相干方差体技术算法
复杂断块精细构造解释技术与应用_以大芦家地区为例_马玉歌
收稿日期：2010-01-19；修订日期：2010-03-04作者简介：马玉歌，女，工程师，1997年毕业于中国地质大学石油地质专业，现攻读中国石油大学（北京）石油地质硕士学位。
联系电话：（0546）8796763，E-mail:myg@ ，通讯地址：（257022）山东东营市北一路210号物探研究院惠民室。
油气地球物理2010年4月PETROLEUM GEOPHYSICS第8卷第2期随着油田勘探开发程度的日益提高，勘探开发目标日趋隐蔽，难度也越来越大。
大芦家地区是临盘采油厂的主要产油区，同时也是临邑洼陷构造最为复杂的地区之一，属于典型的由多种油藏类型组成的复式油气聚集区，具有断层多、断块小、构造复杂的特点。
长期以来，很多断块由于构造不清，注采井网难以完善，甚至没有注上水，开发效果较差。
因此，需要通过地质和地震的密切结合，利用精细构造解释技术，通过对地震资料精雕细刻的解释[1]，重新认识老区块，明确含油范围，落实勘探开发井位及补充完善井位，同时在老区发现新的有利圈闭，为滚动勘探奠定基础。
1地质概况大芦家地区位于惠民凹陷西部、马寨—大芦家滚动构造带的大芦家构造上，大芦家构造发育在临邑大断层下降盘的一个典型逆牵引构造。
临邑大断层是惠民凹陷中部帚状断裂体系的主干断裂，是一条中生代末以来长期发育的铲形生长断层。
大芦家构造处于该主干断层由北东转为近东西向并分裂撒开的转折部位，是主干断层与分支断层联合构成的弧形断层下降盘的内侧。
构造为短轴背斜，轴线近东西，与断裂线近于平行。
构造本身又为次级反向断裂所切割。
发育北东向、北东东向、北西西向和南北向断裂,可分为3个断裂系统：①北东走向断层属临商大断裂主断层系统；②北东东向断层属临商断裂分支帚状断裂系统；③北西西向断层和南北走向断层属次级调节断层。
从断裂规模上分析，本区发育2条三级断层，是临邑大断层的派生断层。
延伸长度为5～10km ，断距几十米至几百米，全区以这两条近东西向的断层为界从北向南分成3大断块区。
物探技术在煤矿地质探测中的应用
物探技术在煤矿地质探测中的应用摘要：物探技术在我国煤矿地质勘查过程中有着较为广泛的应用，在其中发挥着非常重要的作用和价值。
在煤矿的实际开采过程中，不可避免地会遇到各种不可抗拒的自然灾害或地质异常，这不仅对煤矿的开采效率产生不利影响，而且会带来很大的安全隐患和事故风险，从而威胁到采矿作业人员的生命安全。
因此，在煤矿地质勘查过程中，我们应该不断创新所使用的探测技术，以提高开采效率，降低开采风险。
通过调查发现，物探技术的有效应用可以深入了解和掌握煤层结构，对有效避免开采过程中地质灾害的发生起到关键作用。
进而提高煤炭开采安全和煤炭企业的经济社会效益，对促进煤炭行业的发展起到积极作用。
关键词：物探技术；煤矿地质探测；应用1物探技术在煤矿地质探测中的作用煤炭产业作为我国国民经济发展的支柱产业之一，其发展与我国社会经济的稳定有着一定的内在关系。
从我国能源资源开发的现状来看，未来很长一段时间内，我国经济社会发展所需的主要能源仍然是煤炭能源。
因此，确保煤炭资源的稳定供应至关重要。
目前，我国煤炭资源的开采主要以地下开采的形式进行，但在开采条件和开采技术的双重影响下，制约了我国煤炭开采技术机械化、自动化和智能化的发展。
此外，不利的井下工作环境、开采深度的增加和开采量的不断增加导致了开采过程中安全事故发生频率呈逐渐上升趋势，不仅会影响煤炭企业的开采效率和开采质量，严重损害企业的经济效益，但也威胁着运营商的生命安全。
在此背景下，在煤炭地质勘探过程中引入地球物理勘探技术，以更准确、高效地获取煤层的具体信息，从而为煤矿的安全开采保驾护航，并为其提供一系列重要的信息和技术支持，以顺应煤炭行业的发展趋势和要求。
2煤矿地质探测中物探技术与应用情况在煤矿地质勘查过程中，物探技术得到了广泛的应用，但应用方法和技术各不相同。
煤炭企业在进行煤矿地质勘查时，需要根据实际勘查需要和煤矿地质环境条件进行合理选择，以提高勘查工作的准确性和准确性。
相干和方差数据体的算法研究及应用
