属性技术在地震构造解释中的应用

郭秀娟

（飞禽走兽老虎机：煤炭工业厅资源地质局，山西 太原 030045）

摘要：属性技术在地震构造解释中的应用不但能充分利用构造变化产生的大量信息，帮助解释人员迅速认识整个工区断层等构造及岩性的整体空间展布特征和组合关系，同时也能解决小构造异常的识别。从而达到加快解释速度及提高解释精度、缩短勘探周期的目的。文章介绍了属性技术的原理、提取，并利用实例展示了属性技术的优点，揭示了属性技术在地震构造解释中的重要地位。

关键词：属性技术；三维地震资料解释；构造解释

Application of attribute technology in seismic structure interpretation

GUO Xiu-juan

(Administration of resources and geology,Office of Shanxi coal industry ,Taiyuan 030045,China)

Abstract:As the application of attribute technology in seismic structure interpretation,it not only take advantage of large quantities of information caused by structural changes to help explainers recognize faults, structural and lithologic characteristics of the overall spatial distribution and composition of relations,but also can solve the small structural anomalies . so as to speed up interpretation rate and improve the accuracy rate of interpretation, shortening the exploration cycle.The theory and extraction of attribute technology are introduced in this paper,besides it also reveals its importance and advantages in seismic structure interpretation by a example.

 Key words: attribute technology;3D seismic data interpretation;structure interpretation

随着煤炭资源整合的完成，各大矿务局对地质勘探精度的要求也日益提高。目前三维地震勘探虽然能有效解决构造解释问题，但现在的解释基本上停留在二维解释的思路上，这种解释方法精度低、效率低，无法充分利用大量的地震信息，难以发现细微的构造和地层特征，断层组合时的主观因素大，难免存在多解性。煤层地震波中含有大量地震信息，无论是煤层的构造变化或岩性变化都会引起它们的变化。煤层的构造或岩性变化主要反映在密度、速度及其它弹性参量的差异上，这些差异导致了地震波在传播时间、振幅、相位、频率等方面的变化或异常。当煤层产生大的构造变化时，在地震剖面上可以看到地震波同相轴明显的走时变化及振幅、相位的变化，但有些信息如频率等的变化却难以直观地分析。对于煤层中的小构造异常，用常规的人工识别方法往往是无能为力的。而属性技术的应用不但能充分利用构造变化产生的大量信息，帮助解释人员迅速认识整个工区断层等构造及岩性的整体空间展布特征和组合关系，同时也能解决小构造异常。从而达到加快解释速度及提高解释精度、缩短勘探周期的目的。

1  地震属性技术简介

地震属性指的是那些由叠前或叠后地震数据，经过数学交换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征的特殊度量值。

地震属性技术是指提取、显示、分析和评价地震属性的技术，在煤田地震勘探中包括地震属性的提取、地震属性的分析、利用地震属性区分构造、岩性并进行目的层预测。

地震属性技术的关键在于属性提取，提取方式包括同相轴属性提取和数据体属性提取。主要是利用GeoFrame 综合地学平台进行同相轴属性提取和数据体属性提取。

1.1  同相轴属性提取

同相轴界面属性是在三维数据体内沿三维层面求取的与分界面有关的地震属性，它提供了沿分界面或在两个分界面之间的变化信息。在Geoframe地震解释组合体软件（IESX）中可提取的同相轴属性见图1。

1.2  数据体属性提取

三维数据体属性是以3D地震数据为基础的属性,其最大优点是能产生相关型的数据,从而提供逐道之间地震信号相似性和连续性的有用信息。将固定的三维数据体转化为能反映一定地球物理特征的新三维数据体。在Geoframe地震解释组合体软件（IESX）中可提取的体属性见图2。

