【文章內(nèi)容簡介】 錄 f(t)為子波 w(t)與脈沖地震記錄 k(t)的褶積： f(t)＝ w(t)*k(t)，對此做傅立葉變換 ,得S(ω)＝ W(ω)K(ω)； 取對數(shù)得： lnS(ω)＝ lnW(ω)+lnK(ω)，經(jīng)分解后再取傅立葉逆變換，獲得時間域復(fù)譜，稱為復(fù)賽譜。 )(?)(?)(? tKtWtF ??????????????deKtKdeWtWdeFtFtjtjtj???????????????)(ln21)(?)(ln21)(?)(ln21)(????ddQttk 122??第二講 地震屬性提取與分析 （ 4） 特征值法 ——這是利用地震記錄相鄰時窗的自相關(guān)函數(shù)特征值 、 振幅特征值的變化來判斷目的層吸收性質(zhì)的相對變化 。 ① 極大振幅比和均方根振幅比 ——取兩個時窗中的極大振幅或均方振幅 ， 求它們的比值 。比值大小與界面性質(zhì) 、 地層的吸收性質(zhì)甚至含流體情況有關(guān) 。 第二講 地震屬性提取與分析 ② 測定記錄段自相關(guān)函數(shù)的主極值幅度變化 ——由于自相關(guān)函數(shù)主極值 ACF(0)相應(yīng)于振幅的平方和 ， 則由主極值幅度變化可以確定介質(zhì)對地震信號能量的吸收參數(shù) 。 ③ 自相關(guān)函數(shù)的主瓣面積比或旁瓣面積比 ④ 低頻能量之比 ⑤ 波峰數(shù)之比 ⑥ 主頻之比 第二講 地震屬性提取與分析 相干體分析 相干體技術(shù)由相干技術(shù)公司（ CTC）和 Amoco公司發(fā)明， 1997年獲美國專利。該技術(shù)被稱為是近幾十年來三維地震解釋方面最重要的突破。與原來揭示地下異常體的方法相比，相干體技術(shù)更能清楚地識別斷層和地層特征。相干體技術(shù)的特有算法是通過三維數(shù)據(jù)體來比較局部地震波形的相似性。相干值較低的點與地質(zhì)不連續(xù)性如斷層和地層、特殊巖性體邊界密切相關(guān)。對相干數(shù)據(jù)體作水平切片圖，可揭示斷層、巖性體邊緣、不整合等地質(zhì)現(xiàn)象，為油藏描述提供了識別油藏特征的有利證據(jù)。 第二講 地震屬性提取與分析 AVO分析 AVO技術(shù)是利用 CMP道集資料，分析反射波振幅隨偏移距（也即入射角）的變化規(guī)律，估算界面兩側(cè)的彈性參數(shù)泊松比，進(jìn)一步推斷地層的巖性和含油氣性。AVO技術(shù)的理論基礎(chǔ)是 Zoeppritz方程及其各種形式的簡化關(guān)系。 第二講 地震屬性提取與分析 Zoeppritz方程的簡化公式很多 ， 目前使用較為廣泛的是 Shuey簡化式： )s i n( t a n21s i n])1([)( 2222022 ?????? ????????ppVVRARR式中包含三部分： (1)當(dāng)垂直入射時的反射振幅： )(21)(0 ??? ?????ppVVRR (2)當(dāng)廣角即 ?臨界角入射時； R(?)主要與速度變化有關(guān) ， 即： )s in( t a n21)( 22 ??? ???ppVVR第二講 地震屬性提取與分析 (3)當(dāng)中等入射角時 ， 即 0?300， 近似有 sin=tan，此時上式可寫為： ]s i n))1((1[)( 20200 ????RARR ???????? 220 si n)si n1()( GPARR ????或 式中 P為截距，反映垂直入射時的反射振幅； G為梯度，反映振幅隨偏移距的變化率。利用 P和 G的線性組合表示 AVO 的屬性 W，即： bGaPW ??第二講 地震屬性提取與分析 a,b取不同的值 ,賦予 W不同的物理意義 (見下表 )。比較 AVO屬性 P、 G 和巖石背景趨勢的差異有助于提高烴類識別能力。 GP?a b W 意義 1 0 P Rp0,垂直入射的 P波反射系數(shù) 截距 0 1 G 反射振幅隨偏移距的變化率 梯度 1/2 1/2 (P+G)/2 RP0RS0,縱橫波差異 1/2 1/2 (PG)/2 RS0,橫波垂直入射的反射系數(shù) G 0 指示振幅隨偏移距增加而增加 AVO屬性及物理意義 第二講 地震屬性提取與分析 上述分析與理論試算表明：在 ?300 情況下 ， 入射角對反射系數(shù)的影響不是很大 ， 這正是 CMP疊加的理論基礎(chǔ) ， 也是 AVO的應(yīng)用區(qū)間 。 