一种变时窗地震波形分类技术及其应用
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一
有 波形 分类 法 、 地震 属 性 特 征 映 射 法 及基 于地 震 地 貌 学 的 相划 分 方 法ｌ ， 中波 形分 类 法 是 基 于地 震 １其 ］ 道 波形 特征 的地 震相 划分 方法 ， 有分类 简 单 、 法 具 算
沉 积相 带ｌ 。现有 波形 分类 技 术选取 的 目的层段 ２ ］
号重 采样 成等 长地 震 信 号 （ 即对 地 震 道 波 形进 行 拉 伸 或 压缩 ） 聚类 ； 再 第二 种是将 时 间域 不等 长地 震信 号变 换到频 率 域 ， 选取 一 个 合 适 的恒 定 频 宽进 行 聚 类 。第 一 种方 法 在 信 号 重 采 样 过 程 中存 在 波 形 畸
（ 中海 石 油 （ 国 ） 限公 司天 津分 公 司渤 海 油 田勘 探 开 发 研 究 院 ） 中 有
摘 要 传统 的地 震 波形分 类 方法 大都是 以等 时 窗 内地 震 道 波形 相 似 性 来划 分 地 震相 ， 能准 确 不 反 映储 层 与地 震 波形 的对应 关 系。提 出 了一种 变 时窗地 震 波 形分 类被 术 ， 时 间域 不 等 长地 震 信 将 号 变换 到 频率域 ， 并在频 率域 插值 成 等 长地震信 号 ， 用 频 率域 波 形 聚 类 算 法进行 地 震 相 划 分 ， 运 从
基 于波 形 分类 的地 震 相 分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 原 理 ， 利 用 地震 是
箱 （ 编 ：０ ４ ２ 。Ｅ ｍａｌ ａ ｇ ｈ ＠ ｃ ｏｃ ｃｒ．ｎ 邮 ３０５） ｉ ：ｗ ｎ ｍｃ ４ ｎ ｏ ．ｏ ｏ 。 ｎ
都是 等厚 时窗 ， 不是一 个 完整 波形 的选取 ， 成在 而 造 选 取 等厚 时窗 的情 况下 不能很 好 地反 映波 形与储 层 的对 应关 系 。要想 对纵 横 向变化 大 的复杂 储层 进行
精 细 地 震 相 分 析 ， 展 一 种 可 变 时 窗 的 波 形 分 类 技 发 术很 有必 要 。
第 ２ ３卷
第 ５期
中国海上油 气
Ｃ Ｈ Ｉ Ａ Ｎ ＯＦＦＳＨ ＯＲＥ Ｉ Ａ ＮＤ Ｏ Ｌ ＧＡ Ｓ
Ｖｏ ＿ ３ Ｎｏ ５ ｌ２ ．
０ ｃ．２ 】 ｔ 【１１
２１ ０ １年 １ Ｏ月
一
种 变 时 窗 地 震 波 形 分 类 技 术 及 其 应 用
王 明 春 明 君
变 ， 对后 续波 形 聚类产 生影 响 ； 会 第二 种方 法不存 在 波 形被 拉 伸 或 压 缩 而 发 生 波 形 畸 变 的 问题 。实 际 上 ， 间域 和频 率域 构 成 了一 个 信 号 的 ２种 表示 方 时 式， 只不过 在不 同 的域 反 映 的信 号 特 征 不 同 。第 二 种 方 法正是 利 用 了信 号 的不 变 性 ， 现 了 时 窗厚 度 实
而 实 现 了 变 时 窗 地 震 波 形 分 类 。 将 该 技 术 应 用 到 渤 海 Ｊ 油 田 的 地 震 相 划 分 ， 证 了 变 时 窗 地 震 波 Ｚ 验
形分 类技 术的 正确 性和 可行 性 ， 为应 用三 维地震 资料 研 究沉 积相提 供 了一 种有 效手段 。
关 键 词 变 时 窗 地 震 波 形 分 类 频 率 域 信 号插 值 聚 类 地 震 相 划 分
的可 变性 ， 理 论上 看是 可行 的 。 从
１ 变 时 窗地 震 波 形 分 类 技 术
地震 道 波 形 是 地 下 地 质 体 岩 性 、 性 、 体 性 物 流 质 、 构 、 造 的综 合 响 应 ， 是地 震 波 振 幅 、 位 、 结 构 又 相 频率 的综 合 表现 ， 何 与 地 震 波传 播 有 关 的地 质 和 任 地球 物 理参数都 可 以通过 地震 道 波形 的变化 表 现 出 来 。因此 ， 根据地震 道的波形变 化进行 波形 相似性 聚 类 ， 以找出地震 道 波形 变 化 的总 体规 律 ， 识地 震 可 认 相的变化 规律 ， 从而认 识沉积 相和岩相 的变 化规律 。
