相干体技术
高分辨率相干体分析技术及其应用
性 ． 文给 出 了一种 基 于本 征 值 结构 的 高 分 辨 率 相 干 体 分 析 技 术 基 本 原 理 和 关键 参 数 选 择 方 法 ， 过 基 于 本 征 值 结 本 通 构 的 高分 辨 率相 干 体 属 性 计 算 ， 获得 许 多有 关 断 层 、 裂 缝 、 性 和 岩 相 变 化 等 储 层 重 要 特 征 参 数 ， 够 更 加 清 晰 可 微 岩 能 地 描 述 地 质 体 产 状 的 细微 变化 ， 而 为 地 质 学 家 研 究 构 造 的 变 形 及 岩 性 变 化 等 提 供 强 有 力 的 技 术 手 段 ． 统 的 相 干 从 传 分析 技 术 与 高分 辨 率相 干体 分 析 技 术在 准噶 尔 盆 地 西 北缘 车排 子 地 区 实 际地 震 资料 的 处理 结 果 对 比表 明 ，高 分辨 率
（ ．Ｃ ｌｅ ｅｏ ｎ ｏ ｍ ｔ ｎＥｎ ｉｅｒｎ Ｃ ｅ ｇ ｕ Ｕ ｉ ｅｓｔ ｆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ Ｃ ｅ ｇ ｕ ６ ０ ０ ， ｈ ｎ ； １ ｏｌｇ ｆ Ｉ ｆ ｒ ａ ｉ ｇ ｎ ｅ ｉｇ， ｈ ｎ ｄ ｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙ， ｈ ｎ ｄ １ ０ ０ Ｃ ｉ ａ ｏ ｙ
第 ２３卷
第 ５期
地
球
物
理
学
进
展
Ｖｏｉ ３ Ｎｏ． ．２ ５ Ｏ ｃ． ｔ ２ ８ ００
２０ ０ ８年 １ Ｏ月 （ 页码 ： ５ ５ １ ７ ） １ ７ ～ ８ ５
ＰＲ（Ｇ ＲＥＳＳ Ｉ ） Ｎ ＧＥＯ ＰＨ ＹＳＩ ＣＳ
＿．＿
同 辨 率相 干体 分 析 技 术及 其应 用 分
相 干体 分 析 技 术 用 于检 测 断层 、 裂缝值 ， 裂 识 别 ， 本 断 裂缝 预 测 Ｐ ３ ６１ 文 献 标 识 码 Ａ 文 章 编 号 １ ０ —９ ３ ２０ ） ５１ ７—４ ０４２ ０ （０ ８ ０— ５５０
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。
相干体技术在煤矿断层及陷落柱精细解释中的应用
Ａｐｐｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｈｅ ｅ ｔＶｏｌ ｅ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｎ Ｆａ ｔａ ｕｂｓｄｅ ｉ ｔｏ ｆＣｏ ｒ ｎ ｃ ｕｍ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｏ ｕｌ ｎｄ Ｓ ｉ ｄ
Ｃｏ ｕ ｎ Ｆｉ ｎ ｅ ｐｒ ｔ ｔｏ ｎ Ｗ ｕｙ ｎｇ Ｍ ｉ ｒ ａ ｌ ｍ ｎｅ Ｉ ｔ ｒ ｅ ａ ｉ ｎ ｉ ａ ｎｅＡ ｅ ，Ｓｈ ｘ ａｎ ｉ
ｓ ｒ ａ ｎ ｔｅｎ，ｒ ｔ ｒ ａ ｇ ｒ ｕ ｉｅ ｎ ｅｐｒ ｔｔｏ ｅ ｒ ｒ ｅｃ；ａ ｌ，ｖ ｒ ｓ ｎｓｔｖ ｒ ｓ ｎ ｅ ｏ ｂ ｕ ａ ｅ ｂ ｔ ｅｎ ｒｅ ｕ ａ ｐ ｅ ｄｉｇ ｐａｔｒ ａｈｅ ｌｒ ｅ ｏ ｔｎ ｉｔｒ ｅａｉ ｎ ｒｏ ｓ ｔ ｓ ｗｅｌ ｅｙ ｅ ｉｉｅ ｅ ｐｏ ｓ ｓ ｎ ｏ ｎｄ ｒ ｓ ｅｗｅ ｉｒ ｇ ｌ ｒ ｉ
ＬｎＧ ｏ ｕ Ｙ ｎ ｎ ｉ ｇ ａ ｄＷａ ｇＱ ｎ ｉ ｕ ｈ ａ ａ ｇＷｅｑａ ｎ ｎ ｉｇ ． ｎ
（． ｃ ｏ ｌ ｆＲｅｏ ｒｅａ ｄＧｅ ｓｉｎ ｅ Ｃ ， Ｘｕ ｈ ｕ Ｊ ｎ ｓ ２ ０ ８ １ Ｓ ｈ ｏ ｓ ｕｃ ｎ ｏｃｅ ｃ ， ＵＭＴ， ｚ ｏ ， ｉ ｇｕ２ １ ０ ； ｏ ａ