下面通過應(yīng)用實例來說明 AVO屬性在烴類檢測或油氣預(yù)測中的能力 。 第二講 地震屬性提取與分析 利用 AVO資料進(jìn)行烴類檢測的實例 在進(jìn)行 AVO分析之前 ， 必定要對 AVO資料進(jìn)行相應(yīng)的處理 。 簡要說明 AVO資料處理中兩個階段應(yīng)該注意的問題 。 一是 AVO資料的預(yù)處理階段 。 預(yù)處理階段的主要任務(wù)是得到高質(zhì)量的 CMP道集記錄 ， 這是 AVO處理成功的關(guān)鍵 。 結(jié)合野外數(shù)據(jù)及地下地質(zhì)情況 ， AVO處理時應(yīng)做好以下工作： ① 精細(xì)的波前擴散補償； ② 震源組合與檢波器組合效應(yīng)的校正； ③ 反Ｑ濾波； ④ 地表一致性處理； ⑤ 疊前去噪處理； ⑥ 疊前剩余振幅補償； ⑦ 精細(xì)的初至切除 、 速度分析和高精度的動校正； ⑧ 疊前時間偏移 。 第二講 地震屬性提取與分析 二是 AVO屬性處理階段 。 AVO屬性處理是以 CMP道集為輸入 ， 經(jīng)角度道轉(zhuǎn)換后 ， 不同角度道組成一個角度道道集 ， 從角道集上便可觀測和分析地震反射振幅隨入射角的變化 。 以角道集為輸入 ， 根據(jù)相應(yīng)的公式即可擬合出垂直入射時的縱波反射 、 梯度及各種 AVO屬性剖面 。 AVO分析的基本方法包括： AVO的正演方法 （ 如反射系數(shù)曲線分析法 、 非零偏移距地震模型法 、 流體替代模型法等 ） 和 AVO的反演方法 。 第二講 地震屬性提取與分析 根據(jù) 反演目標(biāo) 的不同可分為 AVO屬性參數(shù)反演 、儲層參數(shù)反演和疊前多波地震反演 。 例如 ， 廣義振幅屬性反演可用于 AVO交匯圖分析；巖性參數(shù)變化量反演主要用于巖性和油氣的定性預(yù)測；彈性參數(shù)反演主要用于定量儲層預(yù)測；波型反演（ 如利用縱波 AVO提取橫波剖面或轉(zhuǎn)換波剖面 ）常用于改善烴類檢測能力 。 根據(jù) 反演算法 的不同 ，AVO反演又可分為迭代正演模擬法 、 線性反演和非線性反演 。 第二講 地震屬性提取與分析 圖 1 聲阻抗 AI與彈性阻抗 EI（ 300）反演曲線比較 圖 2 (a) Sonic、 AI反演 圖 2 (b) Sonic、 EI 曲線和入射角等于 100時的 反演曲線和入射角等于 角道集疊加剖面 300時的角道集疊加剖面 圖 3 墨西哥灣 MC6191井的典型巖石物性顯示 AI與含油飽和度 EI(300)與含油飽和度 圖 4 含油飽和度與 AI、 EI(300)間的關(guān)系 第二講 地震屬性提取與分析 關(guān)于 AVO烴類指示因子 常規(guī)的 AVO分析方法 （ P， G兩參數(shù) ） 是從地震資料中提取振幅 ， 并通過截距 P和斜率 G兩種屬性將振幅隨偏移距的變化與巖石物性聯(lián)系起來 。 由于截距是縱波速度α和密度 ρ的函數(shù) ， 斜率是橫波速度 β和縱波速度 α的函數(shù) ，所以三個主要彈性參數(shù) （ α、 β和 ρ） 彼此依賴 ， 互有聯(lián)系 ， 不能分離 。 這在巖性變化劇烈 、 產(chǎn)層含氣飽和度低的情況下就可能導(dǎo)致兩參數(shù) AVO反演的失效 。 為此 ， 不少研究者提出了一些改進(jìn)方法 ， 如 Kabir建議利用密度差異作為含氣飽和度的指示因子 ， Skidmore等采用三參數(shù) （ ） 的 AVO巖性屬性反演提高烴類檢測能力 。 RRR AAA 420 ,第二講 地震屬性提取與分析 圖 5 (a) 產(chǎn)油區(qū)的振幅層位切片 在振幅異常中，除了 A5井外所有井都含氣。 A5井為含水井， B1井位于鄰近含水區(qū)的薄氣層，在振幅異常中的灰白區(qū)域則沒有發(fā)現(xiàn)氣藏 圖 5 (b) 產(chǎn)油區(qū)的 AVO層位切片 在 AVO異常中，除了 A5井外所有井都含氣。 A5井為含水井， B1井位于鄰近含水區(qū)的薄氣層，在 AVO異常中的灰白區(qū)域則沒有發(fā)現(xiàn)氣藏 圖 5 (c) 產(chǎn)油區(qū)的密度異常層位切片 在密度異常平面圖上， A5井處在密度異常之外， B1井處在密度異常邊緣上。 圖 6 (a) 墨西哥灣某開發(fā)區(qū)的振幅異常分布圖 右圖為墨西哥灣一個開發(fā)區(qū)的振幅異常分布圖。