目前 ， 内 外 比 较 流 行 的 地 震 相 分 析 方 法 主 要 国
道波 形 特征 对 某 一 层 段 内地 震 数 据 道 进 行 逐 道 对 比， 代 表 同一 类 沉积相 的地震 反射 波分 为一类 ， 把 从 而得 到地 震异 常体 平 面分 布 规 律 ， 以此 来 揭示 同 并
１ １ 基 本 原 理 与 实 现 流 程 ．
在分 析频 率域 变时 窗地震 相 分类基 本 原理 的基 础上， 总结 了该 项分 析技 术 的实 现 流程 （ １ ： 基 图 ）① 于等 时地层 格架 ， 目的层顶底 进 行层 位解 释 ； 对 ②把
目的层 段 内时 间域 地震 资 料变 换 到 频 率 域 ； 频 率 ③
目前 尚没 有对 变 时窗地 震相 分类 方法 的 系统 阐 述 。通过 分析 研究 ， 我们 认 为实 现 变 时 窗 波形 分 类 大致 有 ２种途 径 ： 第一 种 是 对 时 间 域 不 等 长 地震 信
类技 术 已成 为地 震相 分析 技术 发展 的一 种趋 势 。本
文提 出了一种变 时窗地震波 形分类 技术 ， 对其基 本原 理 、 现流程及 关键 技 术做 了详 细 阐述 ， 通 过 实例 实 并 应用验证 了本 文方 法 的正确 性和可 行性 ， 而 为应用 从 三维地 震资料研究 沉积相提 供 了一种 有效手段 。
成熟 等 特点 而 被 商业 软 件 所 广 泛 采用 。然 而 ， 统 传
的 地震 波形分 类 方法 大都 是 以等 时窗 内地震 道波 形 相似 性来 划 分地 震 相 ， 法 对 目的层 段 厚 度 变 化 大 无 的情 况 进行精 确 地震 相分 析 。随着 层序 地层 学 和地 震 沉积 学 的深入 发 展 ， 以及 满 足 层 序地 层 学 在 等 时 地 层格 架 内研 究 储 层 的需 要 ， 展 变 时 窗地 震 相 分 发
有 波形 分类 法 、 地震 属 性 特 征 映 射 法 及基 于地 震 地 貌 学 的 相划 分 方 法ｌ ， 中波 形分 类 法 是 基 于地 震 １其 ］ 道 波形 特征 的地 震相 划分 方法 ， 有分类 简 单 、 法 具 算
沉 积相 带ｌ 。现有 波形 分类 技 术选取 的 目的层段 ２ ］
号重 采样 成等 长地 震 信 号 （ 即对 地 震 道 波 形进 行 拉 伸 或 压缩 ） 聚类 ； 再 第二 种是将 时 间域 不等 长地 震信 号变 换到频 率 域 ， 选取 一 个 合 适 的恒 定 频 宽进 行 聚 类 。第 一 种方 法 在 信 号 重 采 样 过 程 中存 在 波 形 畸
（ 中海 石 油 （ 国 ） 限公 司天 津分 公 司渤 海 油 田勘 探 开 发 研 究 院 ） 中 有
摘 要 传统 的地 震 波形分 类 方法 大都是 以等 时 窗 内地 震 道 波形 相 似 性 来划 分 地 震相 ， 能准 确 不 反 映储 层 与地 震 波形 的对应 关 系。提 出 了一种 变 时窗地 震 波 形分 类被 术 ， 时 间域 不 等 长地 震 信 将 号 变换 到 频率域 ， 并在频 率域 插值 成 等 长地震信 号 ， 用 频 率域 波 形 聚 类 算 法进行 地 震 相 划 分 ， 运 从
基 于波 形 分类 的地 震 相 分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 原 理 ， 利 用 地震 是
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都是 等厚 时窗 ， 不是一 个 完整 波形 的选取 ， 成在 而 造 选 取 等厚 时窗 的情 况下 不能很 好 地反 映波 形与储 层 的对 应关 系 。要想 对纵 横 向变化 大 的复杂 储层 进行