摘 要 ： 据相 干 体技 术 原 理 和主 要 参数 选 取 原 则 ， 五 阳矿 区 进行 了 以断 层 和 陷落 柱 为 主要 研 究 对 象 的解 释 工 作 。 根 对 应 用 实例 表 明 ： 干体 技 术 可 有 效解 决 本 区断 层 断 点较 多 、 割关 系 复杂 、 间 展 布 规 律 难 以 把 握 和 常 规解 释误 差 相 切 空 较 大 等 问题 ； 时 ， 不 规则 环 状 相 邻 陷 落 柱 的边 界 及 直 径 较小 的 陷落 柱 都 有 十分 灵 敏 的反 映 ， 别 是 对较 大 断层 同 对 特 附 近 的微 小 构造 也 可 作 出较 为 可靠 的解 释 。 关键词： 相干 体 技 术 ； 三维 地 震 勘探 ； 维地 震 数 据体 ； 阳矿 区 三 五 中图分 类 号 ： ６ １ Ｐ ３． ４ 文献 标 识 码 ： Ａ
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。
地震相干技术
相干技术的原理｜地震相干数据体的算法研究｜ CohTEEC相干体技术应用
C1算法特点
目前的应用软件，如Landmark、GeoFrame等算法大部分都是以经典的归一化为基 础的互相关计算(Bahorich和Farmer，1995，1996)，称之为第一代算法C1。优点：计 算量小，易于实现。缺点：受资料限制较大，时窗大。
引 言
作为三维解释的重要内容，相干(Coherence)体计算 技术应用和发展非常迅速。现在已成为常规解释中的一 项普及性技术，在解释中，特别是断层解释方面广泛应 用的技术之一，在一些地区和特殊岩性体、特殊类型油 藏研究方面取得了良好效果，它与地层倾角检测技术及 地震属性分析相结合，对一些在常规解释中难以解决的 疑难问题有一定的效果。
C1算法特点
计算主测线、联络测线相邻道的相关系数
优点：计算量小，易于实现 缺点：受资料限制较大，时窗大
相干技术的原理｜地震相干数据体的算法比较｜相干计算的模式选择和时窗大小选择
C2算法引入了协方差矩阵，使其可对任意道数进行相似分 析，估计其相干性。C2 相干算法除了在噪声环境下更稳健地 测量相干之外，垂直分析时窗能被限制在只有几个时间样点 范围内，能够精确做出薄而小的地层特征图。
数据，由纵向和横向上局部的波形相似性可以得到三维地震相
关性的估计值。
相干技术的原理｜地震相干数据体的算法比较｜相干计算的模式选择和时窗大小选择
一般情况下，现在所作的相干都是基 于振幅的计算，利用多道相似性将三维振
幅数据体转化为相关系数数据体，在显示
上强调不相关异常，突出不连续性。它的 前提假设是地层连续的，地震波有变化也 是渐变的，因此相邻道、线之间是相似的。 当地层连续性遭到破坏发生变化时，如断 层、尖灭、侵入、变形等，导致地震道之 间的波形特征发生变化，进而导致局部道
河道预测中的地震相干体技术
加权相加嘲 。这样尽管影 响了运算 速度 ，也降低了分辨率 ，但抗噪能力却得到 了明显 的提高 。 ２ 第 ２代相 干体 算法 （ ２ Ｃ ） Ｃ） ２相关 道 的选择是 沿纵 、横测线 方向若 于道 内的一个 特殊 区域 ，通
的技术Ⅲ 。下面 ，笔者运用 地震相 干体技术对 研究 区河道进 行识别 预测 。
１ 相 干体 技 术
１ 第 １代相 干体算 法 （ １ 第 １代相 干体算 法预 测主 要通 过互 相关 得 到 。对 于离 散 地震 信 号序 ） Ｃ）
列 ，其 相邻地震 道之 间地震信 号的互相 关系数 为 ：
相关 道 的相 干值相加 ，即可得 中心道 关于 中心时 间点 的相千值 。式 （ ） 中的 表 示沿 中心 道与相 干道 ３ 之 间地层 的视倾角 ， 由不 同方向 的 ｍ就 可 以拟合 出地层视 倾角 和方位角 ，由此 得 到地层倾 角 和方位 角属
性［ 。将 倾角 和方位 角叠合在 一起 ，结 合三维相 干数据体 ，不仅 可以确定 断层 的空间展布 、断层附 近 的 ６ ］ 细节特征及 其构造应 力场 ，而且可 以研究 地下地貌 特征 ，结合 其他方 法可 以恢 复古构 造沉积史 ，进而可 以从 构造沉 积演化史 上描述 目标储层 串有利储 集带 的空间分 布规律 。 ３ ）第 ３代相 干体 算法 （ ３ 在三维 地震数据 体 中 ， Ｃ） 由相邻 的 ， ， 道 每道 Ｊ个 样点 的数据 子体
