地震RGB分頻屬性融合技術(shù)在J工區(qū)河道砂體空間展布中的應(yīng)用

王 楠，杜 鵬，趙悅伊，劉婷婷

地震RGB分頻屬性融合技術(shù)在J工區(qū)河道砂體空間展布中的應(yīng)用

王 楠1，杜 鵬2，趙悅伊1，劉婷婷1

（1. 中國(guó)石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，上海 200120；2. 中國(guó)石化集團(tuán)上海海洋石油局，上海 200120）

與單一屬性相比，RGB分頻融合屬性可以更有效地識(shí)別地質(zhì)異常。以尼日爾三角洲J工區(qū)中新世河道砂體為研究對(duì)象，運(yùn)用RGB分頻融合屬性和3D可視化技術(shù)等一系列解釋手段，最終得到河道砂體清晰準(zhǔn)確的空間結(jié)構(gòu)和邊界分布，為地質(zhì)建模和油藏模擬提供了可靠依據(jù)。實(shí)踐表明，RGB分頻屬性融合技術(shù)可用于識(shí)別其他碎屑巖地質(zhì)異常體，具有良好的應(yīng)用前景。

RGB；頻率分解；屬性融合；河道

油氣勘探工作已經(jīng)從傳統(tǒng)構(gòu)造圈閉的研究，轉(zhuǎn)向某些精細(xì)的巖性圈閉，例如河道、巖性尖滅、砂壩、礁體、超覆體等。眾所周知，河道不僅作為由大陸架向深海搬運(yùn)沉積物的主要通道[1]，同時(shí)也是大陸邊緣異常重要的油氣儲(chǔ)層[2]，對(duì)于勘探目標(biāo)評(píng)價(jià)具有非常重要的意義。本文以河道砂體為研究目標(biāo)，應(yīng)用一系列解釋手段，使用色光三原色（RGB）屬性融合技術(shù)識(shí)別地質(zhì)異常，即在屬性數(shù)據(jù)融合的基礎(chǔ)上，利用顏色疊加的特性，突出河道的幾何形態(tài)特征，較大程度的改善單一屬性的識(shí)別效果。同時(shí)運(yùn)用三維（3D）可視化技術(shù)成功地刻畫(huà)其空間結(jié)構(gòu)和邊界分布，為后續(xù)工作提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。

1 工作流程和方法原理

首先，對(duì)3D地震數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理（圖1），通過(guò)過(guò)濾不同類型的噪音而獲得連續(xù)性較高的同相軸，并保留足夠的細(xì)節(jié)信息。本文運(yùn)用的沿構(gòu)造變化方向的有限脈沖響應(yīng)中值混合濾波器（簡(jiǎn)稱SOFMH），可消除由構(gòu)造產(chǎn)生的噪音，同時(shí)將構(gòu)造的邊角和尖銳傾角等細(xì)節(jié)保留下來(lái)。沿構(gòu)造變化方向與其他傳統(tǒng)濾波器方向見(jiàn)圖2。

圖1 河道地質(zhì)異常體空間展布解釋流程圖

圖2 三種濾波器方向示意圖

其次，對(duì)預(yù)處理后的地震數(shù)據(jù)先提取單個(gè)屬性，觀察是否可以突出目標(biāo)的某些特征，同時(shí)運(yùn)用地震數(shù)據(jù)的頻率分解和融合屬性進(jìn)一步探測(cè)異常體。頻率分解后，得到一系列離散頻率的振幅體和相位體，著重顯示細(xì)微的地質(zhì)信息。選取其中三個(gè)離散頻率地震數(shù)據(jù)分別以紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三種顏色顯示，調(diào)整三者的顏色比例并將其融合，得到獨(dú)立的RGB分頻融合屬性數(shù)據(jù)體。

其中，RGB被稱為色光三原色，是指不能再被分解的基本色，常用于電腦系統(tǒng)中顯示彩色圖像。這三種顏色互相疊加可混合出所有的顏色，同時(shí)相加即為白色（圖 3）。此外，使用RGB混色方式可突出三種屬性分量的共性，例如，當(dāng)三個(gè)屬性分量在某處都具有強(qiáng)烈的地震響應(yīng)時(shí)，該處的RGB分頻融合屬性圖像將顯示為白色；反之，當(dāng)三個(gè)屬性分量都有較弱的地震響應(yīng)時(shí)，圖像將顯示為黑色[3]。RGB分頻融合屬性正是利用這種顏色特性將多個(gè)分量的地質(zhì)特征（如地層沉積厚度）通過(guò)各種顏色同時(shí)表現(xiàn)，與單一屬性相比可以更清晰地指示目標(biāo)。