相干和方差数据体的算法研究及应用陈凤云;杭远;康建林【摘要】研究了相干数据体的C3算法以及方差数据体算法,编制开发了利用相干和方差数据体技术进行地震资料处理的数据处理系统,利用相干和方差数据体的时间切片和顺层切片来分析相邻道地震信号的相似性,进而探测小断层和分析地质构造.通过对实际资料的分析解释可以看出,相干和方差数据体技术对断层解释是非常有效的,可以提高解释精度,缩短勘探周期.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2006(030)003【总页数】5页(P250-253,257)【关键词】地震数据处理;相干和方差算法;时间切片;顺层切片;断层识别【作者】陈凤云;杭远;康建林【作者单位】中国矿业大学,资源学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学,资源学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学,资源学院,江苏,徐州,221008【正文语种】中文【中图分类】P631.4相干和方差数据体技术是近几年发展起来的地震资料解释新技术，能够对三维地震地质信息自动拾取，在识别断层以及了解与储集层特征密切相关的砂体展布等方面非常有效，能够准确识别断层及地层不连续变化，甚至能够更加准确地给出断裂带的产状及延展方向，直至探明更小的地质异常体。
应用三维相干和方差数据体时间切片和顺层切片进行构造解释和岩性解释，可以帮助解释人员迅速认识构造及岩性的整体空间展布特征，从而达到加快解释速度、提高解释精度及缩短勘探周期的目的。
相干和方差数据体算法是不同的算法模型，可以单独使用任何一种方法进行处理解释，也可以联合使用，互相验证，进而提高解释精度。
进行数据处理解释时，需要根据具体的地质构造特征、地震资料质量、地质任务等来选择不同的算法模型。
因这2种算法原理相似，为方便理解，对其一并叙述。
1 方法原理相干体技术是利用相邻道地震信号之间的相似性来描述地层、岩性等的横向非均匀性，进而探测小断层、地质构造异常及岩性的整体空间展布特征。
方差体技术在地震构造解释中的应用
方差体技术在地震构造解释中的应用作者：郭秀娟来源：《价值工程》2011年第04期摘要：文章介绍了方差体技术的原理、算法、参数的选取，并利用实例展示了方差体技术的优点，揭示了方差体技术在地震构造解释中的重要地位。
方差体技术和常规的解释方法组合，从而可以大幅度地加快解释速度、提高解释精度及缩短勘探周期。
Abstract： The theory, algorithms and choosing of parameters of variance technology are introduced in this paper, besides it also reveals its importance and advantages in seismic structure interpretation by one example. With the combination of variance technology and routine interpretation methods, thus may speed up interpretation speed, enhance interpretation precision and reduce the exploration cycle by a large margin.关键词：方差体技术；三维地震资料解释；构造解释Key words： variance technology; 3D seismic data interpretation; structure interpretation中图分类号：P5文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）04-0205-020引言在煤田三维地震资料解释中，如何准确解释地质构造，对煤矿的安全生产有着十分重要的意义，也是我们研究的主要方向。
方差数据体技术通过量化处理地震数据体的相干属性，生成新的方差数据体，突出和强调地震数据的不相关性，帮助解释人员迅速认识整个工区断层等构造及岩性的整体空间展布特征，从而达到加快解释速度及提高解释精度、缩短勘探周期的目的。
空间相干系数计算
空间相干系数计算在信号处理中，空间相干性是用来衡量两个信号之间的相关程度。
空间相干性通常用空间相干系数来表示，其计算方法如下：假设有两个信号$x(t)$和$y(t)$，它们在某个时刻$t$的值分别为$x(t)$和$y(t)$。
为了计算它们的空间相干系数，可以按照以下步骤进行：1.根据信号的采样数据，计算两个信号的互协方差，表示为$R_{xy}(h)$。
互协方差的计算公式如下：$$R_{xy}(h)=E\{(x(t)\bar{x})(y(t+h)\bar{y})\}$$其中，$h$表示信号之间的时间偏移，$\bar{x}$和$\bar{y}$分别是信号$x(t)$和$y(t)$的均值。
