GeoFrame_地震属性分析和应用

SIS 软件软件技术应用技术应用技术应用之一之一斯伦贝谢伦贝谢科技服务科技服务科技服务（（北京北京））有限公司2007年3月GeoFrame 地震属性分析和应用地震属性分析和应用1地震属性分析和应用应用地震属性开展储层横向预测是地震资料综合解释的重要研究内容。

随着地球物理理论、数学理论的不断发展，通过各种计算方法能够提取和分析的地震属性越来越多，如何从众多的地震属性中选择能够反映客观地质现象的属性对目的层储层开展分析，这是地球物理人员在实际工作中面对的一个主要问题。

GeoFrame 综合地学平台为地球物理人员开展储层横向预测研究提供了一套完善的工具。

SATK 、SeisClass 、LPM 以及GeoViz 的组合应用，可以帮助研究人员完成从属性提取、属性优化、定性分析到定量计算的储层预测全过程。

本文重点阐述GeoFrame 储层预测的基本思路及地震属性的地质应用。

1、地震属性储层预测的基本思路地震地层学原理假定，地震剖面上的反射波同相轴具有年代分界面的意义，要研究地层岩性和沉积相主要依据的是地震反射特征及其横向变化，也就是地震属性的变化,这是应用地震属性进行储层预测的基本理论依据。

应用地震属性进行储层横向预测要解决的主要问题是多解性问题，即：一种地震属性参数的变化受多种地质因素的影响，而一种地质现象的改变，也会造成多种地震属性的异常。

因此，在对地震属性分析预测过程中，如何从众多的地球物理参数中选取能反映地质特征变化的参数，是地震属性预测的主要问题。

实际工作表明，必须做好以下两项工作：① 正确认识地震属性正确认识地震属性是做好属性预测的基础，不同的地震属性参数，它的地球物理含义、数学含义不一样，反映的地质规律也不一样。

如：半时能量和总能量，尽管都是振幅类参数，但具体的展布规律却不一样（图1）。

图1 1 相同地区相同地区相同地区半时能量半时能量半时能量和和总能量总能量对比图对比图对比图半时能量半时能量（（Energy half-time ）总能量总能量（（Total Energy ）② 地震属性的优化选择能正确反映实际地质因素变化的地震属性是应用地震属性进行储层预测的关键。

目前，进行地震属性优化的方法很多，地质统计分析、聚类分析、模式识别、神经网络都是成熟的方法。

2、GeoFrame储层预测研究基本流程GeoFrame综合地学平台的IESX、SATK、SeisClass、LPM以及GeoViz的组合应用是地震综合储层预测的完整流程。

3、SATK地震属性提取分析SATK 是GeoFrame综合地学平台中进行地震属性体处理、沿层地震属性提取和分析的应用工具，目前版本的GeoFrame可以提取多达80多种地震属性。

按照地球物理属性类型归纳起来，都可以归到振幅、频率和相位三种类型上：振幅类属性：瞬时振幅、均方根振幅以及最大能量、平均能量等及其衍生的一系列属性。

频率类属性：瞬时频率、主频以及带宽、波数等及其衍生的一系列属性。

相位类属性：瞬时相位等及其衍生的一系列属性。

在众多的信息当中，需要注意的是同类属性的应用。

有的用户往往认为同类属性规律是一样的，但实际上是有差别的。

如轨迹类属性当中的持续时间属性，它包括上半周持续时间和下半周持续时间（图2）：23图2 2 地震波上半周持续时间和下半周持续时间地震波上半周持续时间和下半周持续时间地震波上半周持续时间和下半周持续时间由图可知，上半周与下半周的波形特征是完全不同的。

因此，在对地震属性进行分析的时候，上半周地震属性的平面分布特征与下半周地震属性的平面分布规律不同的，它反映的地质现象也是有差别的。

所以，在众多的地震属性当中，每一种地震属性都有其独特的地球物理性质，可能是某种地质现象的反映。

4、地震属性地震属性的地质含义的地质含义实际工作中，究竟哪些地震属性能反映研究目标的地质现象？哪些地震属性可以用于储层横向预测研究？根据实践经验总结，在开展储层横向预测研究中，以下常用属性应用经验可以借鉴：振幅类振幅类：：1、 均方根振幅（RMS ）：均方根振幅可识别亮点、暗点。

扇体、河道砂的横向变化引起的RMS 振幅变化特征明显，同时，储层含气也容易引起RMS 振幅异常。

2、 中值振幅（Mean Amplitude ）：岩性的横向变化或含气砂岩容易导致的中值振幅改变，地层层序的变化往往也在中值振幅的变化上有反映。

3、最大波峰振幅(Max. Amplitude)：是含气砂岩容易引起改变的振幅属性之一，常用于亮 点的检测；也是岩性或地层序列变化比较敏感的属性，应用于微构造分析和薄互层分 析。

44、 平均波峰值（Average Peak Value ）：一方面可以通过对平均波峰值的突变来研究反射波极性的变化，研究地层接触关系；另一方面，平均波峰值也是用于烃类检测的地震属性之一，波峰值的高低异常可以指示地层是否含气。

