断层解释技术研究与应用——以Y3地区为例
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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
连续性 ： 相干数 据体． 国外油气勘 探【 ，９ ６ ８ ３ ：４ ．４ Ｊ １９ ，（ ）３ ０３ ６ 】
第 ｌ卷 第 ３ Ｏ 期
李玉凤等 ： 断层解 释技术研究 与应用
综合对 以上两种方法 的分析和认识 ， 结合 Ｙ 工 ３ 区 的地 质 情况 ， 在对 Ｙ 工 区 精 细解 释 的基 础 上 ， ３ 新 增 了一 批 三 、 四级 断 层 。新 增 断层 解 决 了长 久 以来 困扰勘探工作者的问题 ： 处于同一断块 的高部位 的
本 征相 干技 术主要 是 利用相 邻地震 道 之 间的相
征ｎ 。该技术在断层识别 、 岩性体解释方面较常规
三维数据体解释技术有显著的优势。 对 于给定按一定方式组合 的 ． 『 道地震数据 ， 本 倾角陡峭的地方不要使用 ， 目标体为角度不整合 如 征算法首先要定义协方差矩阵ｃ 圜 时 ； Ｕ ｅ Ｄ ｆ ｅ 角限制方式适合 于有很多倾 角 而 ｓｒ ｅｎ 倾 ｉ
可压制噪音 ， 时窗范围较窄的同相轴（ 但 如河道） 将 变得模糊不清 。通常情况下 ， 当要高度突出低角度 断层时 ， 应使用小的时间孔径 ； 当要高度突出高角度 断层 时 ， 就要 采用 较 长 的 时 间孔 径 。如 取 时 间孔 径 为 ５ 就是在 中心样点处上 、 ， 下各 ５ 个样点的范 围进
文通过 研究本征相干 算法和方差体算 法的基本 原理 ， 结合Ｙ３工 区目的层实 际情况 ， 进行 了一 系列 的参数测试 ， 对 各 效果进行 对比分析 ， 得到 最优测试结 果。 以预 测的 断层 结论 为基础 ， Ｙ３ 区的 断裂 系统进行 了精细构造 解 对 地 释 ， 的解释 成果在实 际钻 井中得到 了较好 的验证 。 新
（ 编辑ห้องสมุดไป่ตู้： 吴龙丽 ）
关键词 ： 征相干技术 ； 本 方差体技术 ； 断裂 系统； 地 区 Ｙ３
块 中 ， 响本 征 相 干处 理 结 果 的主要 参 数 有 倾 角 限 影
１ 解 释技术
１ 本 征 相 干技 术 ． １
制方式 、 进行相干计算的时间孔径及空间孔径。 （） １倾角限制方式 ： 原始地层沉积时都有一定倾
ａ ｇ ｒｔ ｍ ， ｉ ｙ ｔｍ ｎ ｒ ａ ｌｏｉ ｈ ｒｆ ｓ ｓｅ ａ ｄ Ｙ３ ａ ｅ ｔ
运用一套参数组合或者一种方法识别 出所有 的断 层， 只能根据需要 ， 灵活变动参数 ； 相干时窗可根据
地震反射波的视周期 丁而定 ， 通常取 Ｔ ２ ３ ／ 。 ／ — Ｔ ２
油 气 地 球 物 理
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
Ｔ ｅｒ ｓ ａｃ ｎ ｐ ｌ ａｉｎ ｏ ｕ ｔｉｔｒ ｒ ｔｔｏ ： ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ ａ ｐ ｉ ｔ ｆｆ ｌ ｎ ｅｐ ｅａｉｎ ｃ ｏ ａ
图 ６ 新断裂系统