研究區(qū)內(nèi) 4個 AVO異常區(qū)塊中的3個已經(jīng)鉆探并出氣，第四區(qū)塊還沒有測試。 圖 6(b) 墨西哥灣某開發(fā)區(qū)的 AVO異常分布圖 在第一、第二斷塊中的3口井附近，AVO異常明顯。在第三斷塊中的AVO異常已被鉆井證實僅發(fā)現(xiàn)少量的氣，且在開采幾個月后被關(guān)閉。 圖 6 (c) 墨西哥灣某開發(fā)區(qū)的密度異常分布圖 在第一至第三斷塊中的密度變化比較明顯。第四振幅異常區(qū)還未鉆探，它在密度異常圖上具有與振幅和 AVO相同的形狀，表明具有良好的開采前景。 Rutherford和 Williams的四類氣層分類法： Ⅰ 類為高阻抗含氣砂巖 （ C1） ,其 AVO特征為：零偏移距振幅強 ，且為正極性 ， AVO曲線呈減小趨勢 ， 當(dāng)入射角足夠大時可看到極性反轉(zhuǎn) 。 Ⅱ 類為近零阻抗差的含氣砂巖（ C2） ,其 AVO特征為：零偏移距振幅很小 ， 趨于零 。故在零偏移距附近不易檢測 ， 隨著偏移距的增大 ， 其AVO特征變化較大 。 此類氣層又可分為 C2P與 C2N。 前者 AVO曲線開始大于零 ， 隨著偏移距的增大振幅會減小 ，并出現(xiàn)極性反轉(zhuǎn)；后者 AVO曲線都小于零 ， 隨著偏移距的增大振幅絕對值在增加 。 Ⅲ 類和 Ⅳ 類為低阻抗含氣砂巖 （ C3和 C4） 。 它比上覆介質(zhì)的阻抗低 ， 其 AVO特征為：零偏移距振幅很強 ， 呈負(fù)極性 ， AVO（ 指振幅絕對值 ） 呈增加趨勢的為第 Ⅲ 類； AVO呈減小趨勢的為第 Ⅳ類 。 圖 7 氣層AVO分類模型 圖 8 AVO的截距 A和梯度 B交匯圖 Ⅰ Ⅱ ⅡⅢ Ⅳ Ⅰ Ⅱ Ⅳ Ⅲ 1各種變換和反演方法 小波變換 是 90年代比較活躍的地震屬性提取方法， 它不僅具有提高地震屬性分辨率的潛力 ， 而且能優(yōu)化屬性提取的時窗長度 。 與小波變換有關(guān)的地震屬性包括：利用連續(xù)子波變換提取地震時頻屬性 ， 時頻分解能以低頻成分提供較高的頻率分辨率 ， 以高頻成分提供較高的時間分辨率；低頻成分可用來識別儲層中的油氣 ， 高頻成分則有利于分辨薄層 。 利用離散小波變換提取振幅 、 瞬時頻率和相位屬性 。 小波變換為屬性計算中采用多尺度分析和去噪技術(shù)提供了潛力 。 第二講 地震屬性提取與分析 二 、 地震屬性的描述與適用性 通過以上討論我們知道：提取地震屬性常用的分析方法 包括復(fù)地震道分析 、 相關(guān)分析 、 富立葉譜分析 、 功率譜分析 、 自回歸分析 、 數(shù)理統(tǒng)計分析等 。 經(jīng)過相應(yīng)的分析計算后 ， 可得到一系列地震屬性參數(shù) ， 包括： 1． 瞬時屬性 (Instantaneous Attributes)－這是根據(jù)一定位置上地震數(shù)據(jù)的復(fù)數(shù)道分析技術(shù)導(dǎo)出的一系列地震屬性參數(shù) ， 主要包括： 第二講 地震屬性提取與分析 (1).瞬時真振幅 f(t) (2).瞬時積分振幅 （ 正交道 ） h(t) (3).瞬時相位 ?(t)=tg1[h(t)/f(t)] (4).瞬時相位的余弦 cos(?(t)) (5).瞬時真振幅乘瞬時相位的余弦， f(t)cos(?(t)) (6).瞬時頻率 ω(t)＝ d?(t)/dt (7).振幅加權(quán)瞬時頻率 fa = (8).能量加權(quán)的瞬時頻率 fe = (9).瞬時頻率的斜率 ， d[d?(t)/dt]/dt (10).反射強度 A(t)= (11).分貝表示的反射強度 ， 20lgA(t) ? ?? )]([/]/)()([ 22 tAdttdtA ?? ?? )]([/]/)()([ 22 tfdttdtf ?)()( 22 tqtf ?第二講 地震屬性提取與分析 (12).反射強度的中值濾波能量 (13).反射強度的斜率 dA(t)/dt (14).視極性－定義為實際地震道在反射強度波峰處的極性 ， 其數(shù)值等于反射強度 sign； sign為反射系數(shù)的正負(fù)符號 。 常與反射強度一起用來檢查沿層極性的橫向變化 。 (15).響應(yīng)相位－是從圍繞反射強度葉瓣的瞬時相位中導(dǎo)出的；這是追蹤地震子波的相位特性在時間 、 空間上改變的一種替代方法 。 可用于識