总振幅（Sum of Amplitudes ）：用于衡量砂泥岩百分比，通常高总振幅值指示高净砂岩百分比。

5、 总能量（Sum of Magnitudes ）：常用于判断岩性和流体的变化，如：不整合、地震层序边界、含气地层。

6、 弧长（Arc Length ）：这也是在储层预测中常用的属性之一，它反映振幅能量的异常，或纵向地层序列的变化。

同时，对流体的聚集性质改变比较敏感，尤其是含气储层。

7、 半时能量（Energy half-time ）：半时能量常常用于研究地层层序的变化。

频率类频率类：：1、 平均瞬时频率（Computed Inst. Frequency ）：这是进行地震剖面亮点检测的地震属性之一。

因为储集层当中所含流体性质的变化，容易导致储层吸收性能的改变，而平均瞬时频率则是最能反映地层吸收性质的地球物理属性之一。

2、 主频（Dominant Frequency ）：常用的储层预测属性之一。

对于薄互层的储层，横向的主频变化能够比较准确的反映储层厚度的变化。

同时，主频也对地层的吸收性能反映敏感，主频的变化可指示地层是否含烃。

3、 Bandwidth: 衡量地震数据频率范围的属性。

通常，纵向上砂泥旋回性强，反映在地震上就是带宽较窄。

4、 过零个数（Number of Zero Crossings ）指示复杂地层变化信息，过零个数值高，表示地层纵向变化大。

5、 VRS ：该属性常用于识别岩性的横向变化。

6、 谱分解技术（Spectral Decomposition ）地震记录中的不同频率成分可以表征不同厚度和规模的地层，频带宽度范围内的所有地震记录反应了所有地下岩性界面的混合信息，谱分解可将地震记录分解成不同的频率成分，从而应用这些单一的频率成分表征一定厚度范围内的储层，这些不同的频率成分可帮助解释人员研究储层的横向变化，并指示潜在含烃目标。

Spectral Decomposition 能提供两种频率处理方式： Frequency Indexed 频率索引属性、 IsoFrequency 等频率体。

相位类相位类：：平均瞬时相位（Computed Inst. Phase ）：相位属性最直接的应用就是确定地层的接触关系， 同时，地震地层层序的变化以及含气储层也会导致储层边缘的平均瞬时相位的改变。

5实际上，在GeoFrame 平台上能够提取和分析的地球物理属性达到80多种，不同的地质背景、不同的岩性组合以及不同的流体变化都会引起相应属性的响应，但究竟那些属性适合研究什么样的储层？需要在具体的研究工作中总结和积累。

地球物理属性研究的关键：要用正确的地质模型指导属性优化，以宏观的沉积模型指导储层预测。

5、SeisClass 地震属性优化地震属性优化地震储层预测工作中，如何从众多的属性选取合理的属性进行预测？所用属性是否能准确反映 客观地质特征？这是储层预测研究的关键。

因此，在应用地震属性对储层岩性、物性开展预测之前，需要对地震属性进行优化。

对地震属性进行优化的过程，实际上是寻找储层地质特征与地球物理属性之间相关关系的过 程。

在GeoFrame 综合地学平台，可以应用SeisClass （地震属性聚类分析技术）对地震属性进行优 化。

SeisClass 提供了交会图分析、无样本督导和有样本督导三种分析方法对地震属性进行优化。

5.1 交会图分析优化应用交会图分析的方法来对地震属性进行优化常常与平面图、地震剖面的交互分析相结合。

图示化的地震属性四维立体交会和N 维平行交会工具，直观、清楚地表示了地震属性的非线性组合在聚类空间上分离度。

在交会图上，一方面可以确定各种地震属性之间的 相关关系，另一方面通过与平面图、剖面图之间的交互分析，研究地震属性平面展布特点与宏观地质背景之间的关联性，从而确定哪些属性能够反映地质规律。

5.2 无样本督导优化无样本督导优化属性分析方法常常应用于预探区域 或者钻井资料少的地区的地震储层预测研究。

没有钻探资料或者钻探资料少的地区，通过综合地质研究，可以了解研究目的层位的宏观地质背景以及根据宏观沉积特点对储集层平面展布规律的推测。

以此作为研究地震属性与地质特点相关性的依据，优选与地质背景分布规律相协调的地震属性。

65.3 有样本督导优化成熟探区、开发区或钻井地质资料较多的地区，充分利用已有资料来约束对地震属性的优化，是提高储层横向预测精度的有效途径。

在SeisClass 运行中，允许用户以不同性质的井作为地震属性聚类分析的样本，通过研究不同性质样本井的地震属性特征规律与宏观地质背景之间的相关关系，从而优选出能够直观反映相应储层特征的地震属性，用于开展储层横向预测。

有样本督导的属性优化方法，其主要特点是优选出来的地震属性更具代表性，避免了对地震属性的盲目推测，因此，预测结果进一步降低多解性，提高可信度。

地震属性优化的目的是要在众多的地震属性当中选择出能够反映地质变化规律的属性，因此，无论应用哪种算法、哪种方法？优化的基础就是属性的分布规律要和宏观沉积特点相协调。

6、LPM 储层属性平面预测计算应用优化的地震属性对目的层储层岩性、物性进行定量计算，这是GeoFrame 平台LPM 的主要技术功能。

应用LPM 的计算功能，可以对用测井资料解释的储层岩石物理参数与经过优化的地震属性进行定量相关计算，从而通过地震属性把井点上的数据外推到三维空间上。

LPM 计算的结果能更精确地表达地质特征变化，帮你确定储层的走向。

LPM 提供了相关系数计算、岩石物理性质计算、残差分析、校正、可信度估算等功能。

相关系数计算：提供了线性和非线性两种算法，对需要预测的岩石物理性质与地震属性的相关关系进行计算，可以用交会图、列表等方式直观了解相关性，剔除相关性较差的数据点，对预测的地震属性进一步筛选。

岩石物理属性计算：应用回归的计算方程计算外推岩石物理属性，并通过图形方式检验宏观展布规律，对计算预测结果进行初步评7估。