ａｃ ｓ ｉｔｒ ｆ ｒａ ａ ｅｈ ｓｏ ｙ０ Ｙ３ａ ｅ Ｌ Ｙ —ｅｇ （ ｏ ｈ ｓ ａ Ｉ ｕｆｎ Ｇｅｐ ｙｉ ｌ ｃ Ｒｅｅｒｈ ｎ ｔｕｅ ｆ Ｓ ｅ ｇｉ ｓａｃ Ｉｓｉ ｔ ｏ ｈｎ ｌ ｔ
（） ３本征相干技术和方差体技术都是在波形的 不一致性的基础上计算不连续性区域的。引起波形 不一 致 的原 因很 多 ， 了断层 的存 在外 ， 除 还有 岩性 的
变化 、 特殊地质体的存在 。因此， 在进行断裂系统解
Ａ —７ ３ ８ 井是水井 ， 而低部位 的 Ａ — ０ 井却是油井 。 释时， ３ １８ 要结合工区的地质特征和测井信息， 才能真正 正是新增断层 （ ６ ， 图 ）导致 了这两 口井 含流体 的性 识 别 断层 。 质不 同 。 （） ４从参与运算的纵横向道数数量来看 ， 如果纵
式中： 分母为矩 阵ｃ的迹 ， 代表 了协方差矩 阵的能
量 ； 为最 大特 征值 ， １ 代表 了占优 的能量 。 在 Ｅ ｏ软 件 提供 的本 征相 干 处 理 Ｃ ｈｒｎｅ ｐｓ ｏｅｅｃ模
道范围。增加空间孔径可压制噪音 ， 但处理时间长 ，
收稿 日期 ：０ １１．ｌ改 回 日期 ：０ ２０ ．５ ２ １－０ １； ２ １—２２ 作者简介 ： 李玉凤 ， ， 女 助理工程 师 ， 计算机应用技术专业 ， 主要从事地震资料解释和储层 预测 与描述工作 。
Ｏ ｌ ｅ ａ ｃ ， ｎ ｙｎ ０ ０ ２ Ｃ ｉａ ｉ ｌ Ｂｒｎ ｈ Ｄｏ ｇ ｉｇ２ ７ ２ ． ｈｎ ） ｉ ｆ ｄ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｉ ａ ｅ ｏ ｋ ｙ ｐ ｏ ｌｍ ｏ ｅ ｏ ｖ ｄ ｏ ｓｒ ｃ ： ｔ ｓ ｂ ｃ ｍｅ ａ ｅ ｒ ｂ ｅ ｔ ｂ ｓ ｌ ｅ ｔ ｈ ｐ ｅ ｉｅ ｙ ｐ ｅ ｉ ｔｔ ｅ ｒｆ ｓ ｓｅ ｉ ｒ ａ ｉ ｘ ｌ ｒ ｔ ｎ ｒ ｃ ｓ ｌ ｒ ｄ ｃ ｈ ｉｔ ｙ ｔ ｍ ｎ Ｙ３ ａ ｅ ｎ ｅ ｐ ｏ ａｉ ． ｏ Ｔ ｋ ｎ ｎ ｏ ａ ｃ ｕ ｔ ｏ ｈ ｅ ｌ ｓｔ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｗｏ ｋ ａ ｉ ｇ ｉ ｔ ｃ ｏ ｎ ｆ ｔ ｅ ｒ ａ ｉ ｔ ｆ ｔ ｅ Ｙ３ ｕ ｏ ｒ ａ ｅ ，ａ ｓ ｒｅ ｆ ｆ ｃ ｏ ｓ ａ ｅ ｔ ｓｅ ｙ ａ ａ ｙ ｉ ｇ ｔ ｅ ｂ ｓｃ ｒ ａ ｅ ｉ ｓ ｏ ａ ｔ ｒ ｌ ｅ ｔ ｄ ｂ ｎ ｌ ｚｎ ｈ ａ ｉ ｐ ｉ ｃ ｐ ｅ ｆ ｔ ｅ ｉ ｔｉ ｓｃ ｃ ｈ ｒ ｎ ｌ ｏ ｉ ｍ ｎ ａ ｉ ｎ ｅ ｒｎ ｉ ｌ ｓ ｏ ｈ ｎ ｒ ｉ ｏ ｅ ｅ ｔ ａ ｇ ｒｔ ｎ ｈ ａ ｄ ｖ ｒａ ｃ
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
３ 结论
（） １从算法的可控参数来说 ， 本征算法可控参数 更加细致 ， 需要对研究区块的地质构造（ 如地质体的 倾角、 方位角变化情况 ） 比较了解 ； 方差算 法的可控 参数较少 ， 操作上相对简单。 （） ２ 本征算法和方差算法都不能区分 由不 同原 因引起 的不连续性 ， 必须结合地震剖面及工区的地 质概况进行更精确的解释。在识别断层时 ， 不可能