精 细 地 震 相 分 析 ， 展 一 种 可 变 时 窗 的 波 形 分 类 技 发 术很 有必 要 。
第 ２ ３卷
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中国海上油 气
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种 变 时 窗 地 震 波 形 分 类 技 术 及 其 应 用
王 明 春 明 君
变 ， 对后 续波 形 聚类产 生影 响 ； 会 第二 种方 法不存 在 波 形被 拉 伸 或 压 缩 而 发 生 波 形 畸 变 的 问题 。实 际 上 ， 间域 和频 率域 构 成 了一 个 信 号 的 ２种 表示 方 时 式， 只不过 在不 同 的域 反 映 的信 号 特 征 不 同 。第 二 种 方 法正是 利 用 了信 号 的不 变 性 ， 现 了 时 窗厚 度 实
而 实 现 了 变 时 窗 地 震 波 形 分 类 。 将 该 技 术 应 用 到 渤 海 Ｊ 油 田 的 地 震 相 划 分 ， 证 了 变 时 窗 地 震 波 Ｚ 验
形分 类技 术的 正确 性和 可行 性 ， 为应 用三 维地震 资料 研 究沉 积相提 供 了一 种有 效手段 。
关 键 词 变 时 窗 地 震 波 形 分 类 频 率 域 信 号插 值 聚 类 地 震 相 划 分
的可 变性 ， 理 论上 看是 可行 的 。 从
１ 变 时 窗地 震 波 形 分 类 技 术
地震 道 波 形 是 地 下 地 质 体 岩 性 、 性 、 体 性 物 流 质 、 构 、 造 的综 合 响 应 ， 是地 震 波 振 幅 、 位 、 结 构 又 相 频率 的综 合 表现 ， 何 与 地 震 波传 播 有 关 的地 质 和 任 地球 物 理参数都 可 以通过 地震 道 波形 的变化 表 现 出 来 。因此 ， 根据地震 道的波形变 化进行 波形 相似性 聚 类 ， 以找出地震 道 波形 变 化 的总 体规 律 ， 识地 震 可 认 相的变化 规律 ， 从而认 识沉积 相和岩相 的变 化规律 。
目前 ， 内 外 比 较 流 行 的 地 震 相 分 析 方 法 主 要 国
道波 形 特征 对 某 一 层 段 内地 震 数 据 道 进 行 逐 道 对 比， 代 表 同一 类 沉积相 的地震 反射 波分 为一类 ， 把 从 而得 到地 震异 常体 平 面分 布 规 律 ， 以此 来 揭示 同 并
１ １ 基 本 原 理 与 实 现 流 程 ．
在分 析频 率域 变时 窗地震 相 分类基 本 原理 的基 础上， 总结 了该 项分 析技 术 的实 现 流程 （ １ ： 基 图 ）① 于等 时地层 格架 ， 目的层顶底 进 行层 位解 释 ； 对 ②把
目的层 段 内时 间域 地震 资 料变 换 到 频 率 域 ； 频 率 ③
目前 尚没 有对 变 时窗地 震相 分类 方法 的 系统 阐 述 。通过 分析 研究 ， 我们 认 为实 现 变 时 窗 波形 分 类 大致 有 ２种途 径 ： 第一 种 是 对 时 间 域 不 等 长 地震 信
类技 术 已成 为地 震相 分析 技术 发展 的一 种趋 势 。本
文提 出了一种变 时窗地震波 形分类 技术 ， 对其基 本原 理 、 现流程及 关键 技 术做 了详 细 阐述 ， 通 过 实例 实 并 应用验证 了本 文方 法 的正确 性和可 行性 ， 而 为应用 从 三维地 震资料研究 沉积相提 供 了一种 有效手段 。
成熟 等 特点 而 被 商业 软 件 所 广 泛 采用 。然 而 ， 统 传
的 地震 波形分 类 方法 大都 是 以等 时窗 内地震 道波 形 相似 性来 划 分地 震 相 ， 法 对 目的层 段 厚 度 变 化 大 无 的情 况 进行精 确 地震 相分 析 。随着 层序 地层 学 和地 震 沉积 学 的深入 发 展 ， 以及 满 足 层 序地 层 学 在 等 时 地 层格 架 内研 究 储 层 的需 要 ， 展 变 时 窗地 震 相 分 发