三维体曲率属性在断层识别中的应用

书书书 第２６卷 第１期 ２０１１年２月（页码：１１０～１１５） 地　球　物　理　学　进　展 ＰＲＯＧＲＥＳＳ　ＩＮ　ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＳ Ｖｏｌ．２６，Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．２０１１ 杨　威，贺振华，陈学华．三维体曲率属性在断层识别中的应用．地球物理学进展，２０１１，２６（１）：１１０～１１５，ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ． ｉｓｓｎ．１００４２９０３．２０１１．０１．０１１． ＹａｎｇＷ，ＨｅＺＨ，ＣｈｅｎＸＨ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｃｕｒｖａｔｕｒｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｓｔｏｆａｕｌｔｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ．犘狉狅犵狉犲狊狊 犻狀犌犲狅狆犺狔狊．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ），２０１１，２６（１）：１１０～１１５，ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４２９０３．２０１１．０１．０１１． 三维体曲率属性在断层识别中的应用 杨　威１，２，　贺振华１，２，　陈学华１，２ （１．成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都６１００５９；　２．成都理工大学信息工程学院，成都６１００５９） 摘　要　曲率属性根据地质体的曲率变化实现对断层、裂缝、弯曲和褶皱等构造的有效识别．本文介绍了曲率属性的 基本理论， 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了二维层面曲率属性在实际资料处理中的局限性，提出了一种基于复地震道理论计算三维体曲率属 性的方法，即通过计算数据体中某点的瞬时频率和瞬时波数得到视倾角分量，通过相邻道和采样点的视倾角拟合出 空间曲面，从而获得该点的曲率值．将三维体曲率属性应用于实际的地震资料中，与二维层面曲率属性相比，三维体 曲率属性对噪声的敏感小，在断层、裂缝等断裂构造和地层弯曲、褶皱等非断裂构造的识别、地质体几何特征的描述 上更为准确有效． 关键词　体曲率属性，断层识别，瞬时参数 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４２９０３．２０１１．０１．０１１　　　　中图分类号　Ｐ３１５　　　　　文献标识码　Ａ　　　　　 犃狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狅犳狋犺狉犲犲犱犻犿犲狀狊犻狅狀犪犾狏狅犾狌犿犲狋狉犻犮 犮狌狉狏犪狋狌狉犲犪狋狋狉犻犫狌狋犲狊狋狅犳犪狌犾狋犻犱犲狀狋犻犳犻犮犪狋犻狅狀 ＹＡＮＧＷｅｉ１，２，　ＨＥＺｈｅｎｈｕａ１，２，　ＣＨＥＮＸｕｅｈｕａ１，２ （１．犛狋犪狋犲犓犲狔犔犪犫犗犻犾犪狀犱犌犪狊犚犲狊犲狉狏狅犻狉犌犲狅犾狅犵狔犪狀犱犈狓狆犾狅狉犪狋犻狅狀，犆犺犲狀犵犱狌犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犆犺犲狀犵犱狌６１００５９，犆犺犻狀犪； ２．犆狅犾犾犲犵犲狅犳犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犆犺犲狀犵犱狌犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犆犺犲狀犵犱狌６１００５９，犆犺犻狀犪） 犃犫狊狋狉犪犮狋　Ｃｕｒｖａｔｕｒｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｕｒｖａｔｕｒｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｇｅｏｌｏｇｉｃｂｏｄｉｅｓｔｏｄｅｌｉｎｅａｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ， ｓｕｃｈａｓｆａｕｌｔｓ，ｆｒａｃｔｕｒｅｓ，ｆｌｅｘｕｒｅｓａｎｄｆｏｌｄｓ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｃｕｒｖａｔｕｒｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ，ａｎａｌｙｓｅｓｔｈｅ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｏｆｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｕｒｆａｃｅｃｕｒｖａｔｕｒｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ，ａｎｄｐｒｏｐｏｓｅｓａｎｅｗａｐｐｒｏａｃｈｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｃｕｒｖａｔｕｒｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｃｏｍｐｌｅｘｓｅｉｓｍｉｃｔｒａｃｅｓｗｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｅｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｗａｖｅｎｕｍｂｅｒｏｆａｐｏｉｎｔｉｎｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｄａｔａｖｏｌｕｍｅｔｏｏｂｔａｉｎｉｔｓａｐｐａｒｅｎｔｄｉｐ，ａｎｄｔｈｅｎｗｅ ｇｏｔｔｈｅｃｕｒｖａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｐｏｉｎｔｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｆｉｔｔｉｎｇｂｙｉｔｓｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇｔｒａｃｅｓａｎｄｓａｍｐｌｅｓ．Ｗｅａｐｐｌｉｅｄｔｈｅｔｈｒｅｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｃｕｒｖａｔｕｒｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｓｔｏｐｒａｃｔｉｃａｌｓｅｉｓｍｉｃｄａｔａａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｕｒｆａｃｅ ｃｕｒｖａｔｕｒｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｃｕｒｖａｔｕｒｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｓｈａｖｅ ｇｏｏｄｅｆｆｅｃｔｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｔｈｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｆａｕｌｔｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｓｕｃｈａｓｆａｕｌｔｓａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅｓ， ｕｎｆａｕｌｔｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｓｕｃｈａｓｆｌｅｘｕｒｅｓａｎｄｆｏｌｄｓａｎｄｇｅｏｍｅｔｒｙｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆｇｅｏｌｏｇｉｃｂｏｄｉｅｓ． 犓犲狔狑狅狉犱狊　ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｃｕｒｖａｔｕｒｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ，ｆａｕｌｔｓｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓ 收稿日期　２０１００７１５；　修回日期　２０１０１２２０． 