2.计算两个信号的自协方差，分别表示为$R_{xx}(0)$和$R_{yy}(0)$。
自协方差的计算公式如下：$$R_{xx}(0)=E\{(x(t)\bar{x})(x(t)\bar{x})\}$$$$R_{yy}(0)=E\{(y(t)\bar{y})(y(t)\bar{y})\}$$可以看出，自协方差表示的是信号自身的相关程度，而互协方差表示的是两个信号之间的相关程度。
3.最后，根据上述计算得到的互协方差和自协方差，可以计算空间相干系数，表示为$\gamma(h)$，计算公式如下：$$\gamma(h)=\frac{R_{xy}(h)}{\sqrt{R_{xx}(0)\cdotR_{yy}(0)}}$$空间相干系数的取值范围在1到1之间，当$\gamma(h)$接近于1时，表示两个信号高度相关；当$\gamma(h)$接近于1时，表示两个信号高度不相关；当$\gamma(h)$接近于0时，表示两个信号无关。
以上就是计算空间相干系数的方法。
通过计算空间相干系数，可以评估两个信号之间的相关程度，对于信号处理和通信系统设计等领域都有重要的应用。
相干体技术在裂缝预测中的应用研究
相干体技术在裂缝预测中的应用研究作者：窦丽玮来源：《山东工业技术》2016年第19期摘要：目前裂缝性储层是一种十分重要的储集层。
通常利用叠后几何属性来描述储层的裂缝发育程度，而相干体技术是最常用的一种叠后几何属性。
本文从相干体技术的基本原理出发，然后讨论了相干体技术的参数优选和目前最常用的三种相干体的优缺点，最后结合实际工区的地震资料，应用相干体技术对目的区进行裂缝预测，并对结果进行分析。
结果表明：相干体技术是一种有效的裂缝预测技术。
关键词：相干体；裂缝预测；应用研究DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.19.0590 引言裂缝性储层是近年来油气勘探开发的重点，如何对目标区的裂缝发育程度进行准确的预测和描述，长久以来是科研工作者研究的难点[1]。
相干体是20世纪90年代发展起来的地震几何属性的代表，目前已经成为一种常用的技术，其本质上是利用相邻地震波形之间的相似性来突出不连续性的一种方法[2]。
当地下存在岩性突变、裂缝等异常体时，相邻地震道的反射波在运动学和动力学特征上都会产生一定的差异，而相干体技术可以检测到这些差异，从而预测裂缝发育带等地质异常[3]。
1 基本原理从原理上来说，计算地震数据的相干体十分简单、易懂。
相干算法从最初的归一化互相关（C1），即第一代相干体技术，和使用道与道之间的相似作为相干估计（C2），即第二代相干体技术（Marfurt 等，1998），发展到Gersztenkorn A 和 Marfurt K.J提出的基于本征结构算法的第三代相干体技术（C3），到现在的局部结构熵相干体算法，其结果都是反映地震数据的不连续性，从而达到预测裂缝的目的。
三维地震数据体的相关系数可以用以下关系式来计算：式中，是时间；为倾角；和是地震道的数据对；是地震道时间和两个地震道之间的倾角函数，即相干系数。
2 参数选择通常因为地层倾角的不确定性，所以参与计算的地震道数和相干时窗的大小对于相似系数的结果影响很大。
地震属性提取与分析_配合软件介绍
多窗口倾角扫描（Scan Dip With Multiwindow）
Minimum dip tested (-200)
（2）包含分析点的最佳相干窗口搜索
③ ④ ⑤
Dip with maximum coherence (+50) Analysis Point
②
①
⑥
Maximum dip tested (+200)
Dip Curvature ：
Strike Curvature ： Reflector Rotation ：
倾角曲率
走向曲率 反射面旋转度
体曲率属性（Volumetric Curvature）
体曲率属性的输出数据：振幅类曲率可输出15个数据体 Shape Measurements ：形态类曲率属性8种 Curvedness ： Shape Index ： 弯曲度 形态指数
命名方式：前缀 (用户)+ 固定形式后缀
①
② ③
ABC.SOF_PCFilter
ABC.SOF_MeanFilter ABC.SOF_MedianFilter
构造导向滤波（Structure Oriented Filtering）
突出断裂和地层连续性
相干能量梯度（Energy Gradient Calculating）