自从 １ ９ ９ ５年 Ｂ ｈ ｒ ｈ和 Ｆ ｒ ｒ 提 出相干算法 以来 ，该算法 已从第 １ 基于互 相关 的算 法 （ 称 ａ ｏｉ ｃ ａｍｅＥ 妇 代 简 Ｃ 算 法）和第 ２代利 用 多 道 相似 性 的算 法 （ 称 Ｃ １ 简 ２算法 ） ，发展 到 第 ３代基 于特 征 结 构 的相 干 算 法Ⅲ （ 简称 Ｃ ３算法） 。经过 了十多年 的发 展 ，现在 三维 相 干技术 已经成 为 油 气勘 探地 震 资 料解 释 必备
三维相干体技术在断裂系统解释中的应用
三维相干体技术在断裂系统解释中的应用摘要随着复杂断块油气田的勘探进一步深入,地震解释技术和地震属性技术都有了长足的进展。
然而常规技术对于复杂构造的描述难以取得很好的效果。
对于断裂系统比较复杂的地区,利用三维相干体技术识别复杂构造和低序级断层是行之有效的一种方法。
关键词构造;三维相干体;断裂系统中图分类号te1 文献标识码a文章编号1674-6708(2010)21-0144-01三维相干体技术是通过比较局部地震道波形的相似性、求异存同、突出波形的突变点,利用三维体切片动态连续显示,达到识别断裂系统以及地质异常体等的目的。
这项技术的应用过程中主观因素较少,解释成果相对比较客观,对于高品质地震资料来说,可以分辨微小断层,监测修正解释结论,提高解释精度。
1相干体算法概述最早的第一代相干算法[1]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。
是基于互相关的相干性算,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[2]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2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/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,有利于识别旋转断块等,但分辨率较低。
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[3]基于特征结构的相干体计算方法。
2 相干参数的选择相干参数的选取,决定着相干体计算的效果。
两个重要参数是相干道数和时窗长度。
地震相干体分析运算中窗口内的道数直接影响到相干体平均效应的大小。
相干体分析技术在BST地区的应用
收稿 日期 ：０ １ ５ ９ ２ １ 一Ｏ —１
作者简介： （９５ ）女（ ￣ １８－ ， 汉族）河南省巩义市人，０８ ， ２０ 年７ 月西南石油大学勘查技术与工程专业本科毕业。 现为西
南石油大学地球探 测与信息技术专 业 ２０ ０ ８级的硕士 ， 目前主要从事地 震资料 综合解释与地 震属性 提取 与技 术 方 法研 究 。
ｌ 。 Ｏｔ
由于工区北部地表为沙漠、 戈壁 ， 南部为农 田、
戈壁 和 山地 ， 面高程 北低 南高 （５ｍ－８０ 。地 地 ５ ０ － ０ｍ） ￣ 面激发接受条件较差 。工区内除Ｂ ３ ８ 井北三维资料 品质 相对较 好 外 ，Ｑ５井南 、 ８ 区三维 资 料横 向 Ｓ Ｂ ３井
和纵 向分辨率均低于 Ｂ Ｔ连 片其它三维地震资料 ， Ｓ 且信噪比相对较低 ， 连续性差 ， 断点不 清晰， 断裂的 平 面组 合存 在 多解 性 ， 料 整 体 的可 对 比性 相 对 较 资
９ ８
内 蒙古 石 油化 工
２ １ 年第 １ 期 ０１ ４
相干体分析技术在 Ｂ Ｔ地区的应用 Ｓ
李 倩 朱仕军 文 中平。朱鹏 宇 ， ， ，
（ ．西南石油大学 ， Ｉ１成都 １ ｌ Ｉ ￣Ｊ ６ ０ ０ ￣． １５ ０ ２ 川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司 ， 四川 成都 ６０１） １ ２ ３
一