基金项目　国家８６３ 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 （２００６ＡＡ０９Ａ１０２－１２）和国家自然科学基金（４０７７４０６４）资助． 作者简介　杨　威，男，１９８４年生，辽宁阜新人，成都理工大学信息工程学院地球探测与信息技术专业在读硕士研究生，主要研究方向为地 震属性提取与地震信号时频分析．（Ｅｍａｉｌ：ｙａｎｇｓｈｕａｎ＠１６３．ｃｏｍ） ０　引　言 地震属性是对地震资料的几何学、运动学、动力 学及统计学特征的一种测量和描述，其在油藏识别 和储层预测中扮演着重要的角色［１～８］．曲率属性作 为地震属性中几何属性的一种，近年来其在构造识 　１期 杨　威，等：三维体曲率属性在断层识别中的应用 别和解释上得到了迅速的发展和应用［９～１３］．曲率属 性描述的是地震数据体的几何变化，与地震反射体 的弯曲程度相对应，其对褶皱和断层的反应敏感，是 用于寻找地质体构造特征的有效手段． 曲率在 数学 数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划 上用于度量曲线的弯曲程度，曲率 属性是应用曲率方法来计算地质体在几何空间上的 分布形态，从而实现对断层、裂缝、弯曲和褶皱等几 何构造的有效识别．Ｒｏｂｅｒｔｓ［９］详述了曲率属性的基 本理论，提出了计算层面曲率属性的方法和流程， 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明曲率属性对断层和裂缝走向等几何特征的提取十 分有效；ＡｌＤｏｓｓａｒｙ和 Ｍａｒｆｕｒｔ［１０］应用分波数傅里 叶变换实现了曲率属性的多谱分析并将二维层面曲 率属性推广到三维体曲率属性；Ｋｌｅｉｎ［１１］等人则提 出通过寻找时窗内最大互相关值的方法来计算地震 数据体中任意体元的曲率属性． 本文在曲率属性基本理论的基础上，分析了二 维层面曲率属性在实际应用中的局限性，提出了一 种基于瞬时参数计算三维体曲率属性的方法和流 程，即根据复地震道理论计算地震数据体中各反射 点的瞬时频率和瞬时波数，进而计算出其瞬时倾角， 按照最小二乘原理拟合空间曲面得到三维体曲率属 性的计算表达式，采用结构方位滤波进行去噪处理， 在压制噪声的同时保留地层间的接触关系，将计算 的结果应用于实际的地震资料得到了比较好的效 果．三维体曲率属性可以清晰地反映断层、裂缝等断 裂体的几何特征，是一种十分有效的构造识别方法． １　理论及方法 １．１　曲率属性 曲率描述的是曲线上任意一点的弯曲程度，其 在数学上可表示为曲线上某点的角度与弧长变化率 之比，也可表示为该点的二阶微分［１４］： 犆＝ｄωｄ狊＝ ｄ２狔 ｄ狓２ １＋ ｄ狔ｄ［ ］狓［ ］ ２ ３２ ， （１） 在三维空间中，任意点犘的曲率可以通过周围各点 拟合而成的空间曲面计算出来［９］，如图１所示，其中 犓１、犓２ 为相互正交的法曲率． 在同一曲面上可以定义不同的曲率属性，将不 同的曲率属性进行组合可以进行局部形态 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 ，由 此便可以将曲率的数学概念与实际的地质构造联系 起来．如图２所示为应用最大正曲率属性犓ｐｏｓ与最 小负曲率属性犓ｎｅｇ进行地质上的构造形态分类［７］． 图１　三维空间中某点的曲率 Ｆｉｇ．１　Ｃｕｒｖａｔｕｒｅｏｆａｐｏｉｎｔｉｎｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｐａｃｅ 图２　基于最大正曲率犓ｐｏｓ与 最小负曲率犓ｎｅｇ的地质构造形态分类 Ｆｉｇ．２　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｍａｘｉｍｕｎ ｐｏｓｉｔｉｖｅｃｕｒｖａｔｕｒｅａｎｄｍｉｎｉｕｍｎｅｇａｔｉｖｅｃｕｒｖａｔｕｒｅ １．２　二维层面曲率属性的局限性 在实际的地震资料处理与解释中发现，二维层 面曲率属性虽然能反映部分的构造信息，但是对于 高分辨率地震勘探下的断层、裂缝等构造识别和解 释上具有一定的局限性，主要表现在： 二维层面曲率属性的计算基于等时构造图而非 地震数据体的原始振幅，在计算中没有利用数据体 的方位信息，其结果不能真实反映地质构造形态，不 利于三维地震解释［１２］． 等时构造图的构建多受人工解释拾取和软件自 动追踪等因素的影响，容易产生层位交点的非闭合 现象，因此得到的曲率属性其准确性和精度有限，甚 至产生构造假象［１１］． 