第五篇——地震属性的地球物理含义及地质含义

第五篇地震属性的地球物理含义及地质含义
1、引言
随着三维地震勘探技术的日益普及，关于地震属性的研究日益深化，不断完善，目前已经形成一门专项技术，称为地震属性分析技术，包括属性提取，属性标准化，属性关系分析，属性优化处理优化属性的转换与应用等。

2、地震属性的定义
关于地震属性的定义可以概括为以下3种：
(1) 从地震属性的提取过程看，地震属性是一种描述和量化地震资料的特性，是原始地震资料所包含全部信息的子集，而地震属性的求取是对地震数据进行分解，每个地震属性都是地震数据的一个子集。

（2）从应用地球物理的角度来看，地震属性是地震数据中反映不同地质信息的子集，是刻画、描述地层结构、岩性以及物性等地质信息的地震特征量。

（3）从数学意义上来看，地震属性是地震资料的几何学，运动学，动力学及统计学特征的一种量度。

3、地震属性的提取
地震属性的提取采用多种数学方法如傅氏变换、复数道分析、自相关函数和自回归分析等来实现。

到20世纪和90年代中期，随着统计学属性的出现和发展，大量地质统计学方法在属性提取中得到广泛的应用，如协方差、线性回归、小波变换、模拟退火等。

这些技术对提取相干体等地震属性，识别和定性描述断层、河道砂体乃至碳酸盐岩储层中缝洞发育等起到了重要的作用。

小波变换是90年代比较活跃的地震属性提取方法，它不仅能提高地震属性分辨率的潜力，而且能优化属性提取的时窗长度。

4、地震属性分析技术的应用
在油气勘探开发中，利用地震属性分析技术及其分析结果可以划分构造，检测断层，预测岩性，确定有利储集体，描述油藏内部的储集特性，甚至可用于监测内部的流体运动等其他油藏工程研究。

近年来，随着油气田开发对油藏描述精度需求的提高和地震属性分析技术的发展，该技术被越来越多地应用于油气藏表征、提高采收率和油气藏动态监测领域。

在应用地层属性分析技术解决各种地质问题特别是定量问题时，必须进行地震属性的标定。

对地震属性进行标定，是应用地震属性进行各种研究的前提条件。

没有经过标定的属性仅仅是一种地球物理参数，没有地质意义，不能用于地质解释。

地震属性的标定方法主要有两类，其一是直接应用专家知识或前人的研究成桌进行标定；其二是应用井孔资料进行标定，这种方法是目前使用最多、效果最好、也是大家认可的方法。

该方法采用从已知到来知的研究思路，运用井中已经获得的地层、岩性、储层物性及含油气性等信息，通过井夯地震道，建立储层的岩性、物性和含油气性等特征与地震屑性之间的关系，再将其外推至整个油藏空间。

目前采用的方法主要有判别分析方法、灰色理论模式识别方法、模糊神经网络方法、支持向量机方法等。

5、各种地震属性及其物理和地质意义
地震属性是从地震数据中通过一系列分析手段或计算方法导出的用来测定地震数据的几何学、运动学、动力学及统计特征的特殊度量值。

随着数学、信息科学等领域新知识的引入，从地震数据中提取的地震属性越来越
丰富，可以提取有关时间、振幅b频率、吸收衰减等方面的地震属性上百种，并且新的
地震属性还在不断从地震数据中提取出来。

为了便于优化地震属性，需要提取较多的地震属性供选择。

5.1 地震波频率属性
（1）地震波频率属性提取
谱分析是在频率城内描述地震记录特征的重要方法，它有两种形式，一是傅立叶
谱分析，二是功率谱分析。

前考用于确定性函数，后者用于随机过程。

当用于分析的
地震数据是一个均值为零的随机过程，功率谱为它的一个统计特性，可以较好地表示
反射波的特征；当用于分析的地震数据是一个确定的时间函数，或记录的信噪比较
高、分析时宙中有稳定的反射波出现时，使用傅立叶语分析描述反射波特征较为适宜。

地震属性参数的物理意义
地层波频率属性可以反映地层厚度、岩性及合流体成分的变化，常用来检测由于
上覆地层异常如气饱和或者裂缝存在所致的选频吸收，也可识别由于地层学特征、岩
相等改变而引起的细小的频率变化。

这些属性有：功率谱上25%、50%、75%、对应的频率，平均中心频率，全谱平均频率，振幅谱主频。

（2）地震波频率属性意义
地震波频率属性反映了地层厚度、岩性及含流体成分的变化．常用来检测由
于上覆地层异常如气饱和或裂缝存在所致的选频吸收，也可识别由于地层学特征、岩
5.2 地震振幅或能量属性
（1）地震振幅或能量属性的提取
反射波振幅或能量特征是地层岩性解释和储层预测常用的动力学届性，利用振
幅特征分析可提取以下属性
○1记录能量： ∑=21)(1
)0(2N N m f N ACF
②最大振幅值(地震记录上的最大振幅)
② 相关函数极小值幅度与主极值之比)0(/min ACF ACF
③ 整波形能量：∑==
212N N i i NZ A E ④ 波形正半周能量：
⑥波形正半周平均振幅：
（2）地震振幅或能量属性的意义
地震振幅或能量属性反映了波阻抗差、地层厚度、岩石成分、地层压力、孔隙
度及合流体成分的变化。