图1  可提取的同相轴属性

图2  可提取的体属性

2  应用实例及效果分析

2.1  基于属性技术的地震构造解释流程

我公司在山西宁武某地完成了三维地震勘探工作，对2号煤层、5号煤层进行了构造解释。解释步骤如下：①搜集了有关已知地质资料，分析区内地质构造规律，将宏观的区域地质构造规律和勘探区地质构造规律相结合，对勘探区内钻孔资料进行深入细致的研究，了解勘探区内的地层赋存形态、构造发育特征。②利用已知钻孔资料及地质成果，综合分析，对比联井时间剖面，进行地质层位的标定。③提取多个属性参数，在最短时间内得到构造的空间展布、组合等地质信息。④按照从整体到局部、先稀疏后加密、由简单到复杂的解释原则。解释过程中，纵向、横向和任意向时间剖面相结合，并参照水平切片、顺层切片及各种属性分析，先进行80m×80m网格的解释，形成了地质构造的大轮廓，逐步加密到20m×20m的网格，确定出全区的基本构造方案。再利用解释软件自动追踪功能对层位和构造加密到5m×5m的解释网格密度，全方位的反复对比、反复检查、反复修改，确保解释小褶曲及小断层正确可靠，最终形成精细的解释方案。解释流程见图3。

图3  解释流程图

2.2  本次地震属性的应用及效果分析

本次地震属性分析，主要提取了对构造反映明显的瞬时相位、反射能量和方差体三个体属性和相应的层拉平切片，并根据反射波T2的波形特征变化，提取了2号煤层反射波的同相轴属性，包括均方根振幅、最大能量、最大振幅、最小振幅、多道层属性。本次共解释断层16条，陷落柱1个，构造在地震属性上有明显反应。图4是T2波的地震属性（分别是瞬时相位、反射能量、方差体、均方根振幅、最大能量、最大振幅、最小振幅及多道层属性）与2号煤层底板等高线示意图的对比。

(a) 瞬时相位            (b) 反射能量          （c）方差体

(d) 均方根振幅          (e) 最大能量          （f）最大振幅

(g) 最小振幅         (h) 多道层属性   （i）2号煤层底板等高线示意图

图4 T2波的地震属性与2号煤层底板等高线示意图的对比

从属性切片中均可发现，属性切片可以直观地了解断层等构造及岩性的空间展布和组合关系，因此，构造解释可以从切片解释开始，这就避免了单条剖面解释时，在构造复杂地区断层展布及组合关系不清楚的情况下解释的随意性，这种解释方法受人为因素影响较小，寻找的断层较客观，减少了多解性，且对断层与岩性边界，反映得更加清晰。由于对构造情况有整体认识，在没有构造的地区可以采用自动追踪层位，且能够随时监控解释结果的正确性，及时纠正解释过程中可能出现的错误，还能帮助分析地层岩性的变化情况。

本次对一些小断层也进行了解释，如图5 DF3断层在时间剖面上反应不是很明显，用常规的人工识别方法往往容易漏解释。但是，在地震属性上反映明显，利用地震属性差异，可以解决小断层异常解释的问题。

(a) 反射能量                  (b) 最大能量

(c)多道层属性(上)及对应的时间剖面

图5 DF3断层在地震属性及时间剖面上的反应

3、结论

①利用地震属性技术解释三维地震资料，不仅能够省时省力，提高工作效率，而且解释断层时受人为因素影响较小，寻找的断层较客观，减少了多解性，且对断层与岩性边界，反映得更加清晰。

②煤层中的小构造异常、结构和岩性变化，用常规的人工识别方法往往是无能为力的。但是，利用地震属性的变化来区分构造、进行煤层结构和岩性解释是可行的。

③地震属性技术的使用，能够随时监控解释结果的正确性，及时纠正解释过程中可能出现的错误，还能帮助分析地层岩性的变化情况。

参考文献

[1] 陆基孟，地震勘探原理[M]，北京，石油大学出版社，1993:232-255

[2] 崔若飞，地震资料矿井构造解释方法及其应用[M]，北京，煤炭工业出版社，1997.

[3]吴奇之，地震资料解释工作的现状与展望[J]，石油地球物理勘探，1987（22）