汤浩哲，许永忠，刘永福，范秋海，张 昆，孙 琦

（1.中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏 徐州221116；2.中国石油塔里木油田公司研究院，新疆 库尔勒841000）

塔里木盆地的北部隆起位于库车坳陷和北部坳陷之间，是一个富集海、陆相油气区域。哈拉哈塘地区则位于塔里木盆地北部隆起的轮南低凸起上，该低凸起北邻轮台凸起，南邻北部坳陷，西接英买力低凸起，地层发育全，分布特征与区域相似，中新生界表现为北倾单斜，古生界呈整体南倾特征，志留系～二叠系发育全并超覆在奥陶系之上。在地质演化过程中，奥陶纪地层整体南倾并遭受过强烈削蚀，其上覆地层主要表现为相对稳定的凹陷特征，但在一定的地史演化阶段也有抬升并发育一些局部的相对隆起，形成了轮南低凸起向西倾没的鼻状构造，整体上东高西低。该鼻状构造与轮南、塔河油田的石油地质条件一致，是哈拉哈塘凹陷一个有利的勘探层系，可以作为哈拉哈塘凹陷油气勘探的突破口，兼探石炭系和志留系［1］。

目前在哈拉哈塘地区已部署钻井上百 余口，普遍在二叠系都钻遇火成岩，厚度变化大，厚100～600m。受二叠系火成岩分布、及成藏规律复杂等因素的影响，圈闭构造往往难以落实，严重影响了本区的油气勘探进程。因此，对本区二叠系火成岩的厚度、岩性及分布情况的研究具有着重要的意义。本文旨在研究工区范围内大的地质构造，如高台、断层等，以为后续火山岩的精细研究做好宏观上的地质准备。

1 基于波阻抗反演的相干属性分析

1.1 相干体技术与波阻抗反演技术

相干体技术，是一种对震源子波不敏感的属性［2］，应用该技术能清楚地识别断层和地层特征。它通过比较局部地震波形的相似性，得到三维地震相关性的估计值，在出现断层、地层岩性突变、特殊地质体的小范围内，地震道之间的波形特征发生变化，进而导致局部的道与道之间相关性的突变，即相干值较低的点与地质不连续性如断层和地层、特殊岩性体边界密切相关。

地震波阻抗反演技术则是储层预测的有效手段之一，得到的波阻抗体具有明确的地球物理意义。另一方面，与振幅等反映界面性质的参数相比，波阻抗具有更低的多解性，在波阻抗反演时间剖面上，各地层单元之间和地层单元内部岩层之间的接触关系特征更加明显，特别是地层的不整合接触关系表现得尤为突出［3］。因此，反演出的波阻抗体具有多解性小，地质意义明确的优点，如与相干技术相结合，则既能有效压制噪声，又能突出层面中的有效构造信息。实际资料应用表明，该方法能够有效检测裂缝、划定特殊地质体边界等［4］。

在这里我们用到的反演方法是约束稀疏脉冲反演，它的基本思想是：基于地震褶积模型理论，反射系数为随机且无穷多的，然而这个假设与地震数据的实际情况是不符的，因为地震数据是有限带宽的数据，我们所能观察到的仅是有限的波阻抗界面反射。约束稀疏脉冲反演的基本算法就是设法找到可观察到的有限的稀疏脉冲。其前提假设是：地下的反射系数序列是由一系列大的或较大的反射系数叠加在高斯分布的小反射系数背景上。该算法的公式如下［5］：

约束稀疏脉冲反演的最大优点，即算法本身就加入了部分低频信息。另一方面，由于在算法中加入了约束项使得反演的波阻抗范围可以人为干预，进一步减小了多解性，使反演结果与地质的先验信息更加吻合。

1.2 应用结果分析

在工区范围内，我们首先对地震数据体进行了反演，得到波阻抗数据体，然后分别对地震数据体和波阻抗数据体提取相干属性。所选层位为哈拉哈塘二叠系的底，即火山岩的底。为压制噪声，所选时窗为80ms，提取结果。从图中我们可以清楚的看到两者的差异。我们从两图中都能清楚地分辨鼻状隆起的高台，但是与地震数据的相干属性相比，波阻抗体的相干属性图中，表示断层的线加深变粗，高台西侧的正断层组清晰可见，构造特征也更加明显，有利于构造的精细识别与解释。

