地震属性(文字部分)ppt课件

.,专题4：地震属性分析技术,一、地震属性的基本概念二、地震属性的分类三、地震属性的计算方法四、常用地震属性的意义和应用五、地震属性与储层参数数值关系分析六、应用实例,.,1.地震属性（Seismicattribute）的定义,地震属性是指从地震数据中导出的，与地震波几何学、运动学、动力学及统计特征有关的具体参数值。,把地震属性参数值（振幅、频率、相位等）从地震数据中提取出来的过程称为地震属性提取。,.,2.研究地震属性的目的与意义,地震反射波来自地下具有波阻抗差的地层界面，地下地层特征的横向变化，必将导致地震反射波特征也发生变化，即地震属性发生了变化。因此，地震属性中携带有地下地层特征的信息，这是利用地震属性预测地层岩性及油气储层参数的物理基础，也是研究地震属性的目的所在。,地震数据体的振幅、能量、相位、频率等多属性与储层物性、含油气关系以及沉积特征密切相关。,.,3.国内外现状及发展趋势,八十年初，地震属性信息的提取和利用为开始阶段，如三瞬剖面，亮点剖面的利用曾取得一定的成功。八十代末，有关利用地震信息预测储层参数分布的方法开始出现。九十年代为地震属性广泛利用阶段，地震属性分析已应用到储层预测、油藏描述、油气检测及油藏监测的研究之中。主要地震属性的处理、提取和地震属性的综合分析软件：LandMark公司的PostStack、PAL、RaveDiscoverybay公司的SeismicAnalysisSystemSchlumberger公司的RM、Paradigm公司的EPOS等软件。,.,4.地震属性分类,地震属性内容十分丰富，多达百种。从计算角度可以分为两类：一类是单道计算的地震属性；如频率、相位和振幅类属性。另一类是多道计算的地震属性。如相干体(差异性)和波形聚类(相似性）。从地震属性的拾取方式可分为：沿层和层间地震属性,.,.,5.沿层和层间地震属性提取方法,（1）沿一个解释层开一个常数时窗，在此时窗内提取地震属性，提取方式有4种。（2）用两个解释层提取某一段地层对应的地震属性，提取方式也有4种。,.,单道计算地震属性理论,复数地震道公式：,瞬时相位计算公式：,瞬时频率计算公式：,瞬时振幅计算公式：,6.地震属性的计算方法,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,34.94,.,.,.,多道计算地震属性,多道计算地震属性主要是通过空间不同提取方法来达到发现空间地震信息变化为目的的计算方法，因此这类方法都基于求取地震道的空间相似性和空间差异性来发现地震属性和地质信息的变化关系。其中，常规基本多道计算方法有相干数据体(差异性)和波形聚类(相似性)方法。,6.地震属性的计算方法,.,振幅(反射强度)属性能直接反映反射系数（波阻抗界面）、AVO（振幅随炮检距）和储层孔隙中的流体不同的变化，它反映出地下相邻岩性的变化或含油气岩层的存在。振幅横向的逐渐变化通常反映岩性的变化或含油气岩相的变化，它的突然变化可能是断层存在或油气特别是含气岩层的边缘，因此，振幅属性可直接用于描述储层变化、预测含油气性。在叠后提取的振幅属性种类很多，其中有均方根振幅、平均振幅、绝对振幅、峰值振幅、反射能量等等。这些振幅属性宏观上讲基本相同，但在实际应用中它们间存在一定差异。,7.常用地震属性的定义和应用,(一）振幅(反射强度)属性类,.,振幅属性类型,.,1、有含油气的储层。2、岩性、岩相发生了变化。3、有含少量气的水层。4、有裂缝和溶孔、溶洞存在。5、有薄层发生的调谐作用。6、偏移中的几何聚焦。7、采集和处理的人为因素。,振幅异常的原因,.,振幅类属性总结,以上各种振幅计算方法和实际计算效果分析看：绝对振幅类和均方根振幅类更能宏观地反映时窗内振幅的特性；平均振幅和总振幅更能反映正负振幅间差异的信息；峰值振幅和波谷振幅更能从时窗内最大（正、负）振幅来描述储层的振幅变化，它相对以上的振幅属性更敏感，并具有时窗内正、负反射系数选择的机会。,.,平均振幅解释总结,总结以上平均振幅的沉积相解释可以看出，它从正26负26毫秒期间宏观经历了湖泊河流湖泊的沉积环境变化。