代相干体算法
相干算法
第三代相干体算法
相干算法
可以看出，相似系数计算的是协方差矩阵全部特 征加权求和与全部特征值之和的比。根据协方差 矩阵特征值所对应的物理意义，大特征值代表的 是分析元素空间中的主要成分，在有效信号占有 的地震道中，它反映的是有效信号；而小特征值 代表的是分元素空间中的次要成分，通常是噪声 干扰。仅保留大特征值，去除小特征值，有可能 去除噪声干扰，改善相干体计算的分辨率。根据 这一认识，Gersztenkorn等提出了第三代基于特 征结构的相干体计算方法。
项目来源： 中原油田分公司重点科技攻关项目，
合同号2004802。
研究时间：2004.4-2005.6
系统开发目的
在微机上研制一套地震相干体处理 和断层识别软件系统。
为勘探开发人员提供一套效率高、风险 小、精度高的地震相干体处理和断层识别软
件，提高复杂断块构造解释效率和精度。
系统开发的意义
1、当一个三维工区解释之前，通过地震相干体处理， 就能直接显示断层的分布规律和断层展布。 2、 地震相干体处理和断层识别技术能为解释人员提供 一套有利的解释工具和手段，能提高解释效率和精度。 3、地震相干体分析能够把隐藏在数据体中的岩性变化 凸现出来，如埋藏三角洲、河道和海滩，岩性异常体和 碳酸岩缝孔洞等地质现象。
相干算法
首先定义一个椭圆和矩形窗口，在这个窗口
中以分析点为中心，有J道地震数据
第二代相干体算法
相干算法
第二代相干体算法
相干算法
实际计算时，我们采用以下公式计算多道相似 系数
K J J
u(t kt pxi qyi , xi , yi ) u(t kt px j qy j , x j , y j )
1、对于近似直立的断层,如果断层 两端地震道波形相似,即使断层本身存在 明显落差也无法反映。
2、隐含假设了在时间方向上，计算时
窗内地震道的振幅均值为零，对于有效波频 率下限较低的地震资料，就要求相关时窗取 较大值，这就不可避免地带来上、下层为特 征的相互干扰，影响了时间方向的分辨率。
第二代相干体算法
主要研究内容
1.相干算法的研究。 • 第一代算法，原理、算法、算法优化。 • 第二代算法，原理、算法、算法优化。 • 第三代算法，原理、算法、算法优化。 2.相干体软件的研制。 3.相干体处理技术的研究。 • 参数选取对处理结果的影响、相干体识别
微小断层技术研究。 4.细线化处理技术研究与软件研制。 5.相干体切片的断层识别显示。
第三代方法称作特征构造，把多道地震数据组成 协方差矩阵，应用多道特征分解技术求得多道数
据之间的相关性，计算倾角、方位角。
国内外技术状况和发展趋势
目前，Landmark、Geoquest等软件 厂商的相干算法大部分采用量能归一化 后的互相关计算；
国外使用的相干算法大多为第一代方 法和第二代方法，第三代方法处于研究 探索阶段，国内也有相干体软件，但实 际应用尚不多见。
地震相干体及断层识别 技术研究
报告人：陈国俊
中原油田分公司勘探开发科学研究院 二○○五年十二月
汇报内容
1.项目概况 2.相干体技术介绍 3.软件实现 4.效果分析 5.结论和建议
项目概况
1. 项目来源 2. 系统开发目的、意义 3. 国内外状况和发展趋势 4. 主要研究内容 5. 取得的成果
项目来源
Hale Waihona Puke c(t, p, q) kK i1 j1
K J
2
J
u(t kt pxj qy j , xj , y j )
k K j1
第二代相干体算法
相干算法
第二代相干体算法
相干算法
第二代相干体算法
相干算法
第二代相干体算法
相干算法
第二代相干体算法
相干算法
研制开发具有友好界面、操作简便、性能完善、更 加符合客观地质特征和断层分布规律的一套相干体处理 和断层识别系统，具有十分重要的应用价值和生产意义。
国内外技术状况和发展趋势
第一代方法采用三道相干处理，对于高品质的地 震资料具有很好的检测效果，分辨率也最高。但 抗噪能力较差。
第二代方法采用多道相干处理，分析效果是分辨 率较低，但抗噪能力较强。
主要创新点
1、相干算法多。
1)常规第一代相干算法、第二代相干算法、第三代相干算法 2)带倾角和方位角的第二、三代相干算法 3)改进的第三代相干算法；
2、运算速度快。
软件 自行开发
第一代相干算法
第二代相干算法 第三代相干算法
Geoquest 帕拉代姆
3、采用细线化处理技术
运算时间 40分钟 55分钟 1小时 40 分钟 3~5 分钟 20~100 分钟
取得的成果
• 分析了地震相干体技术的概念、地震相干体算法种类 和地震相干体各算法之间的内在联系；
• 编制了地震相干体第一代、第二代、第三代相干算法 模块以及带倾角和方位角的第二、三代相干算法模块 以及改进的第三代相干算法模块；
• 编制了地震相干体图像二值化和图象的细化处理功能 模块；
• 建立了地震相干体处理的子系统； • 开发了相干切片、倾角切片、方位角切片综合显示 • 多个三维地震工区的地震相干体计算成果。
第一代相干体算法
相干算法
最早的第一代相干体主要考虑某一道沿CDP方向（x） 和测线方向(y)与邻道的相关性。
第一代相干体算法
相干算法
第一代相干体算法
相干算法
相干算法
中心道 搜索时窗(顶1/2)
相 关 时 窗
相邻道 相关函数
搜索时窗(底1/2)
第一代相干体算法
相干算法
相干算法
相干体第一代算法（C1） 缺陷
4、相干切片、倾角切片、方位角切片综合显示
汇报内容
1.项目概况 2.相干体技术介绍 3.软件实现 4.效果分析 5.结论和建议
相干算法的基本原理
三维地震数据体反映地下一个规则网格的反 射情况，通过对主测线和联络测线方向计算某一 时间域内波的相似性，可获得三维地震相关图。 当存在断层和地层不连续变化时，在局部一些地 震道上会出现与相临地震道不同的反射特征，导 致道与道之间相关性方面的极不连续。利用这一 原理，通过对三维数据体的不连续性进行分析， 就可识别构造和断层的分布，使解释人员在解释 之前就能获得研究区域粗略的构造几何形态和断 层分布情况，避免解释的随意性。