侯全梅

中原石油勘探局有限公司培訓(xùn)中心 河南濮陽 457001

相干技術(shù)實際上是對相鄰地震道空間上的不連續(xù)性進行度量，然后分析地震數(shù)據(jù)的不連續(xù)性特征，進而識別地下儲層的各種異常地質(zhì)現(xiàn)象，如斷層、裂縫、火山、河道等。自從1995年美國學(xué)者Bahorich和Farmer提出第一代相干技術(shù)以來，經(jīng)過20多年的發(fā)展，該技術(shù)已經(jīng)成為了一種十分普及的地震屬性分析技術(shù)，廣泛應(yīng)用于油氣勘探中的各個方面，不但可以減少地震資料解釋中的人工經(jīng)驗成分，而且可以大幅提高解釋人員的效率，為油氣勘探提供非常有力的技術(shù)支持，從而促進油氣勘探的發(fā)展[1]。

1 相干技術(shù)的簡介

從基本原理上而言，相干技術(shù)非常簡單、易懂，本質(zhì)上是利用相應(yīng)的數(shù)學(xué)算法計算出地震各道之間的相關(guān)性，突出地震數(shù)據(jù)的不連續(xù)性。目前，相干技術(shù)都是從三維數(shù)據(jù)體出發(fā)，計算三維空間中的每個樣點與周圍數(shù)據(jù)的相似性，最終形成一個相似性數(shù)據(jù)體，基本的計算公式見式。

式中，t為時間；為傾角；為最大傾角；L為相干時窗；T和T′為地震道的數(shù)據(jù)對；R為相干系數(shù)。

目前，相干技術(shù)的算法主要有3種：①第一代相干技術(shù)（C1），主要是利用互相關(guān)分析算法，對基準(zhǔn)道與參考道的地震數(shù)據(jù)進行計算，從而獲得相似性數(shù)據(jù)體。C1計算效率非常高，但是抗噪性較差，比較適用于地震資料品質(zhì)好，大斷層發(fā)育的工區(qū)；②第二代相干技術(shù)（C2），主要是通過構(gòu)建協(xié)方差矩陣來計算地震數(shù)據(jù)的相似性。與C1相比，C2的運算效率稍慢，但是算法中加入了地層的傾角和方位參數(shù)，抗噪性強，大部分情況下可以使用C2技術(shù)；③C3利用的是本征值分析算法來計算地震數(shù)據(jù)的相似性。與C1和C2相比，C3的運算速度最慢，但其抗噪能力比較強，而且橫向分辨率最好。

2 相干技術(shù)的應(yīng)用

2.1 在斷裂解釋中的應(yīng)用

相干技術(shù)可以有效突出斷裂造成的地震不連續(xù)，進而準(zhǔn)確地識別斷裂。相干技術(shù)在油氣勘探中應(yīng)用最多的就是斷裂研究。相干體的剖面和切片可以清晰地描述研究區(qū)斷層的特征，如走向、傾向、傾角等，進而有助于解釋人員分析研究區(qū)的斷裂在剖面和平面上的展布規(guī)律，確保斷裂解釋的合理性。相比于傳統(tǒng)的人工地震解釋方法，相干技術(shù)大幅減少了解釋人員經(jīng)驗成分，不但可以提高解釋精度，而且可以提高解釋效率，已在各個油田得到了廣泛應(yīng)用，并取得了非常好的效果。

2.2 在生物礁識別中的應(yīng)用

在形成和發(fā)育的過程中，由于生物礁的核部巖性比較單一，使得核部的地震反射特征非常相似。但是，受到海平面升降和海水沖刷的影響，生物礁的邊緣生長規(guī)律不同，使得邊緣的巖性變化非常大。一般情況下，生物礁的圍巖都是正常沉積的海相地層，但是，由于各種因素的影響，如壓實作用、沉積速度等，圍巖與生物礁接觸的部分巖性差異較大，會形成比較特殊的地震反射，導(dǎo)致地震波形的變化比較大，同相軸不連續(xù)，因此，可以利用相干技術(shù)來識別生物礁[2]。