拉开波阻抗剖面，Map图上的断层，在波阻抗剖面上显示的非常清楚；另一方面，从波阻抗剖面上，我们还可以看到鼻状隆起的高台上分布着巨厚的火山岩，通过对比岩性资料，火山岩的岩性主要为英安岩；而在哈4井处，火山岩最厚，且TT层附近岩性变化大，为安山岩夹玄武岩，其下部则为巨厚的英安岩和凝灰岩，通过外部形态和具体岩性的分析，该处很可能为火山口，岩浆的喷发模式为裂隙式喷发，这为后续将要研究的火山岩的构造地质演化提供了一个突破口。

2 相关统计属性

在Landmark的属性提取中，相关统计（Correlation Statistics），PAL里共提供了6种相关统计属性，用于定量描述道与道之间的相似性。这类属性主要用于帮助识别断层、尖灭、杂乱反射等。通过实验发现，6种相关统计属性中，到下一个CDP的相关时窗的滑动时间属性和相关长度属性对工区内的断层裂缝有较好的反应。

2.1 道间相关时窗滑动时间属性

到下一个CDP的相关时窗的滑动时间（Correlation Window Time Shift to Next CDP），可帮助识别倾角的突然变化，如断层、不整合、尖灭等。

以二叠底为中心开80ms时窗，对地震数据体提取道间相关时窗滑动时间属性。

工区西北部的X形大断裂得到了清晰地刻画，并且整体上凹凸有致，体现出了倾角的细微变化，使构造结构呈现出更加立体的一面。

2.2 相关长度属性

相关长度（Correlation Length），是相似度的测量，指示横向连续性，计算的是与本道相关系数小于0.5的道到本道的距离，距离越大，说明相似性越好。

开同样的时窗，对地震数据体提取相关长度属性。

清晰的线条和对比度将整个工区范围内的地质概况形象的呈现在我们眼前，这说明该属性对本工区内的地质构造非常敏感。

3 多属性叠合显示

通过上面的分析，我们发现了波阻抗体的相干属性、地震数据体的道间相关时窗滑动时间属性和相关长度属性，对本工区内的断层及裂缝有较好的指示效果。为融合它们各自的优势，对属性进行叠合显示。

3.1 波阻抗相干与道间相关时窗滑动时间属性的叠合

叠合图确实融合了两种属性的优势，尤其是工区西北部的X形断裂，这一X形断裂在波阻抗相干属性图上显示的非常模糊，而在叠合图上则显示的非常明显；另一方面，通过叠合显示，滑动时窗属性中凹凸不平的特质使工区内的地层得到了非常细致的刻画，高台西部的正断层组也以更加形象立体的形式表现了出来。

3.2 波阻抗相干与相关长度属性的叠合

我们发现，信号中的噪声进一步得到了压制，信噪比大大加强，工区内的地质构造，尤其是地质体的边缘，显示的比以前更加清楚，高台西南部的轮廓及断层的一些小细节也都表现的很好，很清晰；而且工区东部的小裂缝也更加明显，裂缝的大小、长度等几何特征得到了清晰的刻画。

4 总结

本文运用多属性分析技术对哈拉哈塘地区的断裂构造进行了研究，并取得了良好的效果。研究发现，基于波阻抗反演的相干属性对于工区内的断裂构造有着很好的指示作用，图中的信噪比大大加强，表示断层的线加深变粗，高台的轮廓边缘清晰可见；另一方面，相关统计属性，这种用于定量描述道与道之间的相似性的属性也在本文中得到了应用，通过对比发现，到下一个CDP的相关时窗的滑动时间属性（Correlation Window Time Shift to Next CDP）和相关长度属性（Correlation Length）对工区内的断层裂缝有较好的反应。最后，本文对多种属性进行了叠合显示，叠合图融合了个属性的优势，使工区范围内的断层、裂缝等构造体的几何特征得到了清晰刻画，标定层位的构造特征也更加容易识别。

总之，本文通过提取相干属性及相关统计属性，对哈拉哈塘地区二叠系底部的断裂构造进行了研究，并且通过属性叠合，使工区内的地质构造得到了更加清晰的显示，这对后期的处理解释工作，在宏观上有着重要的指导意义。

［1］崔海峰，郑多明，滕团余.塔北隆起哈拉哈塘凹陷石油地质特征与油气勘探方向［J］.岩性油气藏，2009，21（2）：54－55.

［2］苑书金.地震相干体技术的研究综述［J］.勘探地球物理进展，2007，30（1）：7－8.

［3］苗广文，刘聪.波阻抗反演在吉林探区煤层特征分析及储层预测中的应用［J］.地球物理学进展，2011，26（5）：1790－1791.

［4］罗俊松，卢涵宇.基于波阻抗反演地震数据体的相干属性及应用［J］.武汉理工大学学报，2010，32（23）：121－122.

［5］唐湘蓉.地震测井联合反演方法研究及应用［D］.成都：成都理工大学，2005.