震勘探区块 ， 满覆盖面积总计约１ ２ｋ 。 区钻探 ４７ｍ。 该 始 于二十世纪 ５ 年代 ， ｏ Ｏ ８ 年代本 区迎来钻井勘探 的高 峰期 ， １８ —１ ９ 间 ， 施 勘 探 开发 井 达 在 ９ ５ ９０年 实 到了 ２ ８口， 占本 轮连 片 区井位 数的 １ ２从 上个 世 约 ／｝ 纪９ 年代至今 ， ０ 本区又陆续完成２ ｏ多口井的钻井工 作 。在 ５ 多 口井的钻探过程中， Ｏ 先后发现侏 罗系头 屯河组（ ２ 井）三工河组 （ ３ 井） Ｂ７ 、 Ｂ ４ 油藏、 三叠系烧 房 沟组 （ ８ 井） 韭菜 园子组 （ ８ 井 ） 藏｝ 中 Ｂ０ 、 Ｂ１ 油 其 Ｂ ４井 区 于 １９ ３ ９７年 上 报 石 油 地 质 控 制 储 量 ９ ３ １×
相干体技术在情北地区断层解析中的应用
面 的组合 方式 和 在不 同层 位 的具 体 位置 。由于储 层
的非 均 质性 能引 起地 震信 息 的不 规 则 变 化 ， 相干 在 体上 会 表现 为低 相干 性 ， 因此 ， 利用 相 干体 的这 一特 性， 就可 以寻找 到 有 利储 层 的发 育 区。把 不 同 目的
裂 缝发 育带 等地 质 问题 。它 是通 过 检测 地震 波 同相
轴 的不 连 续性 ， 到识 别 断 层 、 殊 岩 性 体 、 达 特 河道 等 的 目的 。应用 相干 体 技术 检 测 断层 和特 殊 地 质 体 ， 不受 人 为 因素 干扰 ， 解释 成果 客观 ， 且 由于 其数据 并 体 在空 间相 干 连续性 ， 得 较小 断层 不 易 漏掉［ 。 使 １ ｑ］ 相 干体 解释技 术 的运用 ， 可监 控解 释 结果 的合 理性 ，
中 图分 类 号 ： ６ １ ４ ５ Ｐ ３ ． ４ 文献标识码 ： Ａ
相 干体技 术是 近几 年才发 展并 逐 渐完 善起 来 的
一
预测 的研 究都 具 有深 远影 响口 。 ］ 相 干体技 术 是 目前采 用 的解释 断层 和 岩性 变化
项 用 于辅助 解 释的 分 析 技 术 ， 要 用 于 解 决 复 杂 主
相 干永 敏 王 俊 伟 郑 华 杰 朱 ， ， ， ， 颜 武 子 钰 ，
（． 国石 化 河 南 油 田分 公 司 石油 勘 探 开 发 研 究 院 ， 南 南 阳 ４ ３ ３ 。． 国 石 化河 南 石 油 勘 探 局 地 质 调 查 处 ） １中 河 ７１２２ 中
维普资讯
２０ ０ ８年 ７月
石 油 地 质 与 工 程 Ｐ ＴＲ Ｌ ＵＭ Ｅ Ｌ Ｇ Ｄ Ｅ Ｇ ＮＥ Ｒ Ｎ Ｅ ＯＥ Ｇ Ｏ Ｏ Ｙ ＡＮ Ｎ Ｉ Ｅ Ｉ Ｇ
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。
高分辨率相干体分析技术及其应用
统的相干分析 技术与高分辨率相干体分析技术在准噶尔盆地西北缘车排子地区实际地震资料 的处理结果对 比表明 ，高分
辨率相干体分析技术可用于检测断层 、裂缝等 ，应用效果显著 。 关键词 ：相干分析 ；本征值 ，断裂识别；裂缝预测
中图分类号 ： ６ １ Ｐ３
文献标识码 ： Ａ
在石油勘探开发领域 ，许多油 田研究人员应用相 原理， 是按一定 间隔进行倾角或方位角扫描 。 首先定义 干分析技术进行地震资料解释和储层预测研究 。但 个以分析点为中心的包含 Ｊ 道的椭 圆或矩形分析时
的技术 手 段［ 。
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式中下标－ 『 表示落在分析时窗内的第． 『 道
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１ 基本原理 与方法
７７ － 基本原理
基于本征值结构的高分辨率相干体分析技术基本 第． 『 道与分析时窗内中 ５Ａ ｘ和 ｙ方向的距离。 ， ｆ 在
第一作者简介 ：龚洪林 ， ，高级工程师 ，长期从事石油勘探研 究工作。 男
收稿 日 ：２０ — ３ ２ 期 ０８ ０— １
倾 角扫描 的范 围 为
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89
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～