圖 3 色光三原色（RGB）混合原理示意圖

最終，應(yīng)用3D可視化技術(shù)著重刻畫(huà)地質(zhì)異常體的空間展布，成功的關(guān)鍵仍在于屬性的選擇，主要的依據(jù)為目標(biāo)特征的表現(xiàn)是否足夠清晰、明確，是否可以將其與周邊背景數(shù)據(jù)完整分離。

2 工區(qū)應(yīng)用

J工區(qū)位于大西洋幾內(nèi)亞灣內(nèi)深水區(qū)，處于西非海岸盆地群中段的尼日爾三角洲盆地[4]。該區(qū)處于河流—海洋沉積環(huán)境，J工區(qū)主要以深海泥質(zhì)沉積和濁積扇沉積為特征，自下而上發(fā)育Akata組，Agbada組和Benin組三套巖石地層單元。尼日爾三角洲的油氣主要產(chǎn)自Agbada組的砂巖和未固結(jié)砂巖，儲(chǔ)層特性受沉積環(huán)境和埋藏深度的控制[5]。

目前，J工區(qū)僅有B1井，依據(jù)B1井層位標(biāo)定、測(cè)井伽馬曲線、3D地球物理解釋成果，本區(qū)發(fā)育多套以砂巖為主的地層。其中，以位于Agbada組中段的8M層段為例，圖4a所示藍(lán)色線為8M頂部層位，從測(cè)井伽馬曲線上可以確定其下方強(qiáng)振幅特征為砂巖的地震響應(yīng)。在剖面上，可見(jiàn)類似河道下切的強(qiáng)地震同相軸響應(yīng)特征（圖4b）；在平面上，沿8M層位向下平移約100 ms（即強(qiáng)振幅地震響應(yīng)的中部），從地震數(shù)據(jù)上可大致識(shí)別出，目標(biāo)具有典型的曲流河蜿蜒的幾何形態(tài)特征。結(jié)合其在本區(qū)中扇亞相的沉積背景，推測(cè)8M層段的強(qiáng)振幅異常體可能為河道砂體。圖5~圖7分別為經(jīng)過(guò)SOFMH去噪預(yù)處理后的地震數(shù)據(jù)，以及在此基礎(chǔ)上提取的結(jié)構(gòu)屬性和方波化屬性。可以看出，兩個(gè)單一屬性較好地突出了振幅強(qiáng)且變化穩(wěn)定均勻的部位。

圖4 地震數(shù)據(jù)剖面

圖5 經(jīng)SOFMH去噪后的地震數(shù)據(jù)體（沿層顯示）

圖6 結(jié)構(gòu)屬性體（沿層顯示）

圖7 方波化屬性體（沿層顯示）

由于結(jié)構(gòu)屬性和方波化單一屬性并沒(méi)有清晰地描述8M河道地質(zhì)異常體的幾何形態(tài)特征，運(yùn)用RGB分頻融合屬性對(duì)其展開(kāi)進(jìn)一步刻畫(huà)。根據(jù)對(duì)地震數(shù)據(jù)的頻譜分析（圖8），確定其主頻主要分布在26 Hz左右。使用帶寬等比例分解方式，通過(guò)試驗(yàn)，取最小頻率為10 Hz，最大頻率為40 Hz，地震數(shù)據(jù)被分解為9個(gè)離散頻率的振幅體。其中，選取頻率13.75 Hz、17.5 Hz和21.25 Hz的單頻振幅體，分別賦予紅色、綠色和藍(lán)色（圖9），并將其以一定的比例混合得到RGB分頻融合屬性體（圖10）。與圖6、圖7相比，異常體幾何形態(tài)非常清晰，并且位置明確。

圖8 地震數(shù)據(jù)主頻分析及頻率分解

圖9 單頻地震數(shù)據(jù)體分別賦予紅、綠、藍(lán)三種顏色（沿層位8M+100 ms顯示）

圖10 RGB分頻融合屬性體（沿層位8M + 100 ms顯示）

此外，根據(jù)圖10顏色分布范圍可大致判斷異常體的厚度情況，頻率越高（藍(lán)色）表示厚度越薄。在目標(biāo)的中間位置顯示為白色，表明異常體的地震反射能量在三個(gè)頻率分量上都較強(qiáng)，推測(cè)為河道沉積中心所在。

在RGB分頻融合屬性的基礎(chǔ)上，使用透明度曲線和體標(biāo)記工具等3D可視化技術(shù)，獲得8M頂?shù)讓佣蝺?nèi)的河道地質(zhì)異常體較完整清晰的空間展布（圖11）。根據(jù)B1井實(shí)際鉆井揭示8M層含氣，進(jìn)一步表明8M層段地質(zhì)異常體為有利的河道砂巖含油氣儲(chǔ)層。同時(shí)可以計(jì)算儲(chǔ)層厚度數(shù)據(jù)體及其頂?shù)酌娴姆植挤秶?，為下一步地質(zhì)建模和油藏分析等工作提供可靠依據(jù)。