曲率属性对噪声十分敏感，因此需要选择合适 的方法进行滤波处理，如果滤波窗口选择不当，虽然 能压制层面噪声，但是同时会破坏构造细节信息，进 而影响局部精细构造的提取和解释． １１１ 地　球　物　理　学　进　展 ２６卷　 基于以上分析，需要将二维层面曲率属性扩展 至三维体曲率属性，根据空间中某点的周边道和采 样点即通过获得地震数据体的方位信息计算该点的 曲率，然后按照所解释的层位、时间或深度得到相应 的曲率属性，从而获得更加精确的地质构造信息． １．３　三维体曲率属性的计算 在几何地震学中，三维地震反射体在空间上的 任意反射点狉（狕，狓，狔）可以认为是时间标量狌（狋，狓， 狔），那么梯度犵狉犪犱（狌）反映的是反射面沿着不同方 向的变化率，即反射面沿着方向矢量所在的法截面截 取曲线的一阶导数，其结果为该反射点的视倾角向量． 犵狉犪犱（狌）＝狌狓 犻＋狌狔犼＋ 狌 狋 犽＝狆狓犻＋狇狔犼＋狉狋犽， （２） 式中，狆狓、狇狔、狉狋分别为沿狓、狔和狋方向上的视倾角 分量，如图３所示．其中，θ为真倾角，φ为方位角． 将视倾角狆狓、狇狔 带入公式（１）中，得到沿狓方向 和狔方向的曲率分量为： 犆狓 ＝ ２狌 狓２／１＋ 狌［ ］狓［ ］２ ３／２ ＝狆狓狓／１＋狆２［ ］狓 ３／２， 犆狔 ＝ ２狌 狔２／１＋ 狌［ ］狔［ ］２ ３２ ＝狇狔狔／１＋狇２［ ］狔 ３２ 烅 烄 烆 ． （３） 因此，一个三维地震数据体可以先转化为倾角 数据体，再根据倾角数据体来计算其中任意点的 曲率． 视倾角可以通过倾角扫描［１５］或者结构张量等 方法［１６］进行计算，本文采用ＬｕｏＹ［１７］和Ｂａｒｎｅｓ［１８］ 提出的根据复数道分析中的瞬时频率和瞬时波数来 计算三维地震数据体的视倾角．其中，瞬时频率ω为： ω（狋，狓，狔）＝狋＝ 狌狌 犎 狋 － 狌犎狌 狋 （狌）２＋（狌犎）２ ． （４） 图３　三维空间中倾角、方位角与视倾角的关系 Ｆｉｇ．３　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐａｍｏｎｇｄｉｐ，ａｚｉｍｕｔｈａｎｄａｐｐａｒｅｎｔｄｉｐ ｉｎｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｐａｃｅ 式中：为瞬时相位，狌（狋，狓，狔）为输入的地震数据， 狌犎（狋，狓，狔）为关于时间狋的希尔伯特变换． 从（４～１）式中可以看出，瞬时频率的计算需要 对初始地震数据及其希尔伯特变换进行两次微分运 算，而微分运算对噪声敏感，由此Ｃｌａｅｒｂｏｕｔ［１９］提出 了如下的估算瞬时频率的方法： 　　φ（狋）＝  狋＝ ｌｍ １狕（狋） ｄ狕（狋） ｄ［ ］狋 ＝ ２Δ狋 ｌｍ 狕 （狋＋Δ狋）－狕（狋） 狕（狋＋Δ狋）＋狕（狋［ ］）， （５） 式中，狕（狋）为初始信号的解析信号，Δ狋为信号的采 样间隔． 本文采用中心差分格式对上式进行改写，并将 虚部运算化到实部，得到瞬时频率计算方程为： 　　φ（狋，狓，狔）＝  狋＝ １ ２Δ狋 犺（狋＋Δ狋）－犺（狋－Δ狋［ ］）狌（狋）－ 狌（狋＋Δ狋）－狌（狋－Δ狋［ ］）犺（狋） 狌２（狋）＋犺２（狋） ， （６） 式中，狌（狋）为初始地震信号，犺（狋）为其相应的希尔伯特变换．与（４）式相比，（６）式的计算精度更高，而且计 算量更小，更适用于大数据量的三维地震数据计算中． 同理，可以得到沿狓方向和狔方向的瞬时波数犽狓、犽狔 分别为： 犽狓（狋，狓，狔）＝φ狓＝ １ ２Δ狓 犺（狓＋Δ狓）－犺（狓－Δ狓［ ］）狌（狓）－ 狌（狓＋Δ狓）－狌（狓－Δ狓［ ］）犺（狓） 狌２（狓）＋犺２（狓） ， 犽狔（狋，狓，狔）＝φ狔＝ １ ２Δ狔 犺（狔＋Δ狔）－犺（狔－Δ狔［ ］）狌（狔）－ 狌（狔＋Δ狔）－狌（狔－Δ狔［ ］）犺（狔） 狌２（狔）＋犺２（狔） 烅 烄 烆 ． （７） ２１１ 　１期 杨　威，等：三维体曲率属性在断层识别中的应用 视倾角ｄｉｐ（狆狓，狇狔）可由瞬时波数犽狓、犽狔和瞬时频率 ω计算出： 狆狓 ＝犽狓ω ， 狇狔 ＝ 犽狔 ω 烅 烄 烆 ． （８） 式中：狆狓、狇狔分别为狓方向和狔方向上的视倾角分量． 在复地震道相干体计算中，其通过视倾角的最 大相似性确定相干方向，而对于三维空间中某点的 曲率值，则是通过与其相邻道和样点的视倾角值拟 合出的空间曲面方程进行计算． 