ｃ ｂ ｌ ｏ ｉｈ ，ｔ ｅ ｏ ｔ ａ ｅ ｕ ｔ ｏ ｈ ｅ ｔ ｉ ｂ ａｎ ｄ ｕ ｅ ａ ｇ ｒｔ ｍ ｈ ｐ ｉ ｌ ｒ ｓ ｌ ｆ ｔ ｅ ｔ ｓ ｓ ｏ ｔ ｉ ｅ ｍ
ａ ｔ ｒ ａ ｈ ｅ ｕｌ ｓ ｎ ｌ ｚ ｄ ｎ ｃ ｍｐ ｒ ｄ Ｔ ｅ ｅ ｆｅ ｅ ｃ ｒ ｓ ｔ ａ ａ ｙ ｅ ａ ｄ ｏ ｉ ａ ｅ ． ｈ ｎ ｗ ｉ ｔ ｒ ｒ ｔ ｔｏ ｓ ａ ｅ ｄ ｍ ｏ ｓｒ ｔ ｄ ｐ ｅ ｅ ａ ｌ ｅ ｄ ｉ ｉ ｇｂ ｎ ｅ ｐ ｅ ａ ｉ ｎ ｒ ｅ ｎ ｔａ ｅ ｒ ｆ ｒ ｂ ｅ ｉ ｔ ｒｌ ｎ ｙ ｎｈ ｌ ｉ ｅ ｙ ｉ ｔ ｒ ｅ ｉ ｔ ｅ ｒｆ ｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｐ ｅ ｉ ｔ ｄ ｆｎ ｌ ｎ ｅ ｒ ｔ ｇ ｈ ｉｔ ｓ ｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｒ ｄ ｃ ｅ ｐ ｎ ｃ ｎ ｌ ｓｏ ｓｆ ｒ ｅｆ ｕ ｔ ． ｏ ｃｕ ｉ ｎ ｏ ｔ ａ ｌｓ ｈ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｉ ｔｉ ｓ ｃ ｏ ｅ ｅ ｔ ｌ ｏ ｉ ｍ， ｖ ｒ ｎ ｅ ｕ ｅ ｙ ｒｓ ｎ ｒｎ ｉ ｃ ｈ ｒ ｎ ａ ｇ ｒｔ ｈ ａ ｉ ｃ ｃ ｂ ａ
时窗。
阵， 当原始数据矩阵的元素不全为零时， 可计算其 个非负特征值 。本征相干体的相干值伫 为
１一
ｆ壹一 — — —
＝
１
（ 行计算 。当采样率为 ４ ｓ 将会产生一个 ４ ｍｓ的 ２ ） ｍ 时， ０
（） 间孔 径 ： ３空 做相 干处 理时 的参 与运算 的地 震
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 ）
ｍ ＝
＋／ｆｌ ｌ ｌ 加１ Ｎ ｚ ｍ… ｍ ２ ｍ ￡
需 要 控 制 时 ， 方 法 常用 于 特 定 的地 质 目标 而 不 是 该
整个 工 区。
￣ ／ 细ｌ… ＇ ２ 伽 ＳＩ ｍ － Ｎ Ｊ
式中：ｊ＝ｊｍ ｔ 一 Ｙ 为对应的地震数据； ｕ ｕ（ａ一 ｍ ｑ） ｊ
Ｐ和 ｇ为视 倾 角 。 由于式 （） １ 中的协 方 差矩 阵是 对称 的半 正 定矩
（ ） 间孔 径 ： 行相 干 处 理 的半 时 窗 长度 ， ２时 进 是 采样率 的整数倍 ， 建议是 目标反射体最高频率波长 的一 半到最 低频 率 的一个 波长 之 间 。大 的 时间孔 径
【】 张军华 ， ２ 于月英 等．ｃ 相干体在 断层和裂缝 识别 中的应用 【． ３ Ｊ 】
地震学报 ，０ ４年 ２ （ ）５ ０５ ４ ２０ ６ ５ ：６ ．６
［】 王秉 海 ， 凯．胜 利 油 区地 质研 究 与勘探 实 践［ ． 山东东 ３ 钱 Ｍ】 营 ： 国石油 大学（ 中 华东 ） 出版 社 ，９ ２ １ ９ １
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
连续性 ： 相干数 据体． 国外油气勘 探【 ，９ ６ ８ ３ ：４ ．４ Ｊ １９ ，（ ）３ ０３ ６ 】