3 結(jié)論

RGB分頻屬性融合及3D可視化技術(shù)在尼日爾三角洲J工區(qū)8M層段河道砂體的空間展布解釋?xiě)?yīng)用具有一定的實(shí)用性，其識(shí)別結(jié)果準(zhǔn)確，顯示效果好，可推廣到其他地質(zhì)異常的探測(cè)研究中，具有良好的應(yīng)用前景。

在使用融合屬性體識(shí)別3D地質(zhì)異常體過(guò)程中，結(jié)合地質(zhì)、井資料以及地震數(shù)據(jù)響應(yīng)特征明確目標(biāo)范圍，建議首先使用較小的子數(shù)據(jù)體進(jìn)行參數(shù)試驗(yàn)，再使用批處理流程應(yīng)用到全區(qū)數(shù)據(jù)，可以顯著提高工作效率。

圖11 3D顯示的8M層段河道砂體

[1]KHRIPOUNOFF A ， VANGRIESHEIM A， BABONNEAU N，et al. Direct Observation of Intense Turbidity Current Activity in the Zaire Submarine Valley at 4 000 m Water Depth[J]. Marine Geology， 2003， 194（3-4）：151-158.

[2]MAYALL M， JONES E， CASEY M. Turbidite channel reservoirskey elements in facies prediction and effective development [J]. Marine and Petroleum Geology， 2006，23（8）：821-841.

[3]曹鑒華. RGB混頻顯示技術(shù)及其在河道識(shí)別中的應(yīng)用[J]. 勘探地球物理進(jìn)展，2010，33（5）：355-358.

[4]張百濤，郝和伢，王允洪. 地震綜合解釋技術(shù)在JDZ2區(qū)塊儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 海洋石油，2009，29（4）：53-55+98.

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石油開(kāi)采和加工企業(yè)效益分化明顯

2016年上半年，油氣行業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行總體平穩(wěn)，進(jìn)口大幅增加，在需求低迷、油價(jià)下跌等多重因素影響下，石油開(kāi)采和加工企業(yè)效益分化明顯。

原油生產(chǎn)主動(dòng)減量，天然氣產(chǎn)量保持增長(zhǎng)。針對(duì)油價(jià)低迷形勢(shì)，企業(yè)主動(dòng)實(shí)施“以進(jìn)頂產(chǎn)”，上半年國(guó)內(nèi)原油產(chǎn)量10 045×104t，同比下降4.8%。天然氣產(chǎn)量675×108m3，增長(zhǎng)2.9%。

成品油消費(fèi)平穩(wěn)增長(zhǎng)，但柴油消費(fèi)低迷。上半年，汽油消費(fèi)量增長(zhǎng)13.7%，增幅同比提高4.9個(gè)百分點(diǎn)；柴油消費(fèi)量下降3.1%，降幅同比擴(kuò)大1.4個(gè)百分點(diǎn)。

油氣開(kāi)采和石油加工企業(yè)效益明顯分化。1~5月，石油加工行業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)721.1億元，同比增長(zhǎng)2.5倍。但石油天然氣開(kāi)采業(yè)凈虧損376.8億元，而去年同期增長(zhǎng)497.1億元，油氣開(kāi)采企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)壓力有所加大。

摘編自《中國(guó)石化報(bào)》2016年8月9 日

Application of the Technology of Decomposed Frequency RGB Blending Seismic Attribute in Interpretation of Spatial Distribution of Channel Sand Body of J Area

WANG Nan1, DU Peng2, ZHAO Yueyi1, LIU Tingting1
（1. Institute of Exploration and Development, SINOPEC Shanghai Offshore Oil & Gas Company, Shanghai 200120, China; 2. SINOPEC Shanghai Offshore Petroleum Bureau, Shanghai 200120, China ）

Compared to the single attribute, decomposed frequency RGB blending seismic attribute could identify the geological anomaly more effectively. Take the channel sand body of middle Miocene located in the J area of the Niger delta as an example, a series of interpretation methods including the technique of decomposed frequency RGB blending seismic attribute and 3D visualization technology have been applied in the target. Finally, clear and accurate spatial structure and boundary distribution of the channel sand body could be extracted, which will provide a reliable basis for geological modeling and reservoir simulation. At the same time, it shows that the technique of decomposed frequency RGB blending seismic attribute could be used in identifying other clastic rock anomalies, and also lead to better results.

RGB; frequency decomposition; attributes blending; channel

P631.4

A DOI:10.3969/j.issn.1008-2336.2016.03.008

1008-2336（2016）03-0008-05

2016-03-31；改回日期：2016-06-17

王楠，女，1984年生，工程師，主要從事儲(chǔ)層預(yù)測(cè)與地震解釋方面的研究工作。E-mail: wn.wk@outlook.com。