基于上述思想，根据最小二乘逼近原理，可以得 到犖 次曲面拟合方程： 狕（狓，狔）＝∑ ０ 犻＝犖 （∑ ０ 犻＝犼 犮犻，犼－犻狓犻狔犼－犻）， （９） 当犖＝２时，将方程系数置换，得到二次曲面方程为： 狕（狓，狔）＝犪狓２＋犫狔２＋犮狓狔＋犱狓＋犲狔＋犳， （１０） 对方程两边求微分，带入视倾角分量狆狓、狇狔 ：  狓 狕 （ ）狓 ＝狆狓狓 ＝２犪，  狔 狕 （ ）狔 ＝狇狔狔 ＝２犫，  狔 狕 （ ）狓 ＋ 狓 狕（ ）狔 ＝狆狓狔 ＋狇狔狓 ＝２犮， 狕 狓＝ 犱， 狕 狔＝ 犲 烅 烄 烆 ． （１１） 从而得出方程系数为： 犪＝ １２ 狆狓 狓 ， 犫＝ １２ 狇狔 狔 ， 犮＝ １２ 狆狓 狔 ＋ 狇狔 （ ）狓 ， 犱＝狆狓， 犲＝狇狔 烅 烄 烆 ． （１２） 综上可见，三维数据体中过任意点的空间曲面 可由三维时窗下各个数据点的视倾角计算出来．过 空间中某点的曲面可以产生任意多个曲率，最有用 的是那些正交于曲面投影平面的曲率组合，称之为 法曲率［９］，如图１所示．由不同的法曲率可以构成相 应的曲率属性，常用的曲率属性为： 平均曲率犓ｍｅａｎ、高斯曲率犓ｇａｕｓｓ： 　　 犓ｍｅａｎ＝ 犪 （１＋犲２）＋犫（１＋犱２）－［ ］犮犱犲 （１＋犱２＋犲２）１／２ ， 犓ｇａｕｓｓ＝ （４犪犫－犮２） （１＋犱２＋犲２） ２烅 烄 烆 ． （１３） 高斯曲率仅对断层、裂缝等断裂构造有响应，而 地层弯曲、褶皱等非断裂构造其高斯曲率为零，因此 可以应用高斯曲率寻找断裂构造或将断裂构造与非 断裂构造进行分离．平均曲率可以反映构造落差，而 且可以与高斯曲率共同构成其它曲率属性． 最大正曲率犓ｐｏｓ、最小负曲率犓ｎｅｇ： 犓ｐｏｓ＝ （犪＋犫）＋ （犪－犫）２＋犮［ ］２ １／２， 犓ｎｅｇ＝ （犪＋犫）－ （犪－犫）２＋犮［ ］２ １／２ 烅 烄 烆 ． （１４） 最大正曲率和最小负曲率对线性构造敏感，因 此在描述断层、裂缝等断裂构造上最为有效，是用于 实际地震资料构造解释的主要属性． ２　实际资料处理实例 根据曲率属性的基本理论和本文提出的三维体 曲率属性计算方法及流程，对实际地震资料进行了 三维体曲率属性的计算并与二维层面曲率属性进行 了比较．图４为某区块的原始地震数据体沿层切片； 图５为高斯滤波后求取的层面曲率属性，图６为应 用结构方位滤波后求取的体曲率属性沿层切片． 由于三维体曲率属性是根据数据体的空间方位 信息计算出来的，其受到噪音的影响比二维层面曲 率属性小，但选取合适的滤波方法来进行噪声压制 仍是必要的．本文采用了结构方位滤波［２０，２１］用于去 噪处理，结构方位滤波是一种基于各向异性扩散方 程的滤波方法，其特点是在对噪声有效压制的同时 可以有效保持地震反射同相轴的边缘信息，并且随 着滤波方程迭代次数的增加可以增强反射同相轴的 连续性．曲率与地质体的几何形态密切相关，而结构 方位滤波不破坏地层间的接触关系，因此与其它滤 波方法相比，其更适用于曲率属性的计算． 从图４中可以看出，该区块目的层断层较发育， 而断层和裂缝发育带的准确预测和识别对致密储层 的勘探开发具有重要意义．曲率属性可以通过最大 正曲率和最小负曲率分离局部构造中的背斜和向 斜，得到的断层显示更为清晰，如图中Ａ所示，因此 提高了资料的信噪比，有利于后期解释．二维层面曲 率属性可以反映目的层中主要构造信息，尤其对断 层、裂缝等线性构造描述较好，但是由于采用了相应 ３１１ 地　球　物　理　学　进　展 ２６卷　 图４　原始地震数据 （ａ）沿层时间切片；（ｂ）沿层振幅切片 Ｆｉｇ．４　Ｏｒｉｇｉｎａｌｓｅｉｓｍｉｃｄａｔａ （ａ）Ｔｉｍｅｓｌｉｃｅａｌｏｎｇｔｈｅｌａｙｅｒ；（ｂ）Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｓｌｉｃｅａｌｏｎｇｔｈｅｌａｙｅｒ 图５　二维层面曲率属性 （ａ）最大正曲率；（ｂ）最小负曲率 Ｆｉｇ．５　Ｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｕｒｆａｃｅｃｕｒｖａｔｕｒｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ （ａ）Ｍｏｓｔｐｏｓｉｔｉｖｅｃｕｒｖａｔｕｒｅ；（ｂ）Ｍｏｓｔｎｅｇａｔｉｖｅｃｕｒｖａｔｕｒｅ 图６　三维体曲率属性 （ａ）最大正曲率；（ｂ）最小负曲率 Ｆｉｇ．６　Ｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｃｕｒｖａｔｕｒｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ （ａ）ｍａｘｉｍｕｍｐｏｓｉｔｉｖｅｃｕｒｖａｔｕｒｅ；（ｂ）ｍｉｎｉｕｍｎｅｇａｔｉｖｅｃｕｒｖａｔｕｒｅ． 