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(规 定 向 下 倾 方 向
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～
假定振 幅 均值 为 零 通 过 第
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一
波
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为正 向上 倾 方 向为负) 方位 角扫描 的 范 围为0 =
三维相干体技术在三维精细构造解释中的应用_吴永平
第１５卷第２期２００８年３月复杂断块油藏是受众多断层切割、复杂化了的断块圈闭所形成的一类比较特殊的油藏。
在这类油藏中断层是至关重要的组成部分，由于复杂断块油田最突出的地质特点是断层多，断块小，因此，如何精细地构造解释将成为断块油田制定勘探及开发措施的关键［１］。
三维相干体技术是２０世纪９０年代后期兴起的一项十分有效的地震解释技术［２］，利用地震相干体技术在相干切片上能够直观地反映构造和断层的分布情况。
使得断层、特别是小断层进行自动解释成为可能。
三维相干数据的应用方法是ＭＢａｈｏｒｉｃｈ和ＳＦａｒｍａｒ于１９９４年提出的，由阿莫科公司组成了ＣＴＣ（ＣｏｈｅｒｅｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｍｐａｎｙ），专门展开这项技术研究，用于识别断层、地层特征及其相互关系，称其为三维相干体。
近几年，国外对三维相干技术这项技术的研究较多［３－４］，目前国内对这项技术也有研究［２，５－９］。
文中简单介绍了多道相关技术的基本原理，并以实例说明三维相干技术在构造解释中的应用。
１相干数据体技术原理地震相干是对相邻地震道之间的地震属性（如波形、振幅、频率、相位等）相似程度的测量。
计算地震相干数据体的目的主要是突出那些不相干的地震数据，通过在纵向和横向上分析局部波形得出三维地震相干体的估计而生成的。
在出现断层、特殊地质体的小范围内地震道之间的波形特征可以发生变化，进而导致局部道与道之间的相关性发生突变；突出相邻道之间地震信号的差异性，使断层、相变、岩性异常体以及其他地质现象的不连续性得到低相关值的轮廓。
通过提取三维相关属性体，便可以把三维反射振幅数据体转化为三维相似系数或相关值的数据体。
三维相干体技术在三维精细构造解释中的应用吴永平１王超２（１．成都理工大学能源学院，四川成都６１００５９；２．西南石油局油气测试中心，四川德阳６１８０００）文章编号：１００５－８９０７（２００８）０２－０２７－０３收稿日期：２００７－０６－２１；改回日期：２００７－１２－１７。
相干体技术在川东北油气勘探中的应用
陡倾 角 、 于垂 直 的断层 ， 近 可把 垂 向时窗选 大一些 。
１ ２ ２ 倾 角、 ．． 方位 角扫描 范 围及 扫描 步长 的确 定
倾 角扫 描 的范 围为 一 ９ ～ ＋ ９ （ ８。 ８ 。 规定 向下倾
收稿 日期 ：２ ０ ０ ９—１ １—１ ８
改 回 日期 ：２ １ ０ ０ ０— ３—２ ４
１ ２ 相干处 理 的关键 参数及选 择方 法 ．
１２ １ 子 体 的 选 取 ．．
１ 基 本 原理
１ ．１ 相干体 分析技术
子 体是 以计 算点 为 中心 的一 个 立 方体 。为 了
保 证有 一个好 的分 辨率 ， 常在 横 向上 选 ３道 ～ 通 ７
道， 在纵 向上 （ 间 ） 根据 地 质 情 况 合 理 选 取 时 时 可
相关 性 的估 计 值 。被 断层 面 切开 的小 范 围 内的地
降低 了钻 探 风 险 ，而 且 还 大 大 提 高 了解 释 效 率 ， 提 高 了地震 资料 的利用率 ，解决 了一 些地 质 问题 ， 产 生 了一定 的经 济效 益 ，同 时也 展 示 了地球 物 理
勘探技 术在今 后油气 勘探 中 的应用 潜力 。
性异 常体 的边界 ， 清 了宣汉 ～达 县三维地 震 工 区陆相 断裂 系统 的小断 层和 大断层 间的切 割 关 理 系，准确 而有效地 解决 了常规 地震 解释 中遇到 的断 裂组合 问题 。
