在地下油气的生储运中,断层起着至关重要的作用,查明断层的形态及其分布,是地震勘探中的重要任务,尤其对于中国东部的复杂断块油气藏。在地震资料断层解释中,人工解释方法一般具有较高精度,但易受主观因素的影响,且工作效率比较低;借助一些断层检测算法进行的半自动检测可靠性不高,受构造复杂程度和地震资料信噪比影响十分严重,且需要解释人员进行检测后大量的修饰与加工。本文针对冀东油田南堡1号地区的小断层信号检测困难问题,对小断层提取方法进行了研究。通过对三维交错网格有限差分模拟算法进行研究,为弱小断层模型的正演模拟提供理论依据和算法支撑,并对该区断块内的弱小断层进行详细分析,建立相应的断块内弱小断层模型,使用三维交错网格有限差分模拟算法,对弱小断层模型进行正演模拟,并利用地震资料处理软件对得到的模拟炮集进行叠前处理,得到叠后三维数据体,为相干体算法中的模型验证提供模型数据。然后,文章探讨了第一二三代相干体算法和梯度结构矢量法(GST),分别使用相应的相干体算法和梯度结构矢量法对分别对模型数据进行处理,分析对比算法的效果。并对实际地震数据进行处理,生成相应的属性体,为断层的自动追踪提供数据支撑。针对蚁群算法主要原理的研究,重点讨论了蚁群算法的一些相关的改进算法。并基于上一部分的地震属性体,单独提取目标断块部分的地震属性体,使用蚁群追踪算法对他们分别进行断层自动追踪,实现弱小断层信号中断层几何形态的提取。在提取得到几何形态的断层线后,对断块内的弱小断层信号进行断层线的优化,包括数学形态学中的一些常规运算,例如膨胀、腐蚀、开运算、闭运算和细线化等,从而得到连续性好、分辨率高、分布合理的弱小断层的断面,最终实现对弱小断层信号的提取。在全文中,紧紧围绕冀东油田的南堡1号地区三维叠后数据,通过逐步的数据处理,最终实现本区目标断块内弱小断层信号的提取,验证了本文提取方法的有效性。