分频处理技术在河道边界刻画中应用

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摘 要：分频处理技术将解释后的时间域地震数据转换成频率域，使目标地质体形成一个新的频率域数据体，提取该数据体各个不同频率段的频率切片，分析切片振幅高低所代表的地质意义，将频率切片赋予了沉积的概念并刻画沉积体边界。基于分频处理技术原理，以南图尔盖盆地多尚地区阿克沙布拉克组为例，刻画河道沉积体平面几何形态。研究表明，不同频率段地震数据反映不同级别的地质信息，该地区频率为30～35Hz时对河道砂体最敏感，经优选之后叠合的频率振幅切片可以有效地描述河道沉积体的边界、平面展布及不连续性等特征。

关键词：分频处理 地层切片 河道边界

中图分类号：P631.44 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（a）-0082-01

Abstract：Using frequency division interpretation technique convert interpretation of seismic data in time domain to the frequency domain. Extracting a frequency slice of the new data frequency volume of the different frequency bands. Analysising of geological significance slice represents the amplitude level. Connecting the slice and the depositional environment and characterizing the deposition boundary. Based on frequency division interpretation technique， this paper characterizes the Akshabulak formation sedimentary system in block doshan area of South Turgai Basin， Kazakstan. The results show that different frequency seismic data reflect different levels of geological information， the frequency decomposing strata slice（30～35Hz） displays channel sand bodies clearly. Another finding is that by using superimposed frequency slice can characterize channel boundary， plane geometry and discontinuity accurately.

Key words：frequency division interpretation technique；strata slice；depicting channel sand body

地震地层学学派Vail曾指出“在自然界中，不存在形成的地震反射平行于岩性地层单元顶面的物理界面”，即所有的地震反射均是等时沉积的地层。曾洪流等在研究前积碳酸盐岩台地边缘和斜坡沉积时发现，反射同相轴并不沿着等时的地层界面，并且建立了平行倾斜界面正演模型后更加证实了这一观点，当岩石物理界面（或岩性界面）与沉积界面相交时，反射同相轴是不等时的。基于以上认识，曾洪流[1]提出了新的观点，认为地震同相轴既不简单的反映岩性界面也不单纯反映等时界面，而受到地震资料频率影响，不同频率段地震数据反映不同级别的地质信息[2]。分频处理的目的是在不同的频段上显示不同级别的地质现象，选取较为合理的频率段切片进行叠合，可以得到完整沉积体系的沉积特征，为后期沉积相解释做准备工作。

1 频谱分析

南图尔盖盆地多尚地区地震数据体目的层段品质较好，做分频处理之前，先对上侏罗统阿卡沙布拉克组的频谱进行分析，一般来说，高频数据对较薄和较浅的地层比较敏感，而低频数据对较厚和较深的地层比较敏感，随着深度的加深，大地滤波作用会降低整体地震资料的频率[3]。频谱对比分析得到南图尔盖盆地多尚地区上侏罗统地震资料主频约为30Hz，上侏罗统的有效频带范围约为5～220Hz之间，在有效频段范围内做不同频率的振幅属性切片。

2 时窗选取

在做分频处理之前，时窗的选取对分频处理的效果也有很大影响，跟地层切片类似，若时窗选取过小，会影响某些参数的有效性，提取的地震属性切片可能会缺失有用的地质信息；若时窗选取过大，提取范围会超出目标地质体，提取的地震属性切片则可能包含很多不必要的地质信息[4]。地震记录的样点值并非全是振幅值，但在一般资料解释的时候，会用小于地震波长的时窗内样点值计算振幅值，这样除非包含一个最大最小值，不然计算出的振幅值会小于真实地震振幅值，所以无论是体属性还是界面属性，所开的时窗大小至少大于或等于一个正常周期，这样提取的振幅值才会包括一个波峰或一个波谷。对于阿克沙布拉克组应用层序地层学划分了高精度层序地层格架，全范围追踪了四级层序界面，SQ8-1旋回大概60ms左右，厚度比较小，以层序界面作为时窗边界更具等时性，因此以SQ8-1旋回的顶底界面作为时窗的上下限，进行层间属性提取将更加精确。

3 分频处理

在选取合适时窗之后，针对SQ8-1地层，分别用10～15Hz、20～25Hz、30～35Hz、40～45Hz、50～60Hz5个频率段进行扫描，可以得到5个不同频率段的振幅类属性切片（图1），可以看到不同的频率段的振幅类属性切片对河道砂体响应有比较明显差异。红色和黄色振幅高值区域表明连通性和物性比较好，是主要河道砂体发育的区域；偏绿色振幅中值区域连通性和物性较差，泥岩含量比较高；蓝色振幅低值区域表明物性很差，泥岩比较发育。其中隆起区被剥蚀，层位切割同相轴引起振幅高值，走滑断裂带周围受构造破碎带影响引起的振幅低值，此并不代表物性或连通性的好坏。频率为30～35Hz时对河道砂体最敏感，在地层切片上可以完整、清晰地刻画出河道边界、宽度、延伸长度及平面几何形态（图1（c）），当频率为30～35Hz之间时，河道展布清晰，可见两条呈北西-南东向的主河道，西部主河道较宽东部主河道较窄，也可见多期叠置的小河道；当频率为20～25Hz之间时（图1（b））河道边界并没有那么明显，仅有主河道砂体较厚部分被刻画出来；当频率为10～15Hz之间时（图1（b））仅刻画出西部主河道和部分叠置的小河道，东部河道边界很不明显；当频率为10～15Hz之间或更高40～50Hz之间时候，河道边界基本不可见，仅有零零散散的高均方根振幅值分布，无法追踪河道形态（图1（d）和（e）），这频率段刻画出的砂体会干扰正常河道边界的刻画。图1（f）是由刻画河道比较清晰的a、b和c三个频率段的叠合图，可以得到完整河流沉积体系的沉积特征，刻画河道边界最清晰最完整，因此优选经叠合后的振幅属性切片开展沉积相解释工作。

4 结语

通过对南图尔盖盆地阿克沙布拉克组SQ8-1旋回进行分频处理及解释工作，揭示了SQ8-1旋回河道的发育展布特征，并发现了多条分流河道。不同频率地震数据反映不同级别的地质信息，可刻画的地质体横向连续能力也有所不同，利用分频处理技术可以有效地描述一些地质边界、延伸、平面几何形态及不连续性等。在研究区SQ8-1旋回中，频率为30～35Hz时对河道砂体最敏感，可以有效描述河道平面几何形体，经优选之后叠合的频率振幅切片可以更清晰完整的展示河道边界，为后期沉积微相研究做铺垫。

参考文献

[1] Zeng H， Hentz T F. High-frequency sequence stratigraphy from seismic sedimentology： Applied to Miocene， Vermilion Block 50， Tiger Shoal Area， Offshore Louisina[J].AAPG Bulletin，2004，88（2）：153-174.

[2] 张进铎，杨平，王云雷.地震信息的谱分解技术及其应用[J].勘探地球物理进展，2006，29（4）：235-238.

[3] 毛治国，樊太亮，凌宗发，等.高精度层序地层格架内的地震沉积学应用―― 以哈萨克斯坦南图尔盖盆地A区为例[J].中南大学学报：自然科学版，2010，41（6）：2296-2304.

[4] 柯兰梅，马永强，尹太举，等.分频解释技术在储层预测中的应用[J].复杂油气藏，2010，3（2）：47-49.