2.3 在沉積環(huán)境分析中的應(yīng)用

相干性技術(shù)可以用于沉積環(huán)境分析，但該研究總體上較少。一致的數(shù)據(jù)提供了豐富的結(jié)構(gòu)和巖石學(xué)的信息，可以解釋地層的水平不均勻性，為沉積環(huán)境的劃分提供了基礎(chǔ)。根據(jù)一致體切片中的一致水平，目標(biāo)地區(qū)的沉積相研究，校正后可以直接用于沉積相解釋，研究組將一致技術(shù)應(yīng)用于沉積環(huán)境分析，驗證了沉積環(huán)境的可行性和有效性。該研究使用一致切片反映了3200-3000毫秒的三維工作區(qū)，由西向東的不連續(xù)條帶（弱一致條帶）移動，結(jié)合鉆孔數(shù)據(jù)分析，反映了由西向東的湖泊滲透過程。

2.4 在河道刻畫中的應(yīng)用

河道是河流沉積體系中非常典型的構(gòu)成單元，一直以來，河道的刻畫和識別都是解釋人員關(guān)注的重點。在常規(guī)的地震數(shù)據(jù)上，雖然可以識別一些特征比較明顯的河道，但是河道的總體形態(tài)不清，分辨率較差。但由于河道與周邊的沉積特征具有十分明顯的差異，使得地震振幅大小不同，反射特征有顯著區(qū)別。相干技術(shù)可以突出振幅和反射特征的差異，進而可以識別河道，因此，相比于常規(guī)的地震數(shù)據(jù)，相干技術(shù)可以更清楚、更直觀地刻畫河道。

2.5 在層位標(biāo)定中的應(yīng)用

相干技術(shù)還可用于層位標(biāo)定。通過計算一定時窗長度內(nèi)合成的地震記錄與井旁地震道間的相干系數(shù)，實現(xiàn)地震地質(zhì)精細自動滑動對比標(biāo)定；另外也可根據(jù)相干系數(shù)調(diào)整子波使合成記錄最優(yōu)，達到對比標(biāo)定效果最佳的目的。該方法具有精度高、速度快、客觀性強的特點，實例證實該方法可行。

2.6 在裂縫預(yù)測中的應(yīng)用

當(dāng)實際地層中存在較少的裂縫時，由于地震資料的分辨率有限，在地震數(shù)據(jù)上無法識別這些裂縫。但是，如果是很多裂縫組成的裂縫發(fā)育帶時，它們在地震數(shù)據(jù)上就會出現(xiàn)異常。而相干技術(shù)正好可以識別這些異常，從而間接預(yù)測裂縫發(fā)育帶。利用相干技術(shù)進行裂縫預(yù)測具有方法簡單，操作容易、效率高等優(yōu)點，但是也存在一定的誤差，因此，在實際裂縫預(yù)測研究中，解釋人員應(yīng)該綜合利用各種資料和技術(shù)，降低裂縫預(yù)測的多解性和風(fēng)險，提高裂縫預(yù)測的精度[3]。

3 結(jié)語

在目前的油氣勘探中，相干技術(shù)是一種必不可少的解釋手段。相干技術(shù)具有操作簡單、結(jié)果準(zhǔn)確客觀等特點，可以準(zhǔn)確識別地震反射同相軸的不連續(xù)性特征，揭示更加隱蔽、更加復(fù)雜、難以解釋的地震特征，進而可以清晰地反映各種地質(zhì)異常體，不但可以提高地震資料解釋的精度和速度，而且可以大幅縮短地震解釋的周期。但在實際應(yīng)用過程中，解釋人員應(yīng)該綜合其他的方法和資料，減少單一相干技術(shù)的多解性，提高解釋的準(zhǔn)確性，為油氣勘探提供更多的幫助。