关 键词 ：相干体技 术 ； 生物礁 ； 河道 ； 断层 ； 溶裂缝 岩
中图分类号 ：Ｔ ３ Ｅ １２
外 ， Ｂ 区 块 已 完 钻 井 Ｙ １井 、 Ｂ ０ Ｙ Ｂ Ｙ １ １井 、 Ｂ ０ Ｙ １２ 井 、 Ｂ ２井 ， 雷 口坡组 均不 同程 度钻 遇 良好油气 Ｙ １ 在 显示 ， 表 明元 坝地 区海 相上 部地层 雷 口坡组 具有 这 良好 的勘探 前景 。四川 盆地 中三叠 世末期 ， 印支 在
几种属性原理分析
八 几种典型属性原理及应用
〔3〕基于体属性的相干算法 体属性相干算法实际上是将地震数据体微
分成很多个三维子体进展三维上的分析计 算，这样可以对任意道进展三维体属性以 及相像分析，估算其相干性。 CohTEEC〔第四代相干？〕
八 几种典型属性原理及应用
常规地震剖面和地震属性沿倾向的垂直剖面和断 层与同相轴切割的水平切片比较简洁解释，但是 沿走向的垂直剖面及平行断层同相轴的水平切片 却是很难解释的。
相干体不连续显示较好地解决了这些问题。它能 够准确的反映地下地层的不连续特征，进展定量 断层、岩性特别体和碳酸岩盐缝孔等地质与油气 储集体的解释。
缺点：不能正确反映地层倾角变化
八 几种典型属性原理及应用
〔3〕特征值分析算法C3： 1999年由Gersztenkorn.A.和
Marfurt,K.J.提出的，即通过计算协方差矩 阵的特征值来得到相干属性，C3相干算法 实际上是基于C2算法的协方差矩阵进展三 维地震数据体的相干值计算。可对任意多道 地震数据进展相干计算。 设λi( j=1,2,L,J)是协方差矩阵C的第j个特征 值，其中λi是其最大的特征值。C3相干算法 的计算公式为：
八 几种典型属性原理及应用
首先定义纵测线上t时刻、道位置在〔xi，yi〕 和〔xi+1，yi〕与地震道u之间延迟为L的相互 关系数Cx，下式中 2w为相关时窗的时间长度：
∑ w u(t-τ,xi,yi)u(t-τ-l,xi1,yi)
∑ ∑ Cx(t,l,xi,yi)≡wτw
w
u2(t-τ-l,xi,yi) u2(t-τ-l,xi1,yi)
八 几种典型属性原理及应用
相干计算可以在相干较弱或被噪声干扰的状况下，供给出 数据相像性的定量值。通过对地震数据体相干属性的量化 处理，针对波形进展相干运算，生成新的不同于常规地震 振幅数据体的相干属性体。这种数据体可以用于较为简单 的断层及隐蔽地层岩性的解释，而这些简单的地质特征在 常规地震数据中往往无法识别和解释。
超道相干体技术在复杂断块断裂解释中的应用
２ ０ １ ３年 １ ０月
物
探
与
化
探
Ｖｏ １ ． ３ ７． Ｎｏ ． ５ Ｏ ｃ ｔ ．． ２ ０ １ ３
ＧＥ ＯＰ ＨＹＳ Ｉ Ｃ ＡＬ ＆ Ｇ ＥＯＣ ＨＥＭＩ Ｃ ＡＬ Ｅ Ｉ ： １ ０ ． １ １ ７ ２ ０ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０—８ ９ １ ８ ． ２ ０ １ ３ ． ５ ． ３ ４
保持地层的固有倾角， 提高相干计算的精度， 在识别
小断层方面 比较实用。笔者将超道技术与小波相干 技术有机结合 ， 利用优选 的小波 函数对原始地震资 料做小波变换 ， 在不 同尺度下计算其相干体 ， 并设置 不 同的重构权值进行小波相干体重构 ， 得到 的相干 体图像分辨率较高 ， 与常规相干体计算方法 比较有
可 以提高 其计 算 速度 ， 在 一 定 程度 上 避 免 了平 均 效
应 。
对 于复 杂 断 块 的勘 探 目标 研究 ， 需 要 准确 确 定
该 区断裂 系 统 ， 特别 是 小 断层 分 布 。 常规 技 术 难 以 确定 合适 的时窗 ， 大 时窗会 造成 强 平均 效应 ， 常 规相 干技 术通 常 是利 用 多道 参 与计 算 ， 也 同样 存 在 平 均 效应 ， 在 得 到 的相 干 图像 上断 裂显 示不 清 。
震资料地区 。 关键词 ： 超道构建技术 ； 小波变换相干技术 ； 复杂断块 ； 断层解释