的滤波方法来压制噪声干扰，损失了部分构造细节， 如图中 Ａ所示的小断层和Ｃ所示的地层褶皱．另 外，层面曲率属性根据等时构造图即犜０ 图进行计 算，没有利用三维数据体中的方位信息，无法完全真 实反应构造特征，甚至产生构造假象，如图中Ｂ．与 二维层面曲率属性相比，三维体曲率属性可以表现 更细微的构造特征，对断层、裂缝的发育程度描述更 为准确，而且可以通过对地层弯曲的曲率变化进行 定量测量，实现褶皱、小盆地等地层非断裂构造的有 效识别． ４１１ 　１期 杨　威，等：三维体曲率属性在断层识别中的应用 ３　结　论 三维体曲率属性可以准确反映地下地质体的构 造特征，对断层、裂缝等线性断裂构造和地层褶皱等 非断裂构造的识别十分有效，能够表征断层和裂缝 的大小、长度、走向等几何特征及发育程度，选取合 适的滤波方法可在提高资料信噪比的同时保留丰富 的构造细节信息，有利于高分辨率下构造的精细识 别与解释．此外，可以通过计算得出的曲率属性，结 合地质和构造解释，估算局部应力场分布，从而得出 构造圈闭和油气有利储集空间．在应用于实际的地 震资料中，也可以采用主成分分析方法将曲率属性 与其它地震属性进行综合提取与分析，结合测井、钻 井资料寻找和筛选敏感属性，提高储层预测和含油 气性检测的准确性． 致　谢　感谢成都理工大学信息工程学院陈学华副 教授和杨宁博士的悉心指导． 参　考　文　献 （Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）： ［１］　ＴａｎｅｒＭＴ．ＳｅｉｓｍｉｃＡｔｔｒｉｂｕｔｅｓ［Ｊ］．ＣＳＥＧＲｅｃｏｒｄｅｒ，２００１，９： ４８～５６． ［２］　ＣｈｏｐｒａＳ，ＭａｒｆｕｒｔＫ．ＳｅｉｓｍｉｃＡｔｔｒｉｂｕｔｅｓ—ａｐｒｏｍｉｓｉｎｇａｉｄｆｏｒ ｇｅｏｌｏｇｉｃ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＣＳＥＧ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ，２００６，Ｓｐｅｃｉａｌ Ｅｄｉｔｉｏｎ：１１０～１２１． ［３］　张延玲，杨长春，贾曙光．地震属性技术的研究和应用［Ｊ］．地球 物理学进展，２００５，２０（４）：１１２９～１１３３． ＺｈａｎｇＹＬ，ＹａｎｇＣＣ，ＪｉａＳＧ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃ ａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ［Ｊ］．ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ），２００５，２０ （４）：１１２９～１１３３． ［４］　吕公河，于常青，董宁．叠后地震属性分析在油气田勘探开发中 的应用［Ｊ］．地球物理学进展，２００６，２１（１）：１６１～１６６． ＬｖＧ Ｈ，ＹｕＣ Ｑ，ＤｏｎｇＮ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｓｔｓｔａｃｋ ｓｅｉｓｍｉｃ ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ａｎａｌｙｓｉｓｉｎ ｔｈｅ ｏｉｌｇａｓ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ［Ｊ］．ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ），２００６， ２１（１）：１６１～１６６． ［５］　陈香朋，韩国庆，田建华，等．地震属性技术在郭局子洼陷沙二 段岩性油藏描述中的应用［Ｊ］地球物理学进展，２００８，２３（３）： ８４６～８５１． ＣｈｅｎＸ Ｐ，ＨａｎＧ Ｑ，ＴｉａｎＪＨ，犲狋犪犾．Ｓｅｉｓｍｉｃａｔｔｒｉｂｕｔｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｔｈｅｌｉｔｈｏｌｏｇｉｃｒｅｓｅｒｖｏｉｒｏｆＥｓ２ｍｅｍｂｅｒｏｆｔｈｅ Ｇｕｏｊｕｚｉｓａｇ［Ｊ］．ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ），２００８，２３（３）： ８４６～８５１． ［６］　王利田，苏小军，管仁顺，等．地震属性分析在彩１６井区储层预 测中的应用［Ｊ］．