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[摘 要]蚂蚁追踪技术又被称为断裂系统自动分析技术，该技术的原理就是在地震数据体中播撒大量的蚂蚁，在地震属性体中发现满足预设断裂条件的断裂痕迹的蚂蚁将“释放”某种信号，召集其他区域的蚂蚁集中在该断裂处对其进行追踪，直到完成该断裂的追踪和识别。而其他不满足断裂条件的断裂痕迹将不进行标注。最后，获得一个低噪音、具有清晰断裂痕迹的数据体。
[关键词]蚂蚁追踪；蚂蚁体；断裂；构造解释
中图分类号：V247 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）18-0072-01
一、蚂蚁追踪基本原理
蚂蚁追踪技术又被称为断裂系统自动分析技术，该技术的原理就是在地震数据体中播撒大量的蚂蚁，在地震属性体中发现满足预设断裂条件的断裂痕迹的蚂蚁将“释放”某种信号，召集其他区域的蚂蚁集中在该断裂处对其进行追踪，直到完成该断裂的追踪和识别。而其他不满足断裂条件的断裂痕迹将不进行标注。最后，获得一个低噪音、具有清晰断裂痕迹的数据体。蚂蚁追踪技术克服了以往对断面解释的主观性，通过把解释集中在构造地质上而不是常规的拾取，自动构造解释，在提高精度、地质细节和构造的认知程度及油藏认识的同时，大大减少了常规解释的时间。
二、蚂蚁追踪技术各参数的选取
参数1：蚂蚁的密度/初始蚂蚁边界（Voxel/Initial ant boundary）（样点数1-30）
该参数作为每只“蚂蚁”的控制半径（用样点数定义），决定“蚁群”的初始分布状态。对于追踪大的区域断层来说，该参数应大些（5-7各样点）。对于追踪小断裂和裂缝这样的细节来说，建议使用的样点数为3-4，该参数小于3没有实际意义。这个参数控制蚂蚁的搜索能力，过小的参数导致蚂蚁的视野狭小，搜索小断层的能力增加，追踪出的断层越明显。
参数2：蚂蚁的拐弯能力/蚂蚁追踪偏离的角度（Ant tracking deviation） （样点数0-3）
该参数控制追踪时局部极大值的最大允许偏差，最大只能偏离初始方位15o。算法允许蚂蚁接受预测方位节点两侧的局部极大值点，如果距极大值点距离超出了追踪步长，追踪偏差参数将被考虑。如果偏差太大，该蚂蚁将不能继续追踪。如果该参数为1，则意味着允许蚂蚁在位置点两侧1个样点范围内搜索局部极大值。如果搜索不到极大值，将记录一个非法步。如果搜到极大值，当前位置点到该极大值点为一个合法步。 越大对于弯曲断层的识别越有利，但是对于比较直的断层就会出偏差。
参数3：蚂蚁的搜索步长/每次搜索距离的增量（Ant tracking step size） （样点数2-10）
该参数用样点数定义蚂蚁的搜索步长，决定了每只蚂蚁在搜索局部极大值时的单步长度。增加该值将使每只蚂蚁搜索得更远，但会降低精度。越大的参数对应强的搜索力越，不过可能会忽略掉一些细节。这就是说，方差数据体本身断续的话，大的步长可以适度弥补。
参数4：蚂蚁追踪允许的非法步长（Ant tracking allowed illegal step） （样点数0-3）
该参数为允许多少个蚂蚁步长内搜索不到极大值。如果一只蚂蚁处在有效位置上，而且前进一步不能搜索到极大值，就称为一个非法步。使用初始估计方位，该蚂蚁可以继续前进一步。如果仍然没有搜索到极大值，就是第二个非法步。此时，如果该参数设为1，蚂蚁将中断在该方向的搜索。如果第二步中搜索到有效样点，将记录下有效位置和非法位置（并判断合法步骤数量是否满足条件，参数5）。该参数为允许连续多少个非法步。蚂蚁追踪允许的非法步长，即还未探测到边界时，允许超出正确位置的范围。这个参数是保留蚂蚁继续追踪的机会，如果连续超过这个参数给定的步数蚂蚁就会停止追踪。
参数5：蚂蚁追踪要求的合法步长/非法步长的有效步长（Ant tracking？required illegal step）（样点数0-3）。该参数控制搜索结果的非法间隙是否连接，该参数与上述允许非法步数量结合使用。该参数意义为每只蚂蚁搜索路径中必须包含的合法步数。例如蚂蚁连续搜索到二个合法步后。如果此时必须合法步数参数设为2，搜索结果有效。如果必须合法步数参数设为3，并且下一步为非法步，此断裂追踪结果将无效。该参数为必须连续多少个合法步。此参数是继续针对非法步而设置，如果设定的该参数比较大就说明想在一定程度上增加断层的连续性。
三、蚂蚁追踪技术在构造解释中的应用
1、目前断层解释存在的困难
低序级断层识别与描述技术主要是通过地震资料精细处理，为识别小断层提供可靠的资料基础，但是在实际应用中是一件比较困难的事。应用常规断层解释技术对断层进行识别效果不是非常理想，利用相干体技术虽然大大提高了断层识别的精度，但在实际应用中会受到各种因素的制约。蚂蚁追踪技术可以减少人为因素和其他因素对断层识别的影响，有效提高了断层解释的精度和细节，尤其是对于断层的识别和描述是一种非常好的方法。