Fractional Derivative Power 分数导数指数（取值范围：0.25—2）
注意：0.25代表长波长即大尺度曲率； 0.50代表中波长即中尺度曲率； 0.75代表短波长即小尺度曲率；值越大代表曲率尺度越小。 另外： Lambda Min ： Lambda最小值（缺省值：2*dx）dx：工区线道间隔 Reference Velo ：反射层参考速度值（缺省值：3000m/s） Operator_clip ： 滤波算子振幅截断比例（缺省值：0.01）
相干与方差裂缝检测算法机理研究
地震道数 目，“ Ｕ 是地震道Ｕ的Ｈ ｌｅｔ ｉ ｒ变换。由公式 ｂ
可 见对 Ｕ和 Ｕ “进行 了相 同 的处理 ， 不妨 先单 独考 虑
收稿 日期 ：０ ７ ６ ４ ２ ０ ～Ｏ —１ 作者简介 ： 覃思（ ９ １ ） 男， １ ８ 一 ， 成都理工大学在读硕士 ， 地球探测 与信息技 术专 业。
ｋ ｔ ｒ邻近 时刻 的时 间增 量 ， ＆ 为 Ｊ为参 与相 关运 算 的
∑ ［ （ －＆— ｘ ｑｉｊｊ ∑ｕｒ ｋｔ ｐｉ Ｙｘｙ］ ｑ — ，，）
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Ｊ ∑ ［（ －￣— ｘ ＹＸｙ］ ∑ ｕｒ ｋｔ ｐ厂ｑ ，，） ｑ ｉｉｊ
对 差异 的敏感 性 。
∑ 一 构 较 为均 匀连 续 ， 么 为 了 突 出地 下 不 均 匀连 续 之 那
∑ ［ （ －＆— ｘ ｑｉｊｊ ∑ｕ（ －＆— ｘ ｑ ，，） ∑ｕｒ ｋｔ ｐｉ Ｙｘｙ］ ｑ — ，，） ＋［ “ ｑ ｔ ｐｉ ＹＸｙ］ ｒｋ — ｉｉｊ
ｋ一 一 Ｋ一 １
Ｊ ∑ ｛ （ ｋｔ Ｐｉｑ ，，）＋Ｅ （ － ｔ ｐｉｑｊｉｊ ∑ ［ ｒ Ａ— Ｘ ＹＸｙ］ ｕ ｒ ｋ — ｘ ＹＸｙ］ ｕ＋ — ｉｉｊ “ ｑ ＆ — ，，） ）
维普资讯
８ ２
内 蒙古 石 油４ ｒ Ｌ－ －
２０ 年第 １ 期 ０７ ２
和 ， 中下 标 ｍ 是 样点 的序 号 值 ， 号值 ｒ 同的 其 序 ｎ相
ｗ ∑ｋ 、
正 序和 来度量 地层 的不 连续 和非 均匀 程度 。前 已证
明， 这个 比值 永远 在 一１ １之 间 。 和
方差技术在生物礁识别中的应用
物 探 化 探 计 算技 术
２１ 年３ ０１ 月
文章编 号 ：１０ — １４ （０ １ ０ ＿ ０ ２ ５ ０ １ ７ ９ ２ １ ）２ ＿ ｌ９
方 差 技 术 在 生 物 礁 识 别 中 的 应 用
屈大鹏，肖秋红，曾 臻 ， 俊 彭
（ 中国石 化勘 探 南方 分公 司研 究 院 ，四川 成 都 ６０４ ） １０ １
值， 然后 计算 出 时窗 长度 ９道 中每个 样点 振 幅值 与
同一 时刻 在 ９道 中 的振 幅平 均值 的方 差 和 ， 最后 再 乘上 正 弦三 角 函数 的加权 值 ， 做 归一 化 ， 并 即得 到 该样 点 的方差 值 。 公式 定义 如下 Ｊ ：
ｉ ｔＬ２ ｌ ： ＋ ／
方差技 术 的思想 来 源于概 率 中 的方 差分 析 ， 它 通过计 算 滑动 窗 口内地震 道各 个采 样点 ， 整个 滑 与 动窗 口中样 点 的平 均 值 之 差 ， 得 到 方 差 体 。 来 通 过方 差算 法模 型计 算 出的高 方差 值 ， 出由地 质 突
６ 』：∑ 一 ＝ 卜一Ｌ／２
／
口 口 口 —一 当前地 震道
一 一 一
育 。这些沉 积体 构成 了 区 内油气 藏 储层 发 育 的主
ｌ ｌ ■
－
口 口
当前采样 点 一
体 。因此 ， 物礁 滩 的识 别 ， 确定 储 层 有利 相带 生 对 具有 重要意 义 』 。
２１ Ｙ ． Ｂ生 物礁识 别
２ １ １ 生物礁 地震 响应 ．．
ｌ 间（度 采 点｝ 时 深 ）样 ／’
加 权 因 子
生 物礁在 地震 剖面上 一般表 现为 丘形 、仁 状反射 外形 ， 生物礁 的边缘 常 出现上超 及绕 射 等 特有 的地 震反射 现象 特征 ， 内部 表现 为反射 其 波 形较 杂乱 ， 弱反射或 者无反 射 等特征 ， 幅、 振 频率
基于高精度曲率分析的断层识别方法_何英
· 405 · ( 1)
E( i , j )=
1 , x ij ≠ y ij 0 , x ij = y ij
式中 , x ij 为受到噪声干扰的原图像中的像素点( i , j) 的灰度值 ; y ij 为中值滤波后的像素点( i , j) 的灰度值 ; 总噪声点个数等于 ∑E( i , j) 。 2)确定阈值 , 将图像分成 k 个子图像 , 阈值等于检测出来的总噪声点个数 ∑ E( i , j )× 1 。 k