地球物理学进展，２００６，２１（３）：９２２～９２５． ＷａｎｇＬＴ，ＳｕＸＪ，ＧｕａｎＲＳ，犲狋犪犾．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｅｉｓｍｉｃ ａｔｔｒｉｂｕｔｅａｎａｌｙｓｉｓｉｎｐｒｅｄｉｃａｔｉｎｇｒｅｓｅｒｖｏｉｒｏｆｃａｉ１６ａｒｅａ［Ｊ］． ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ），２００６，２１（３）：９２２～９２５． ［７］　魏艳，尹成，丁峰，等．地震多属性综合分析的应用研究［Ｊ］．石 油物探，２００７，４６（１）：４２～４７． ＷｅｉＹ，ＹｉｎＣ，ＤｉｎｇＦ，犲狋犪犾．Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｅｉｓｍｉｃ ｍｕｌｔｉａｔｔｒｉｂｕｔｅａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌＰｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｆｏｒＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，２００７，４６（１）：４２～４７． ［８］　杨占龙，彭立才，陈启林，等．地震属性分析与岩性油气藏勘探 ［Ｊ］．石油物探，２００７，４６（２）：１３１～１３６． ＹａｎｇＺＬ，ＰｅｎｇＬＣ，ＣｈｅｎＱ Ｌ，犲狋犪犾．Ｓｅｉｓｍｉｃａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｌｉｔｈｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｅｒｖｏｉｒｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ＰｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇｆｏｒＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，２００７，４６（２）：１３１～１３６． ［９］　ＲｏｂｅｒｔｓＡ．Ｃｕｒｖａｔｕｒｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｓａｎｄｔｈｅｉｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏ３Ｄ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｄｈｏｒｉｚｏｎｓ［Ｊ］．ＦｉｒｓｔＢｒｅａｋ，２００１，１９（２）：８５～１００． ［１０］　ＡｌＤｏｓｓａｒｙＳ，ＭａｒｆｕｒｔＫＪ．３Ｄｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ ｍｕｌｔｉｓｐｅｃｔｒａｌ ｅｓｔｉｍａｔｅｓｏｆｒｅｆｌｅｃｔｏｒｃｕｒｖａｔｕｒｅａｎｄｒｏｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ， ２００６，７１（５）：４１～５１． ［１１］　ＫｌｅｉｎＰ，ＲｉｃｈａｒｄＬ，ａｎｄＪａｍｅｓＨ．３Ｄｃｕｒｖａｔｕｒｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ：ａ ｎｅｗａｐｐｒｏａｃｈｆｏｒｓｅｉｓｍｉｃｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＦｉｒｓｔＢｒｅａｋ， ２００８，２６：１０５～１１２． ［１２］　ＣｈｏｐｒａＳ，ＭａｒｆｕｒｔＫＪ．Ｃｕｒｖａｔｕｒｅａｔｔｒｉｂｕｔｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔｏ ３Ｄｓｕｒｆａｃｅｓｅｉｓｍｉｃｄａｔａ［Ｊ］．ＴｈｅＬｅａｄｉｎｇＥｄｇｅ，２００７，２６ （４）：４０４～４１４． ［１３］　ＣｈｏｐｒａＳ，ＭａｒｆｕｒｔＫ Ｊ．Ｅｍｅｒｇｉｎｇａｎｄｆｕｔｕｒｅｔｒｅｎｄｓｉｎ ｓｅｉｓｍｉｃａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ［Ｊ］．ＴｈｅＬｅａｄｉｎｇＥｄｇｅ，２００８，２７（３）： ２９８～３１８． ［１４］　Ｔｈｏｍａｓ Ｇ Ｂ．