中图 分 类 号 ： Ｐ ６ ３ １ ． ４ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ０—８ ９ １ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５— ０ ９ ４ ２— ０ ５
断裂 解 释一直 是 油气藏 勘探 中一 个 非常 重要 的 问题 ， 世 界范 围内 的复 杂 断块 油 气 藏 所 占 的 比例 越
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。
相干体
相干体作者：周桂兰来源：《科学与财富》2019年第20期摘要：上世纪90年代初，由国外Amoco公司的Mike Bahorich将相干体技术引入到石油勘探业之中，该技术的提出和应用分析成为当时全球物理学术界最杰出的物理性应用技术之一，国外Amoco公司将相干体分析技术的不同算法简称为C1、C2、C3。
在此之后，相干体技术被引入到地震油气勘探业的应用，近年來发展为以几何结构张量为基础的相干体分析技术，即其可和可视化技术结合、和小波变换技术结合，在不同的学术领域有多种发展动向，并向叠前地震数据分析的应用方向进行延伸。
关键词：相干体；技术；地震；研究相干数据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。
它通过对相邻道间的地震波形的相似性进行比较，进行求异去同、突出那些不相干的地震数据，揭示地层的不连续性。
在地层横向连续性或地层岩性变化较小的区域内波形变化不大、相干性强；在地层发生断裂或岩性边界附近，波形差异明显，相干性变差，不连续性增强。
因此相干数据体实际上弱化了横向一致的地层构造的反映，突出了断层或岩性边界。
另外在断层走向与地层走向平行时，在振幅时间切片上很难解释断层，但在相干体切片上可以对断层成像。
在相干数据体切片上，解释员可以直观地识别断层、岩相变化和其它的特殊地质体。
当前，相干体已经成为了三维地震资料解释不可缺少的重要工具。
地震相干数据体是地震属性数据体之一，它是指对相邻地震道数据计算其相干属性而形成的反映地震道相似性的新数据体，它对断层和特殊岩性体的分辨能力大大高于常规振幅数据体。
计算地震相干数据体的目的主要是突出那些不相干的地震数据，由纵向和横向上局部的波形相似性可以得到三维地震相关性的估计值。
在出现断层、地层岩性突变、特殊地质体的小范围内，地震道之间的波形特征可以发生变化，进而导致局部道与道之间的相关性发生突变。
通过提取三维相关属性体，就可以把三维反射振幅数据体转换成三维相似系数或相关值的数据体。
三维地震相干体技术算法介绍及应用效果比较
前沿理论与策略
三维地震相干体技术算法介绍及应用效果比较
潘冀川
中国矿业大学 ( 北京），北京 100015
摘要：本文通过介绍相干体技术的基本原理及 C1、C2、C3 基本原理，运用 paradigm 软件对三维地震数据体进行相干值运算，在 此基础上，比较 C2、C3 基本算法的应用效果，从而判断不同相干算法在三维地震小断层解释中的应用效果。
（1） 其中，n 为采样的点号，w 为相关时 窗大小，l 为相邻的两个地震道之间的时 间延迟，它的大小与相应的地层倾角大小 有关。 得到两道自相关函数：
（2） （3） 对于二维相干体，计算相干值：
（4） 自动比较计算得到的相干值，然后把 最大的相干值作为这个点的相干值：
三维相干体的计算：
（5）
（6） 3C2 相干算法 在 地 震 的 三 维 数 据 体 中， 取 相 邻 的 J 道地震道中的 N 个样点，组成一个矩 阵 DN×J，并由此组成一个协方差矩阵 CJ×J：