[ 1] 张振波 . 利用相干分析技术判断断层和地层特征 [ J] . 中国海上油气 ( 地质) , 1999 , 13 ( 3) : 229 ～ 233 . [ 2] 赵牧华 , 杨文强 , 崔辉霞 . 用方差体技术识别小断层及裂隙发育带 [ J] . 物探化探计算技术 , 2006 , 28 ( 3) :216 ～ 218 . [ 3] 易宗富 , 邵雨 , 严泽泉 , 等 . 三维叠后去噪应注意断层 “ 保护” [ J] . 新疆石油地质 , 2003 , 24 ( 2) :136 ～ 138 . [ 4] Li sle R J , Robin son J M. Fract ure predict ion using gau ssian curvatu re analy sis [ J] .The Leadi ng Edge , 1996 , 28 :72～ 74 . [ 5] Hart B S , Engler T , Pears on R , et al. 3D sei smic h oriz on -b ased ap proaches to f ractu re-sw arm sw eet spot [ J] . T he Leadi ng Edge , 2002 , 32 :53 ～ 55 . [ 6] C hopra S , M arf urt K J . Curvatu re att ribu te appli cation s t o 3D surf ace sei smic data [ J] .The Leadin g Edge , 2007 , 37 : 404 ～ 414 . [ 7] Robert s A. Curvat ure at tribu tes and t heir appli cation t o 3D in terpreted Horiz on s [ J] . Firs t Break , 2001 , 19 ( 2) :85 ～ 100 . [ 8] 邱相艳 , 冯宇 , 郝金光 , 等 . 一种简单的自适应中值滤波方法 [ J] . 电子元器件应用 , 2007 , 9 ( 12) :66 ～ 68 .
改进的第三代相干算法及应用
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 ［ ６ ］ 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
的道 数 为 ９ 道 。对 比分析 不 同算法 结果 图得 出 ： 改 进 的第 三代算 法 计算 出 的 断层 附近 的 相 干 值更 尖 锐， 分辨 率更 高 ， 能 更 清 晰 地 反 映断 层 在 平 面 上 的
算法抗干扰能力强 ， 横 向分辨率高 ， 不仅适 用于倾斜 地层 ， 而且 对断层 尤其对 小断层 、 异 常地质体 具有较 高 的检
测能力 ， 是 油 气勘 探 和 开 发 的 一 项 有 效 和 实 用 的技 术 。
关键词 ：改进的第三代相干算法 ； 参数选 择 ； 断层 ； 地质异常体 ； 应用实 例
Ａｕ ｇ ． ， ２ ０ ０ ７
文章 编 号 ： １ ６ ７ １ — ８ ５ ８ ５ （ ２ ０ ０ ７ ） ０ ４—０ ２ ８ ６— ０ ６
改进 的第 三代 相 干 算 法 及 应 用
马瑾 环 ， 陈 国俊 ， 吴志 高， 何 亚伟 ， 刘 丽
（ 中国石油 化工 股份 有 限公 司 中原 油 田分公 司勘探 开 发科 学研 究院 ， 河 南濮 阳 ４ ５ ７ ０ ０ １ ）
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 ， 如盐丘 的翼 部 ， 未考 虑倾 角
常用地震属性的意义汇总
常用地震属性的意义地震反射波来自地下地层，地下地层特征的横向变化，将导致地震反射波特征的横向变化，进而影响地震属性的变化，因此，地震属性中携带有地下地层信息，这是利用地震属性预测油气储层参数的物理基础。
随着地震属性处理及提取技术的大量涌现，属性种类多达几百种，实际应用人员应用起来遇到了很大困难，迫切需要按实用的角度，总结各地震属性参数与储层特征参数间的内在联系，为进一步研究建立地震信息与储层参数之间的关系提供可靠的前提条件，做到信息提取有方向、有目标。
为了达到这一目的，首先按类别较全面总结了目前常用地震属性，从算法开始，分析了各属性所表达的在地震波波形上的意义，从正向上分析地震属性变化与油气储层特征变化的关系，进而探讨总结了它的潜在地质应用。