通过平均振幅属性的解释可以看出，它可以比较敏感地反映岩性（波阻抗）空间的变化，特别是它较清晰地刻画出不同时期扇体的沉积位置和演化过程，这对于解释有利储层是十分重要的信息。,.,(二）频率属性类,频率属性应用的理论基础地震波在穿越不同厚度和不同颗粒沉积的地层时会产生调谐和共振的作用，薄层调谐频率高，厚层调谐频率低；细颗粒共振频率高,粗颗粒共振频率低。油气层对频率的高频部分有吸收作用。因此，可利用频率的变化来计算储层厚度和进行沉积颗粒的解释，频率向低频移动的现象往往发生在含油气岩性中，频率横向上的变化能反映出岩层厚度或岩性、岩相和含油气性的变化。它的突变则可能反映出气水、油水界面的边缘。,7.常用地震属性的定义和应用,.,瞬时频率定义为瞬时相位对时间的导数。经常用来估计地震振幅的衰减，瞬时频率是与各时间点有关的频率值。大多数反射波都是由互相邻近的一些反射界面所引起的各个单独的反射波迭加在一起组成的，瞬时频率能充分反映合成反射波的特征。因此，瞬时频率是主要的地震属性参数。,瞬时频率,.,优势频率,使用自相关函数的快速富立叶变换（FFT）并作时窗平滑处理来测定时窗内记录道的优势频率；由于地震子波的优势频率在空间上是十分稳定的，因此优势频率的变化主要由局部岩性和流体性质不同所致；油气的存在通常造成高频分量的衰减，所以优势频率的降低可以指示含气砂岩等。,.,振幅加权瞬时频率,瞬时频率由瞬时振幅作加权，它提供了更强或更光滑的瞬时频率估计，也不易受噪音的影响,f(t)瞬时振幅dr(t)/dt瞬时频率,.,能量加权的瞬时频率,瞬时频率由瞬时能量作加权；它提供了瞬时频率的最强估计，有利于道内异常或随机信息的压制或削弱。,A(t)反射强度,.,从前面的讨论可知，单道瞬时地震属性具有很高的分辨力，但同时它们也十分容易受到干扰的影响。因此，实际计算可以通过调节统计时窗的宽度来提高可信度和压制干扰的目的，但这样会相应地降低地震属性的灵敏度。因此实际计算时应尽可能在保持可信度的前提下，提高地震属性的灵敏度。,计算时窗的选择原则,采用了3毫秒-3毫秒的时窗进行计算。根据以上的时窗计算了从标准层下（正）26毫秒到标准层上（负）26毫秒的沿层瞬时频率切片。根据这些瞬时频率切片，从老（正）至新（负）解释地震属性与古沉积环境的关系如下。,.,瞬时频率解释总结,以上瞬时频率的解释可以看出，在时期由下向上存在水退和水进的沉积旋回，它与平均振幅的解释是相同的。开始物源来自北部，后来的沉积主要是由东部的物源提供。对比平均振幅和瞬时频率可以看出平均振幅对沉积的扇体更敏感，而瞬时频率对沉积的颗粒变化反映更突出。对于扇体沉积的位置，两个地震属性反映是相同的。但对于拐19和拐203井两井的沉积差异在瞬时频率没有能反映出来，而在平均振幅有所反映。这说明瞬时频率没有平均振幅敏感，同时也表明两井的宏观沉积环境基本相同。,.,（三）瞬时相位地震属性,瞬时相位属性应用的理论基础瞬时相位与以上两种地震属性不同，它是根据地震波穿越不同地质体引起的相位变化来识别不同地质体间的边界。单道计算的基本地震属性中，瞬时相位是非常敏感的地震属性。通常它可以用来描述岩性尖灭、透镜体和小断裂等地质体的边界。显然在识别地质体边界时瞬时相位可能更灵敏。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它属性一起用作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。理论上瞬时相位应该是单点计算，但实际中由于干扰的存在，通常是采用时窗进行统计计算。从而达到压制干扰和提高可信度的目的，但随统计时窗的增加就必然降低垂向的分辨能力。因此实际应用瞬时相位方法计算时需要考虑垂向分辨能力和可信度两个因素。,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。,.,三种单道计算的地震属性的沉积相解释结论,在判别水进和水退的边界上，瞬时相位比瞬时频率和平均振幅更敏感和更清晰，它们求出的边界不会完全相同，原因是它们在识别薄层的机理不同，使分辨能力和特点上存在一定差异，从而引起涨水边界的微观差异。在判别沉积扇体和它的边界时，平均振幅和瞬时相位更清晰。平均振幅对沉积扇体的厚度反映更清晰，而瞬时相位对沉积扇体的边界更清晰。