Ｃａｌｃｕｌｕｓａｎｄ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ ［Ｍ］． ＡｄｄｉｓｏｎＷｅｓｌｅｙＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ，１９７２． ［１５］　ＭａｒｆｕｒｔＫ Ｊ．Ｒｏｂｕｓｔｅｓｔｉｍａｔｅｓｏｆ３Ｄ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒｄｉｐａｎｄ ａｚｉｍｕｔｈ［Ｊ］．Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，２００６，７１（４）：２９～４０． ［１６］　ＭａｒｆｕｒｔＫＪ，ＫｉｒｌｉｎＲＬ，ＦａｒｍｅｒＳＬ．３Ｄｓｅｉｓｍｉｃａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ ｕｓｉｎｇ ａ ｓｅｍｂｌａｎｃｅｂａｓｅｄ ｃｏｈｅｒｅｎｃｙ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ［Ｊ］． Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，１９９８，６３（４）：１１５０～１１６５． ［１７］　ＬｕｏＹ，Ｈｉｇｇｓ Ｗ Ｇ，Ｋｏｗａｌｉｋ Ｗ Ｓ．Ｅｄｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄ ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃａｎａｌｙｓｉｓｕｓｉｎｇ３Ｄｓｅｉｓｍｉｃｄａｔａ［Ａ］．Ｅｘｐａｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓｏｆ６６ｔｈＳＥＧ ＡｎｎｕａｌＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＭｅｅｔｉｎｇ［Ｃ］． １９９６，３２４～３２７． ［１８］　ＢａｒｎｅｓＡＥ．Ｔｈｅｏｒｙｏｆ２Ｄｃｏｍｐｌｅｘｓｅｉｓｍｉｃｔｒａｃｅａｎａｌｙｓｉｓ ［Ｊ］．Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，１９９６，６１（１）：２６４～２７２． ［１９］　ＣｌａｅｒｂｏｕｔＪＦ．ＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓｏｆＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌＤａｔａＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ［Ｍ］．ＭｃＧｒａｗＨｉｌｌＢｏｏｋＣｏｍｐａｎｙ，１９７６． ［２０］　ＦｅｈｍｅｒｓＧＣ，ＨｏｃｋｅｒＣＦＷ．ＦａｓｔＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＩｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ ｗｉｔｈＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｒｉｅｎｔｅｄＦｉｌｔｅｒｉｎｇ［Ｊ］．Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，２００３，６８ （４）：１２８６～１２９３． ［２１］　孙夕平，杜世通，汤磊．相干增强各向异性扩散滤波技术［Ｊ］． 石油地球物理勘探，２００４，３９（６）：６５１～６５５． 　　　Ｓｕｎ Ｘ Ｐ，Ｄｕ Ｓ Ｔ ａｎｄ Ｔａｎｇ Ｌ．Ｃｏｈｅｒｅｎｔｅｎｈａｎｃｉｎｇ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃｄｉｆｆｕｓｉｏｎｆｉｌｔｅｒｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ［Ｊ］．ＯｉｌＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ Ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ，２００４，３９（６）：６５１～６５５． ５１１