第 ｌ卷 第 ３ Ｏ 期
李玉凤等 ： 断层解 释技术研究 与应用
综合对 以上两种方法 的分析和认识 ， 结合 Ｙ 工 ３ 区 的地 质 情况 ， 在对 Ｙ 工 区 精 细解 释 的基 础 上 ， ３ 新 增 了一 批 三 、 四级 断 层 。新 增 断层 解 决 了长 久 以来 困扰勘探工作者的问题 ： 处于同一断块 的高部位 的
本 征相 干技 术主要 是 利用相 邻地震 道 之 间的相
征ｎ 。该技术在断层识别 、 岩性体解释方面较常规
三维数据体解释技术有显著的优势。 对 于给定按一定方式组合 的 ． 『 道地震数据 ， 本 倾角陡峭的地方不要使用 ， 目标体为角度不整合 如 征算法首先要定义协方差矩阵ｃ 圜 时 ； Ｕ ｅ Ｄ ｆ ｅ 角限制方式适合 于有很多倾 角 而 ｓｒ ｅｎ 倾 ｉ
可压制噪音 ， 时窗范围较窄的同相轴（ 但 如河道） 将 变得模糊不清 。通常情况下 ， 当要高度突出低角度 断层时 ， 应使用小的时间孔径 ； 当要高度突出高角度 断层 时 ， 就要 采用 较 长 的 时 间孔 径 。如 取 时 间孔 径 为 ５ 就是在 中心样点处上 、 ， 下各 ５ 个样点的范 围进
文通过 研究本征相干 算法和方差体算 法的基本 原理 ， 结合Ｙ３工 区目的层实 际情况 ， 进行 了一 系列 的参数测试 ， 对 各 效果进行 对比分析 ， 得到 最优测试结 果。 以预 测的 断层 结论 为基础 ， Ｙ３ 区的 断裂 系统进行 了精细构造 解 对 地 释 ， 的解释 成果在实 际钻 井中得到 了较好 的验证 。 新
（ 编辑ห้องสมุดไป่ตู้： 吴龙丽 ）
关键词 ： 征相干技术 ； 本 方差体技术 ； 断裂 系统； 地 区 Ｙ３
块 中 ， 响本 征 相 干处 理 结 果 的主要 参 数 有 倾 角 限 影
１ 解 释技术
１ 本 征 相 干技 术 ． １
制方式 、 进行相干计算的时间孔径及空间孔径。 （） １倾角限制方式 ： 原始地层沉积时都有一定倾
ａ ｇ ｒｔ ｍ ， ｉ ｙ ｔｍ ｎ ｒ ａ ｌｏｉ ｈ ｒｆ ｓ ｓｅ ａ ｄ Ｙ３ ａ ｅ ｔ
运用一套参数组合或者一种方法识别 出所有 的断 层， 只能根据需要 ， 灵活变动参数 ； 相干时窗可根据
地震反射波的视周期 丁而定 ， 通常取 Ｔ ２ ３ ／ 。 ／ — Ｔ ２
油 气 地 球 物 理
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
Ｔ ｅｒ ｓ ａｃ ｎ ｐ ｌ ａｉｎ ｏ ｕ ｔｉｔｒ ｒ ｔｔｏ ： ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ ａ ｐ ｉ ｔ ｆｆ ｌ ｎ ｅｐ ｅａｉｎ ｃ ｏ ａ
图 ６ 新断裂系统
ａｃ ｓ ｉｔｒ ｆ ｒａ ａ ｅｈ ｓｏ ｙ０ Ｙ３ａ ｅ Ｌ Ｙ —ｅｇ （ ｏ ｈ ｓ ａ Ｉ ｕｆｎ Ｇｅｐ ｙｉ ｌ ｃ Ｒｅｅｒｈ ｎ ｔｕｅ ｆ Ｓ ｅ ｇｉ ｓａｃ Ｉｓｉ ｔ ｏ ｈｎ ｌ ｔ
（） ３本征相干技术和方差体技术都是在波形的 不一致性的基础上计算不连续性区域的。引起波形 不一 致 的原 因很 多 ， 了断层 的存 在外 ， 除 还有 岩性 的