1、属性体、属性剖面这类属性是按剖面（或体）处理的，是一个体文件（或剖面文件），属性值对应空间位置，即（x、y、t o、属性值），可以用于常规地震剖面的方式显示与使用，常用的属性有：相干体（方差体、相似体等）、波阻抗、道积分数据体，经希尔伯特变换得到的瞬时属性体、倾角、倾向数据体等，这些属性体可以直接应用于解释，也可以用解释层位提取出来转变为属性层，下表为常用属性体属性意义及潜在地质应用一览表。
2、沿层地震属性这种属性是用解释层位在地震数据体（剖面）中提取出来的属性，它的数值对应一个层位或一套地层，每个属性值对应一个x、y坐标。
提取方式有两类：沿一个解释层开一个常数时窗，在此时窗内提取地震属性，提取方式有4种（图2-1a）0用两个解释层提取某一段地层对应的地震属性，提取方式也有4种（图2-1b）o 常用地震属性的计算方法总结如下：（1）、均方根振幅（RMS Amplitude均方根振幅是将振幅平方的平均值开平方。
由于振幅值在平均前平方了，因此, 它对特别大的振幅非常敏感。
=^-(322+ 942... + ] 172+ 462)=忌㈣呦=^5246.56=72.43⑵、平均绝对值振(Average Absolute AmplitudeAverage Absolute = of 日呢olute mplilud眈Amplitude number of samples=1045/16=65.31平均绝对值振幅没有均方根振幅那样，对特别大的振幅敏感(3)、最大波峰振幅(Maximum Peak Amplitude)最大波峰振幅的求取方法是，对于每一道，PAL 在分析时窗里做一抛物线，恰好通过最大正的振幅值和它两边的两个采样点，沿着这曲线内插可得至V最大波峰值振幅值。
相干体技术的基本原理
孙夕平相干算法论述相干体技术用于检测地震波同相轴的不连续性。
其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。
该技术可以用来识别断层、特殊岩性体、河道等，并可以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。
目前，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。
除此之外，从相邻地震道相似性、不相干性等不同侧重点，以及针对各地区不同解释精度的要求，是否引入倾斜延迟时差等方面，不同文献对于相干算法有多种形式的论述，主要有基于归一化的Manhattan距离相干计算、方差体算法等。
1. 1 相关算法相关算法是根据随机过程的互相关分析，计算相邻地震道的互相关函数来反映同相轴的不连续性。
这种算法只能有三道参与计算，则沿视倾角( p ，q) 的相干值C1 为：式中，Cii( i = 1 ，2) 为第i道的自相关量; Ci j( i = 1 ，2) 为第i道和第j 道的互相关量。
视倾角( p ，q) 中p和q分别为x 方向和y 方向上的地震道之间的时移量。
对于有相干噪声的资料，仅用两道数据确定视倾角会有很大误差，这是互相关算法的一个缺陷。
另外，每一道与其相邻道在任意时刻、任意延迟的互相关，形成了一个不同的 2 ×2 阶协方差矩阵，如果对方程进行扩充，使之适合于三道以上的数据，需要用特征插值分析方法对高阶协方差矩阵进行更全面的分析。
高阶协方差矩阵特征求解的计算量相当大，对于大数据量的三维地震勘探来说显然不合适。
再者，三点互相关算法假设地震道是零平均信号，当相关时窗长度超过地震子波长度时，这种假设才基本成立，即要求窗口大于地震反射的最长周期，显然，这样降低了计算得到的相干体数据的垂向分辨率。
1. 2相似系数算法Neidell 和Taner定义的相似系数Sc 为：式中，j为道号; i为样点序号; f i ，j表示样点( i ，j) 的振幅值。
物探技术在煤矿中应用 李冬
物探技术在煤矿中应用李冬摘要：物探技术是一种集地质学、物理学、数学、计算机等多学科于一体的边缘性学科，物探方法技术具有快速、连续施测的优点，且成本较低的特征被广泛应用尤其是在煤矿生产中，文章主要介绍了物探技术在煤矿地质工作中的应用及相关技术。
