断层解释的“单向解释，双向闭合”新方法

韬宁软件

断层解释的“单向解释，双向闭合”新方法

楼 露     秦 烽

（杭州韬宁软件有限公司浙江杭州310012）

摘要：提出了一种新的断层解释方法——“单向解释，双向闭合”，解决了传统解释过程中难以处理复杂断层走向、难以判断相邻剖面解释线相关性、难以调整双向闭合这三大问题。Prism Interpret软件利用自身特有的解释工具——任意单剖面，能够快速、方便、灵活地找到断层走向，从而准确地解释断层。在解释过程中，因其三维成面的特性，可以将所有断层解释线形成整体解释面，达到断层数据的完整性。解释后的断层面，可利用样条网将断层面按照inline、Xline双向分解为两批解释线，进行双向联动调整，实现自动闭合，大大减少了断层的解释工作量。

关键词：断层走向；断层面；样条网；断层闭合；

• 前言
  

      地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面有明显相对移动的构造称断层。在地质解释中，对断层的描述越来越重要，在某些含复杂断陷的油田开采过程中，断层的形态和封闭性直接影响油气藏的形成，这也导致对断层精细描述的这项工作受到众多地质学工作者的关注和重视。

• 传统地震解释存在的问题
  

    传统地震资料解释断层一般采用剖面解释，先选出line或者Xline特征剖面，从剖面上显示的断层轨迹进行描述，完成整个剖面的解释线后再逐个剖面重复操作直到完成所有断层的解释。整个解释过程中具有以下问题：

    1)难以处理走向复杂的断层

    对于某些走向复杂的断层，其走向既有平行于剖面方向又有垂直剖面方向，或者两个方向均有一定的偏移，所以不能只从一个方向准确判断断层的显示轨迹，将断层从头至尾解释，导致在断层转角位置解释时产生偏差。

    2)难以判别解释线间相关性

    单一剖面解释断层，只能在解释的剖面上画出一批断层解释线，换剖面重新描述后，原本属于同一断层下的前后解释线位置关系会很难判断，且相邻剖面之间的解释线太多，很难区分哪些线是属于同一断层，这给后续断层归类带来诸多不便。

    3)调整两方向闭合工作量巨大

传统的断层闭合差调整工作量巨大，往往存在“左右互搏”的过程。解释人员在一个解释方向上调整结果的好坏，只能根据在另一个方向上显示的投影点来进行验证，如不符合闭合精度，还需要回到原来的解释线上重新调整，直到符合闭合差预设的精度要求，这样闭合工作才算完成。

• Prism解释方法
  

    基于上述问题，韬宁软件提出了一种断层解释的新方法——“单向解释，双向闭合”。

    1）.Prism“单向解释”

    在iPrismTM平台中，断层走向是由在原始地震数据中显示的断层轨迹方向来判定的。剖面和走向垂直时，断层轨迹才最清晰可辨，这样描述断层才最准确。Prism“单向解释”可以准确解释断层的原因在于使用任意单剖面这个基本工具，在解释过程中可实时旋转剖面使该剖面垂直于断层走向，找到最佳解释剖面，以此来解释断层。“单向解释”中的“单向”就是不论断层走向如何，始终能够通过任意单剖面找到一个垂直于断层走向的最优解释方向。如果断层走向明确，使用inline或Xline剖面来解释较为方便，但当断层走向不定、来回弯曲时，传统方法就很难处理，这时可使用任意单剖面，配合Prism二三维联动解释[1]的多视角优势，就可以精确刻画解释线，完成对任意断层的解释。

图1 三维操作界面	图2 二维解释窗口

    “单向解释”流程为：

     在断层解释过程中，先设定断层解释精度（设定解释步长为目标精度的一半，要求8*8，解释精度就是16*16），新建样条断层，然后在三维界面中（图1）找到合适的剖面解释位置（这个位置可以是断层中间，也可以是两头，剖面方向可以来回移动，并不影响解释结果），同时打开二维编辑器（图2），在二维剖面上进行勾画断层线，边画边在三维界面中观察解释结果，单条解释线完成后定步长移至下个剖面，逐个剖面解释最终得到一个断层曲面。