图 2 线性增强处理效果图 三、结语 文章重点叙述了相干性的原理、相关 参数的影响及相干性的具体运用效果，通 过地震剖面与相干体的对比，了解了相干 体的优越性，相干体属性可以在剖面和平 面上较为清晰的显示出来。通过不同参数 如时窗、道数下相同属性计算结果的对比 图，分析出了属性的不同对结果的影响， 然后找到了相干属性计算时的最佳属性参 数。比较分析了第二代和第三代相干算法 计算结果的优劣，然后根据具体处理结果 的对比，选择了三代相干算法作为相干体 的计算算法，在线性增强处理的技术上， 相干体属性可以帮助三维地震资料解释人 员更好的掌握断层的位置和走向，有利于 开展小断层解释工作。 参考文献： [1]Chopra S,Marfurt K J.Seismic attributes for prospect identification and reservoir characterization [M]. Tulsa,Oklahoma: Society of Exploration Geophysicists,2007. [2] 杨金政 . 地震相干分析技术及其在 断层解释中应用 [D]. 成都理工大学 ,2010. [3] 伍鹏 . 地震相干和曲率属性识别 断 层 技 术 研 究 与 应 用 [D]. 成 都 理 工 大 学 ,2011.
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相干体技术
相干体技术由相干技术公司（CTC ）和Amoco 公司发明，1997年获美国专利，名称为“信号处理和勘探的方法”。
该技术被称为是近几十年来三维地震解释方面的最重要的突破。
与原来揭示地下异常体的方法相比，相干体技术更能清楚地识别断层和地层特征。
相干体技术的特有算法是通过三维数据体来比较局部地震波形的相似性。
相干值较低的点与地质不连续性如断层和地层、特殊岩性体边界密切相关。
对相干数据体作水平切片图，可揭示断层、岩性体边缘、不整合等地质现象，为油藏描述提供识别油藏特征的有利证据。
计算地震相干数据体的目的主要是对地震数据进行求同存异，以突出那些不相干的数据。
通过计算纵向和横向上局部的波形相似性，可惟得到三维地震相关性的估计值。
在出现断层、地层岩性突变、特殊地质体的小范围内，地震道之间的波形特征发生变化，进而导致局部的道与道之间相关性的突变。
沿某一线时间切片计算各个网格点上的相关值，就能得到沿着断层的低相关值的轮廓，对一系列时间切片重复这一过程，这些低相关值的轮廓就成为断面。
同理，地层边界、特殊岩性体的不连续性也产生类似的低相关值的轮廓。
通过三维相关属性体的提取［14］，就可以把三维反射振幅数据体转换成三维相似系数或相关值的数据体。
设多道地震记录为Xj （n ），j=1，2，…M ，n=1，2，…N 。
为考察此M 道地震记录的相似性，假设有一标准道X （n ），将各道与其比较，使这M 道与标准道的误差能量达到最小。
()()[]
∑∑-===M j N
n j n X n X Q 112
(2-1)
令
()
0=∂∂l X Q
；l =1,2…N (2-2) 推导整理得 ()()∑==M
j j l X M l X 1
1, l =1,2…N (2-3)
即标准道 （n ）为原始M 道地震记录的算术平均。
而M 道与标准道的误差能量为
()()[]
()()()()[
]
∑∑+-=∑∑-=====M j N
n j j M j N
n j n X n X n X n X n X n X Q 11
2
211
2
2
()()∑∑∑-====M j N n N
n j
n X M n X 11
2
1
2
(2-4)
此误差能量Q 与M 道地震记录总能量之比为
()
()()()
()()
∑∑∑-
=∑∑∑∑∑-=
∑∑==========M j N
n j N
n M j N
n j M j N n N
n j
M j N
n j n X n X M n X n X M n X n X Q 112
2
111
2
11
2
1
2112
1 (2-5)
称为M 道地震记录的相对误差能量。
由（2-4）式出发，考察未标准化相关系数与标准道能量的相互关系且记
()()
∑∑-===M j N
n j n X M S
R 11
2
1 (2-6) 则相对误差能量为
()
()R M
M n X Q M j N
n j --=
∑∑==11
112
(2-7) 由上式知，相对误差能量只与R 有关。
R 大，相对误差能量小，说明M 道地震记录相似性好；R 小，相对误差能量大，说明M 道地震记录相似性差。