在分辨沉积颗粒的粗细方面是瞬时频率的特长，在频率低时反映沉积颗粒粗（水浅），而在频率高是表示沉积颗粒细（水深）。三种地震属性在宏观沉积环境解释上是完全相同的，全表明在正26到负26毫秒间，沉积环境是从湖相河流相湖相，这一解释和测井数据解释也是完全相同的。三个地震属性对于拐19和拐203井间的沉积环境认识是，在宏观沉积环境上讲两口井是基本相同的，只是在10毫秒时间上存在河口坝的沉积差异，这在平均振幅和瞬时相位上反映比较清楚。,.,（四）相干体地震属性,相干是多道地震数据间相似程度的一种度量。相干度的大小，反映了地震道与其周围相邻地震道的相似程度。相干度越大，其相似程度越高；反之，则表示相似程度越差。对整个三维地震数据体采取逐线逐道逐点的方法进行相干技术处理，即可得到三维相干数据体。相干系数的大小能够反映了两个地震信号间的相似程度。,相干数据体与以上讨论的单道地震属性不同，它是通过计算空间地震数据的差异来反映地质信息的变化。相干数据体主要应用在断裂检测，缝洞识别分析，沉积相。岩性的空间差异也可以引起地震反射波的变化，因此采用相干数据体也可以发现地层岩性的变化。,.,.,相干技术的发展,Simpson1955论文，只限于计算相邻道第一代算法C1，归一化互相干(Amoco1995)第二代算法C2，任意多道相干第三代算法C3,体数据相干+倾角检测+方位角,.,C1算法特点,计算主测线、联络测线方向的相关系数合成主联方向相关系数优点：计算量小，易于实现缺点：受资料限制较大，时窗大,相干体技术,.,C2计算特点,对任意多道地震数据计算相干基于水平切片或层位上一定时窗内计算优点：稳定，抗噪性强，可变时窗缺点：不能反映地层倾角,相干体技术,.,C3计算特点,三维地震数据体相干计算，不需要层位约束分辨率高考虑倾角和方位角,相干体技术,.,相干体分析的地质意义,1、古水体系连续度高（用连续度分析）2、储层缝洞连续度低（用非连续度分析）3、四个岩溶体系（水系）是岩带分布的根脉4、岩溶、裂缝和古地貌、古构造有关,.,相干数据体沉积相解释总结,在目的层的沉积时期，宏观上和前面单道地震属性解释相同，它是经历可湖相河流相湖相的沉积过程。总结以上沿层相干数据体的沉积环境解释和其它的地震属性的对比可以得出如下结论：相干数据体对层段的解释和前面单道地震属性，以及测井解释的大套沉积环境基本相同。相干数据体的特点不同于以上的单道地震属性，它在沼泽沉积环境时明显表现为差异性很大，即地震波在穿越沼泽相沉积地层时会出现地震波的散射。但它对深水和扇体等地质体反映不敏感。,.,地层倾角检测是小断层精细解释的关键技术,倾角检测技术,相干体与倾角检测,第三代算法C3,体数据相干+倾角检测+方位角,.,方差体属性是计算地震道之间的差异性而非相似性，因此能够获得比传统的相干体技术更尖锐、更清晰的成像。可用于寻找和解释更细微的构造和地层现象。如断层、裂缝、地层尖灭等。,(五）方差体地震属性,.,专题4：地震属性分析技术,一、地震属性的基本概念二、地震属性的分类三、地震属性的计算方法四、常用地震属性的意义和应用五、地震属性与储层参数数值关系分析,.,地质测井资料收集,地震资料,结论,地震属性研究工作流程,.,地震属性与油气储层参数关系研究的技术流程,第一步：按不同的地震地质条件对研究区分区、分块开展工作。第二步，研究储层特征参数及其相互关系、平面分布规律，建立储层参数与速度、密度的内在联系。第三步，建立符合实际情况的地震地质模型，通过理论模型正演，研究储层特征参数与地震属性可能的内在联系。第四步，在理论认识的基础上，指导储层的解释、属性体处理与信息提取。第五步，依据储层的地震地质特点和资料条件，选择合适的数学方法，建立储层参数与地震属性的数值关系。第六步，根据所建立的关系将地震属性信息转换为地层岩性特征参数。,.,钻井、测井、成果资料、岩心分析化验资料,影响波阻抗变化的主要因素研究,井储层参数平面变化规律分析,地震资料,层位标定、标准反射层解释,属性体处理,模型正演研究,储层解释、地震属性信息提取,关系建立,地震属性与储层参数关系研究方法原理图,岩性转换,.,井储层参数平均值与地震属性直接建立统计关系,目前常用的计算方法有：线性回归；多项式拟合；神经网络法；协克里金法等。