    区别于传统解释只有剖面解释线的情况，Prism断层解释过程中，整个过程三维可视化，不仅在剖面上可以实时观察断层线形成过程，同时在三维空间中实时生成同步的解释曲面。正是因为面的特征使得剖面之间的联系更紧密，既提供解释参考，同时又展现给解释人员更为形象生动的地质模型，让解释变得更直观容易，完全避免了解释同工区下多个断层时其解释线难以判断关联性的问题。

    2）.Prism“双向闭合”

    如果说“单向解释”的作用是构建断层模型，那么“双向闭合”则是对该模型进行精细修复。传统的断层解释是按照一定闭合差要求，在正交的两个方向上不断调整来寻求一个最优断层解释结果。这样的调整导致一个方向的解释点的变化对另一方向的影响往往具有不可预知性，出现的问题就是解释人员只能凭经验来回反复调整，也很难快速的让闭合差符合预期精度要求，整个操作十分繁琐且耗费大量精力。Prism“双向闭合”的样条网功能，可以将初始解释得出的断层曲面进行双向分解，得到在inline、xline两个方向的解释线。解释人员使用断层编辑功能，在当前方向上调节解释线控制点（图3），该控制点变化会自动对另一方向（图4）的剖面解释结果产生联动影响，只需切换到另一方向剖面进行检查是否符合解释要求即可。这样来回调整，类似迭代的过程可方便地达到双向闭合的目的。这样与传统的“盲目”调整闭合差明显不同，更具有可控性和高效性。

图3 样条网当前解释剖面	图4样条网切换至另一剖面

    “双向闭合”实现流程为：

    解释完成的断层曲面按照两个不同方向，设定步长（一般设定精度为目标精度，由于初始解释精度为目标精度的一半，转换后成倍提高解释速度，省去加密解释的工作量），得到两组相互垂直的解释线。选择其中一个方向作为主解释方向，对当前剖面上的控制点进行调整，随后切换至另一个方向，检查两个方向上调整后的结果是否符合地质解释要求。如果当前剖面上调整后的解释结果不符合双方向地震资料信息，可继续进行当前剖面的调整，直到另一方向上和地震信息匹配为止，最终得到转换精度下所需最精确的断层面。

    该解释过程利用在三维空间中三维面上的点在同一空间有且只有一个的特性，当对控制点的位置进行移动后，点的变化直接影响整个断层曲面的变化，同时曲面的变化也会自动影响到另一方向剖面上的点，这样就达到了传统二维解释的“闭合”效果，即双向闭合。这里要指出的是，Prism的闭合具有唯一性，而传统的闭合效果只是双方向解释结果近似逼近的效果，两者有着本质的区别。

    3）.Prism辅助解释

    上述阐述为单个断层解释方法，软件还提供其他辅助操作手段，情况如下：

    ①对于走向复杂的断层，可结合任意单剖面探测体和时间片相干属性体来判断断层走向，协同解释断层（图5）。

图5 属性体协同解释

      ②对于同方向多个断层解释，可采用二三维同时编辑（图6-9）。

图6 同方向多断层	图7 激活当前单个断层二维剖面显示
图8 三维空间中多断层同时编辑	图9 编辑完成效果

• 结束语
  

    综上所述，Prism断层解释以其特有的任意单剖面可以找到与任意断层走向垂直的剖面。有了这个前提，在后续解释中，结合实时形成的三维断层曲面，用面的特性去把握剖面前后同一断层之间解释线的关系，解决了线与线之间不易判断的难题。而在断层闭合过程中采用的单向调整，双向闭合，将两个方向解释线的变化自动联系起来，并且实时联动，大大提高了解释效率，是一种值得推广的好方法。

---

[1] Prism二三维联动解释：一个三维窗口，一个二维窗口，两个窗口中的数据实时同步显示，同步操作。

gxbgxb

学习学习