变化 、 特殊地质体的存在 。因此， 在进行断裂系统解
Ａ —７ ３ ８ 井是水井 ， 而低部位 的 Ａ — ０ 井却是油井 。 释时， ３ １８ 要结合工区的地质特征和测井信息， 才能真正 正是新增断层 （ ６ ， 图 ）导致 了这两 口井 含流体 的性 识 别 断层 。 质不 同 。 （） ４从参与运算的纵横向道数数量来看 ， 如果纵
式中： 分母为矩 阵ｃ的迹 ， 代表 了协方差矩 阵的能
量 ； 为最 大特 征值 ， １ 代表 了占优 的能量 。 在 Ｅ ｏ软 件 提供 的本 征相 干 处 理 Ｃ ｈｒｎｅ ｐｓ ｏｅｅｃ模
道范围。增加空间孔径可压制噪音 ， 但处理时间长 ，
收稿 日期 ：０ １１．ｌ改 回 日期 ：０ ２０ ．５ ２ １－０ １； ２ １—２２ 作者简介 ： 李玉凤 ， ， 女 助理工程 师 ， 计算机应用技术专业 ， 主要从事地震资料解释和储层 预测 与描述工作 。
Ｏ ｌ ｅ ａ ｃ ， ｎ ｙｎ ０ ０ ２ Ｃ ｉａ ｉ ｌ Ｂｒｎ ｈ Ｄｏ ｇ ｉｇ２ ７ ２ ． ｈｎ ） ｉ ｆ ｄ
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３ 结论
（） １从算法的可控参数来说 ， 本征算法可控参数 更加细致 ， 需要对研究区块的地质构造（ 如地质体的 倾角、 方位角变化情况 ） 比较了解 ； 方差算 法的可控 参数较少 ， 操作上相对简单。 （） ２ 本征算法和方差算法都不能区分 由不 同原 因引起 的不连续性 ， 必须结合地震剖面及工区的地 质概况进行更精确的解释。在识别断层时 ， 不可能
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（ 行计算 。当采样率为 ４ ｓ 将会产生一个 ４ ｍｓ的 ２ ） ｍ 时， ０
（） 间孔 径 ： ３空 做相 干处 理时 的参 与运算 的地 震
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
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＋／ｆｌ ｌ ｌ 加１ Ｎ ｚ ｍ… ｍ ２ ｍ ￡
需 要 控 制 时 ， 方 法 常用 于 特 定 的地 质 目标 而 不 是 该
整个 工 区。
￣ ／ 细ｌ… ＇ ２ 伽 ＳＩ ｍ － Ｎ Ｊ
式中：ｊ＝ｊｍ ｔ 一 Ｙ 为对应的地震数据； ｕ ｕ（ａ一 ｍ ｑ） ｊ
Ｐ和 ｇ为视 倾 角 。 由于式 （） １ 中的协 方 差矩 阵是 对称 的半 正 定矩
（ ） 间孔 径 ： 行相 干 处 理 的半 时 窗 长度 ， ２时 进 是 采样率 的整数倍 ， 建议是 目标反射体最高频率波长 的一 半到最 低频 率 的一个 波长 之 间 。大 的 时间孔 径
【】 张军华 ， ２ 于月英 等．ｃ 相干体在 断层和裂缝 识别 中的应用 【． ３ Ｊ 】
地震学报 ，０ ４年 ２ （ ）５ ０５ ４ ２０ ６ ５ ：６ ．６
［】 王秉 海 ， 凯．胜 利 油 区地 质研 究 与勘探 实 践［ ． 山东东 ３ 钱 Ｍ】 营 ： 国石油 大学（ 中 华东 ） 出版 社 ，９ ２ １ ９ １