可以用一种地震属性与一种储层参数建立统计关系，也可以用多种地震属性与一种储层参数建立统计关系：（）、单属性预测储层参数的数学方法（2）、多地震属性与储层参数建立关系,方法：首先通过钻井、测井资料或岩芯的分析化验资料，计算工区内所有井目的层的储层物性参数平均值；再提取与目的层有关的地震反射波的多种地震属性，抽取井旁地震属性值；选择与所求取的储层参数关系密切的地震属性；采用某种方法建立两者的统计关系。,地震属性与储层参数关系的建立,.,地震属性与储层参数数值关系建立流程图,储层参数曲线,井旁地震道提取的地震属性,相关,寻找相关系数高预测误差小的属性对,计算相关系数与预测误差,得到最佳属性对并进行转换,再次进行相关,预测属性外推到整个三维体,计算相关系数与预测误差,.,在进行地震储层预测时，通常引入与储层预测有关的各种地震属性。地震属性的引入通常要经过一个从少到多，又从多到少的过程。所谓从少到多，是指在设计预测方案的初期阶段应该尽量多地列举各种可能与储层预测有关的属性，这样可以充分利用各种有用的信息，吸收各方面专家的经验，改善储层预测的效果。但是，属性的无限增加对于储层预测也会带来不利的影响。因为：1、有些地震属性可能与目的层本身无关，若对输入属性不加鉴别，有些属性只会引起混乱。2、属性的增加会给计算带来困难。因为过多的数据要占用大量的存储空间和计算时间。3、大量的属性中肯定会包含着许多彼此相关的因素，从而造成信息的重复和浪费。4、属性数是与训练样本数有关的。就模式识别而言，当样本数固定时，属性数过多会造成分类效果的恶化。,地震属性优选,.,提高地震储层预测精度的有效途径之一是地震属性优化。地震属性的优化就是针对具体问题，从全体地震属性集中，挑选最好的地震属性子集。一个最好的地震属性子集应具备以下特征：该地震属性子集能达到较小的预测误差，该子集内各属性相关程度较低。,地震属性优选,.,最简单的地震属性选择方法是根据专家的知识挑选那些对储层预测最有影响的属性。另一种则是用数学的方法进行筛选比较，找出带有最多储层信息的属性。1）专家优化一般说来，专家对熟悉的地区带有最多储层信息的地震属性是比较了解的，可凭经验进行地震属性的选择。有时专家能提供出几组较优的属性，但哪一种最佳难下结论。这时可通过计算误识率（模式识别法）或预测误差（函数逼近法）并比较来确定。2）自动优化由于所解的问题与地震属性关系复杂，难于凭经验直观地选取。需要进行地震属性的优选。衡量“最优”的标准就是使误识率或预测误差最小。常用的方法有相关分析法、属性比较法、顺序渐进法、顺序后退法、遗传算法等等。,地震属性优选方法,.,1）单属性预测储层参数的数学方法这种方法的基本思路是：提取与储层参数相关的地震属性，经过优选、分析，选择其中一种与储层参数关系最密切的属性，而后再建立两者之间的解析关系。优选属性的过程一般分两步，首先将所有属性两两交汇分析，将完全线性相关的两种属性剔除一种，仅保留一种，然后对留下来的地震属性与所要求取的储层参数，进行相关程度分析，相关程度分析常用以下两种数学方法判断，一类是重要性打分；另一类是交汇图分析。,.,地震属性的应用比较广泛，总起来说，主要应用于以下三个方面：沉积相分析、储层参数预测以及含油气性预测。这三个方面的应用目的虽然不同，但就其工作流程而言，是相似的，主要包括以下几个主要步骤：,储层的地质、地球物理特征分析,地震属性的提取,地震属性的优选,用地震属性开展预测,地震属性的应用,.,地震属性分析中需注意的问题,1、地震资料的评价分析(采集、处理因素)。要考虑希望解释的地质目标的特征，有哪些地质因素可能影响到地震数据。2、储层的地质、地球物理特征分析。3、正确理解地震属性的物理意义及其所反映的地质信息4、地震属性提取时窗的选取。5、井点处地震属性的采样。由于地震资料中存在噪声，需要对地震属性进行平滑处理以消除噪声影响，但平滑过渡有可能使本无相关性的两类数据出现相关性。6、交汇图的分析。交绘图分析是进行地震属性分析关键步骤。在交汇图要注意分析奇异点产生的原因。此外，需要记住，实验关系的相关系数具有不确定性。7、地震属性与储层物性的相关性。较抽象的地震属性与储层物性的相关性，很难说是有物理意义的还是一