关键词：物探技术；；煤矿；地质伴随我国国民经济快速发展，对于能源的需求量不断增大，我国急需建设一批产量高、效率高的矿井，而这就给煤矿地质的探测提出了新要求：一方面，要求于地面选择适当的勘探方法，如地面高分辨二维地震勘探、地面高分辨三维地震勘探、电法探测等，以为煤矿的开采规划设计提供科学地质依据；另一方面，要求开采前，应对矿井下对开采区工作面的各类地质异常体进行查明和控制，包括小断层、小褶曲、煤层厚度改变、煤层冲刷、剥蚀、煤层分叉、陷落柱、岩溶及老空间分布、可能会出现涌水或瓦斯涌出情况的点或通道、顶底板的富水情况、顶板稳定性等。
这些地质异常情况会极大地影响煤矿开采工作的顺利进行，即使是小规模的地质异常情况，若未及时进行有效探测，也会影响开采系统布局的合理性，导致资源浪费，严重的还会影响工作面开采及各类水害的预防和治理，甚至危及整个矿井安全。
若发生问题，将会造成巨大的经济损失。
因此，物探对于煤矿地质的探测而言具有非常重要的现实意义。
1 物探技术在煤矿地质工作中的重要性基于社会经济和科学技术的不断进步以及综合机械化程序的广泛应用，大大的推进了矿井开采技术的进步。
可是矿井开采机械化的缺陷是应变力低下，不能灵敏的跟随地质情况的变化进行调整。
地面物探可对矿区内大的地质构造体进行较好的控制，但在井下遇到地质异常体较多的是较小地质异常体，如果不及时超前探查，不但会造成采掘系统布局的不合理，还直接影响工作面的持续开采及矿井水害的有效防治，更甚者危及整个矿井和矿工的生命安全。
当前煤矿生产建设要求高产高效，仅靠传统的地质方法查明矿井地质问题是远远不能满足生产需要的。
因此运用各种物探方法，结合地面及井下进行综合勘探，是目前矿井地质工作中煤矿安全生产最为有效的地质手段。
断层解释技术研究与应用——以Y3地区为例
２１ 年７ ０２ 月
Ｐ Ｔ Ｌ Ｕ Ｇ Ｏ ＨＹ Ｉ Ｓ Ｅ ＲＯ Ｅ Ｍ Ｅ Ｐ ＳＣ
第 ｌ卷 第 ３ ０ 期
断层解释技术研究与应用
— —
以 Ｙ３ 区 为 例 地
李 玉凤 ，李海 涛
胜利油 田分公 司物探研究 院
摘要 ： 何通过现 有的物探技 术 ， 如 精确预测 Ｙ３ 区断裂 系统 ， 为Ｙ３ 区勘探研 究工作 中亟待解决 的 问题 。本 地 成 地
斜 角度 。相 干技 术是沿 着地 质体 的倾 角 面进行 相关
运算 的 ， 因此 ， 需要 对倾角搜 索 的大 小进行 限制 。 Ｅ ｏ软件 主要 提 供 了 Ｆ 、 ｉ ｉｓ Ｕ ｅ ｅｎ 种 ｐｓ ｘＤｐｂｎ 及 ｓｒ ｆ ｅ３ Ｄｉ 似性来描述地层 、 岩性 等的横 向非均匀性 ， 进而探 测 小 断层 、 地质 构 造 异常 及 特殊 岩 性 的空 间展 布 特 倾角限制方式。其中， ｉｂ ｓ Ｄｐ ｉ 是在 目标样点周 围有 ｎ
系列具有不 同倾角 和方位角 面元 的倾 角限制方 式 ；ｘ 门槛 限 制方 式 ， Ｄｐｂｎ 方 法 的继 承 ， Ｆ是 是 ｉ ｉｓ 在
一
ｃ ，： － ｌ ｉ 。 （ｇ ∑ ． ｌ （ ） ！ １ ）
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需 要 控 制 时 ， 方 法 常用 于 特 定 的地 质 目标 而 不 是 该
向上 断层 的 断距 比横 向上 大 ， 向上 的 道数 就 要 大 纵 于横 向上 的道 数 ， 之亦 然 。 反
参考文献
［】 Ｍｉｅ ｈ ｒ ｈ ． １ ｋ ｏｉ 著 孙跃 华译． 断层 和地层 特 征的 三维地 震不 Ｂａ ｃ
物探新方式新技术之七：三维可视化技术(3DVisualization)
7 三维可视化技术三维可视化(3D Visualization)技术是20世纪80年代中期诞生的一门集运算机数据处置、图像显示的综合性前缘技术。
它是利用三维地震数据体显示、描述和说明地下地质现象和特点的一种图像显示工具。
它可使地球物理学家和地质学家“钻入”到数据体中，更深刻地明白得各类地质现象的发生、进展和彼此之间的联系。
三维可视化技术概述可视化技术是把描述物理现象的数据转化为图形、图像，并运用颜色、透视、动画和观看视点的实时改变等视觉表现形式，令人们能够观看到不可见的对象，洞察事物的内部结构。
可视化技术有两种大体类型：基于平面图的可视化(Surface Visualization)和基于数据体的可视化(Volume Visualization)，也称为层面可视化和体可视化。
层面可视化指的是地质层位、断层和地震剖面在三维空间的立体显示，其要紧用于说明功效的查验和显示。
体可视化是通过对数据体(能够是常规地震振幅数据体，也能够是地震属性数据体，如波阻抗体或相干体)作透明度等调整，从而使数据体呈透明显示，其要紧用于数据体的显示和全三维说明。
在体可视化说明中，经常使用技术有5种：体元自动追踪技术、锁定层位可视化技术、锁按时窗可视化技术、垂直剖面叠合可视化技术和多属性可视化技术。