可用来识别振幅异常或层序特征；也可用来追踪地层学特 征如三角洲河道或砂岩；还可用于识别岩性变化、不整合、气体以及流体的聚集等。

这类后性有：记录能量，最大振幅值max A ，自相关函数极小值振幅与主权值振幅之比)0(/min ACF ACF ；整波形能量；波形正半周能量；波形正半周平均振幅VA A
5.3 地震波波形参数
（1）地震波波形参数的提取
这类属性有：
① 时窗内波峰数(统计时窗内样点中的波峰数目)
② 波形面积 ∑
=∆=21N N i i Z A t S
③ 波形正半周面积：()0....21>∆=∑=i N N t i GT A A t
S
(2) 地震波波形参数的意义
地震波波形参数反映了声阻抗变化规律、沉积层序、地层层理特征、古代剥
蚀面、古构造特征、沉积过程及其连续性、沉积盆地的大小等，这类屑性有：时窗内波 峰数；整波形面积S ；整波形能量NZ E ，波形正半周面积GT S ；波形正半周能量N E ；波 形正半周平均振幅VA A 。

5.4 地震记录自相关函数
（1）自相关函数的提取
自相关函数是地震记录特征的反映，是地层记录中重复性的标志。

在一般情况
下，自相关函数主极值幅度代表着记录段的能量；主极值宽度与记录的视周期有关， 频率低的信号，主极值宽度大；频率高的信号，主极值宽度窄；夯极值的幅值和面积表 示地震记录的重复性及延续时间的长短。

当反射层具有薄互层结构，反射记录出现 干涉现象时，自相关函数幅值和面积增大。

这类属性有：
①自相关函数第一零极点位置n(时宙内地震记录段计算自相关函数后该函数 的第一个零值位置)。

②自相关函数第二零极点位置n(时宙内地震记录段计算自相关函数后该函数 的第二个零值位置)。

自相关函数旁极值面积与总面积之比1234/S S
∑=∆=41)(234τττm m ACF S ，∑=∆=1
01)(ττm m ACF S
（2）自相关函数属性的义
地震记录自相关函数反映了沉积条件的稳定性、地层分界面的光滑度，这类
属性有：自相关函数第一零值点位置h ；自相关函数第二零值点位置n ；自相关函数 旁极值面积与总面积之比5：：d ／5‘。

5.5分辨率属性
（1）分辨率属性的提取
所谓分辨率，指的是分辨相距很近的分界面的反射波信号的能力。

主要决定于
地震记录上反射脉冲的延续时间、地层厚度以及反射波的频率成分等。

由于不可能 在地震记录上直接测定反射脉冲的延续时间，因此分辨串的量度按地震记录自相关 参数来定义：4~211S S R θλ=
（2）分辨率属性的意义
分辨率属性反映了地震记录分辨地层厚度的能力，通常若在大套均匀岩层中夹有反射性能强的夹层，则在地震记录上可以见到在较平静的记录背景上，有少量清晰反射波出现，此时记录分辨串参数较大；当反射层为薄互层结构，相邻反射层反射波相互干涉．形成复杂波组时，那么地震记录分辨率参数就较小。

这类属性有：频带宽度；相对分辨率；有效段带宽频率；全谱带宽频率。

5.6 信噪比属性
（1）信噪比属性的提取
地震记录是物理观测得到的数据，反射信号是在干扰背景上记录到的。

我们分
析反射特征、拾取地展参数，来研究油气储层，就不能不考虑干扰的影响。

在使用地
展资料进行储层预测前，对资料的信噪比做定量评价是必要的。

另一方面，地震记录
的干扰背景也是地震记录的特点的一部分。

在一定的地震地质条件下，记录的干扰
背景很强；在另外的地质条件下，记录的干扰背景可能较平静，加油藏部分经常有地
震记录规律性变差、信噪比低这一特点。

因此，测定地震记录的倍嗓比，也具有重要
的地质解释意义。

从技术上看，信噪比经常用来评价野外工作的施工质量，考核资料
处理效果。

建立信噪分离方法，定量评价地震记录的信噪比，对我们的研究工作有着
实际的意义。

（2）信噪比属性的意义
地层记录分辨串参数与反射特征密切相关，并且是由地震记录自相关特征参数
来定义的*因此它在储层预测中具有显而易见的地质解释意义。

通常在大套均匀岩
层中央有反射性能强的夹层，则在地震记录上可以见到在较平静的记录背景上，有少
量清晰反射波出现，此时记录分辨串参数R4较大；当反射层为薄互层结构，相邻反射
层反射波相互干涉，形成复杂被组时，地层记录分辨率参数RA较小。

倍噪比属性反映了地震记录上的干扰背景强弱，也可反映地质条件的变化
如油藏部分经常有地震记录规律性交差、信噪比低这一特点。

5.7 三瞬属性
（1）三瞬属性的提取
设
^
)
(t
x是原始地震记录)
(t
x的希尔伯特变换，通过复地震道分析技术，可以得
到三瞬属性：
瞬时振幅 )()()(^2
2t x t x t A +=
瞬时相位 )
()(arctan )(^t x t x t =φ 瞬时频率 dt
d t φω=)( （2）三瞬属性的意义
①瞬时振幅；这是所选样点上各道时间城振动幅值，即为地震道数据的隐含表
示。

广泛用于地震资料的构造和地层解释，常与其他振幅属性一起用于分离高幅区 或低幅区，如亮点和暗点技术。

②瞬时相位：表示在所选样点上各道的相位值，以度或弧度表示。

主要用于增强油藏内弱同相铀，对噪音也有放大作用；最终成图的彩色色标应考虑到结果的周期性，即180180r r =-；由于油气的存在经常引起相位的局部变化，所以这一属性常和其他属性一起用做油气检测的指标之一，也可用于测定薄层的相位特征，其横向变化与流体含量变化及薄层组合有关。

○
3瞬时频率：定义为瞬时相位对时间的导数，用度／ms 或弧度／ms 表示。

经常用来估计地层振幅的衰减；往往油气的存在引起高频成分的衰减，故可用这一属性检
测油气。