(1) 体元自动追踪技术追踪进程是从说明人员概念种子体元(Seed Voxel)开始的，体元追踪是沿着真正的三维途径追踪数据体，因此追踪结果是数据体而不是层位。
图7—1给出利用体元自动追踪技术说明某油田含油砂体的进程，即从油层标定、种子点拾取、体元追踪到三维显示。
(2) 锁定层位可视化技术利用已有的层位数据(或层位数据做定量时移)作为约束条件，将目的层段的数据从整个数据体中提掏出来，然后针对层段内部数据体调整颜色、透明度和光照参数，能够更有效地圈定地质体的散布范围，更准确地判定断层的延展方向和断层之间的切割关系。
图7—2为淮南张集煤矿西部采区13—1煤层振幅体可视化图。
三维地震在地质物探中的应用
理论探讨254作者简介：任江波（1984— ），男，汉族，河北石家庄人。
主要研究方向：物探。
通过三维勘探技术可以更好地获取比较准确的地质数据，使煤矿开采企业或单位获取更加准确的煤层厚度，进而更好地提升其钻探成功率；三维地震勘探技术还可以更好地使地下图像直观地显示在电脑上，更精确的对煤矿的矿层位置进行预测。
使用先进物理技术，即以二维地震勘探技术为基础而发展的一种新的地震勘探技术，它可以将地震测网按照一定的规律布置成方格，或是按照一定的规律布置成环状对地面进行勘探，这对促进我国煤矿开采过程中的勘探具有很重要的作用。
一、三维地震技术的几个主要应用方面①三维地震的沉积学研究。
在沉积岩层中，二维地震能够识别少许组构单元，而三维地震由于分辨率更高，使得它所能够识别的组构单元更多。
例如双程时间构造图中，只能看到地层的特征，在地震剖面图中河道的特征不够明显，但是在反射振幅属性图上，就能够很好的看出水道的特征。
在三维地震的广泛应用中，地震地貌学便诞生了，它能够有效的将古陆地以及海底地貌形成的过程在空间中展现出来。
②三维地震在构造分析中的应用。
三维地震在构造分析中用于研究断层系统中的几何形态以及运动学的特征，在这个方面二维地震无法解释这么复杂的断层几何学特征。
三维地震的数据用于这个方面其精细度可以与美国最好的设备相媲美，能够有效的加深断层和围岩褶皱之间的联系。
虽然三维地震的分辨率上还没办法直接显示运动学的标志，也不能识别断面构造的细节问题，但是其属性方面的技术又可以对其进行弥补。
二、三维地震在地质物探中的应用（1）地震数据处理。
进行野外数据采集后，需要对所采集的数据进行处理，从而形成能够方便进行解释的三维地震数据。
数据处理质量是保证三维地震勘探整体效果的重要内容，将会直接影响勘探结果的可靠性和准确性。
三维地震数据处理的流程主要包括预处理、常规处理等。
预处理流程对野外采集到的勘探数据进行解编、对检波点位置检查及振幅恢复等；常规处理主要包括三维水平叠加和偏移两部分。
地震相干体算法的改进及应用
， １
乙３
∑Ａ
儿 ∑
∑∑ｄ
每条测线有 ２ １ ， ０ 道 每道有 ２２ １ ５ 个采样点的三维 振幅体 ， 选择相关时窗 Ｎ＝ ， ９ｈ 使用递推公式计算 相干体只需要 ５ １ ｈ 而对 同一个三维体 ， ．９ ， 若不使
用递推方法计算相干体 ， 则需要 ３ ． ， ６ ５ｈ 显然计算 速度提高 了约七倍 。
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第２ 卷 第２ ８ 期
物探 化探 计算技 术
２６ 月 ０ 年５ ０
文章 编号 ：１ｏ — １４ （０ ６ Ｏ ＿ｏ２ ＿ｏ ｏ １ ７ ９ ２０ ）２ ＿ １１－３
地震 相干体算法 的改进及应 用
叶增炉， 何建军
（ 成都理工大学， 成都 ６０５ ） １０９
的方法提高计算速度。 １１ Ｃ 相干算法 ． ， Ｃ 算法是基于 归一化互 相关为基础 ， 用主 利
收 稿 日期 ： ０ ５— ８— ９ ２ ０ ０ ２
窗 Ⅳ， 计算时窗内波形 的相关系数。利用递推法计 算下一个时窗 ｃ 的递推公式如下
ｃ ［ ＋ ］ Ｃ ［］ Ｎ＋ ） ｙ Ｎ＋ ） ２ １ ＝ ２ ＋ （ ｔ’（ ｔ 一
样大大提高了计算效率， 节省了运算时间。在同一 配置的计算机上做 了比较 ， 采用 改进算 法来计算
取相邻 － ｜个样 点组成一个 Ⅳ ・， ， Ｉ 道 ＼ ， －的地震子体 构成矩阵 Ｄ： ［ Ｄ＝ ｄ ］ 在 Ｄ 中， 每列代表一个
有 ～个样点的地震道（ 『 ） 每行为 ． 第＿ 道 ， ， 道中同一
１２ Ｃ 相 干算 法 ．
在上式 中， 本征值个数表示子体中独立变量的 个数； 本征值大小 表示 占据子体 的多少份额 ； 最大 本征值为 Ａ ， 表示该子体起主导作用 的变量。最