2、petrel软件的技术优势
利用petrel自动构造解释模块，三维地震资料解释人员不需要人工逐一勾绘断层面，从而可用更多的时间和精力研究断层面走向、分析自动提取断层之间的相互关系。该技术的优势主要包括以下几个方面：提高构造解释精度，改善地质细节描述；大大缩短枯燥的人工解释时间；提供客观、详尽、可重复的地层不连续性构造图；充分利用地质模拟技术，更好地建立复杂构造模型，优化应用三维地震资料。petrel自动构造解释模块在应用新的数据校正程序的基础上，采用先进的“蚂蚁追踪”算法，使地质专家以更宽的视野完成断层解释，增加构造解释的客观性、准确性及可重复性。利用该技术的自动提取断层功能以及极坐标图和各种筛选程序，可抽提感兴趣的断层体系。“蚂蚁追踪”算法可根据工作流程需要，按任意比例自动提取断层。例如，在勘探阶段，可将工作重点集中在寻找跨盆地的大型构造断层体系以及确定它们对勘探前景的影响等方面；而在储层评价阶段以及开发和生产阶段，可采用同样的方法，将主要精力放在自动提取往往会影响油气最终采收率的那些局部的小型断层和断层体系上。
3、蚂蚁追踪解释断层应用实例
庆98断块扩建区整体上为典型的受构造控制的层状油藏，平面上油层分布在构造高部位，低部位为水层；纵向上具有多套油水系统，油层主要集中在沙三中11下1-6砂组，油层埋深-2945～-3040m。2009年下半年，我们利用petrel软件的蚂蚁追踪自动构造解释模块，利用该技术的自动提取断层功能以及极坐标图和各种筛选程序，再次验证庆98断层的准确走向，证实庆98断层向内收缩约70米。
应用实例二：庆11块构造解释
庆11块为石家集断层上升盘的一个断块构造，主要含油层位S3下17-20S4。由于靠近石家集与长垣断层交汇处，地层破碎，构造复杂，内部小断层发育。由于构造复杂，断块面积小，局部注采井网不完善；开发效果过差。通过开发实践与精心研究，结合蚂蚁追踪技术，重新认识到庆11块高内部小断层。
四、结论与认识
1、提高了断层解释精度，对低级断层和地层裂缝而言，效果尤其明显。、
2、蚂蚁断层追踪技术在断层解释过程中，减少了解释人员的主观判断干预和经验因素，使解释结果更客观、合理。
3、庆祖集油田主体开发中后期蚂蚁追踪技术在断层解释中的应用表明，这项技术对断层的解释具有较好的效果，除了可以应用于油气勘探开发的各个时期外，还可以应用于煤田和其他工程物探领域，具有广阔的应用领域。
参考文献
[1] 赵晓偉，王宏伟，徐翠云.蚂蚁追踪技术在煤田构造解释中的应用[J].中国地球科学联合学术年会，2014.
[2] 刘彬，周刚等.蚂蚁体追踪技术在潜西地区构造解释中的运用[J].《江汉石油科技》，2013（3）：24-27，
[3] 赵刚，张兴平，田力，程彦.蚂蚁追踪技术在童亭109采区小构造解释中应用[J].《中国煤炭地质》，2016（10）：71-75.
[关键词]蚂蚁追踪；蚂蚁体；断裂；构造解释
中图分类号：V247 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）18-0072-01
一、蚂蚁追踪基本原理
蚂蚁追踪技术又被称为断裂系统自动分析技术，该技术的原理就是在地震数据体中播撒大量的蚂蚁，在地震属性体中发现满足预设断裂条件的断裂痕迹的蚂蚁将“释放”某种信号，召集其他区域的蚂蚁集中在该断裂处对其进行追踪，直到完成该断裂的追踪和识别。而其他不满足断裂条件的断裂痕迹将不进行标注。最后，获得一个低噪音、具有清晰断裂痕迹的数据体。蚂蚁追踪技术克服了以往对断面解释的主观性，通过把解释集中在构造地质上而不是常规的拾取，自动构造解释，在提高精度、地质细节和构造的认知程度及油藏认识的同时，大大减少了常规解释的时间。
二、蚂蚁追踪技术各参数的选取
参数1：蚂蚁的密度/初始蚂蚁边界（Voxel/Initial ant boundary）（样点数1-30）
该参数作为每只“蚂蚁”的控制半径（用样点数定义），决定“蚁群”的初始分布状态。对于追踪大的区域断层来说，该参数应大些（5-7各样点）。对于追踪小断裂和裂缝这样的细节来说，建议使用的样点数为3-4，该参数小于3没有实际意义。这个参数控制蚂蚁的搜索能力，过小的参数导致蚂蚁的视野狭小，搜索小断层的能力增加，追踪出的断层越明显。
参数2：蚂蚁的拐弯能力/蚂蚁追踪偏离的角度（Ant tracking deviation） （样点数0-3）
该参数控制追踪时局部极大值的最大允许偏差，最大只能偏离初始方位15o。算法允许蚂蚁接受预测方位节点两侧的局部极大值点，如果距极大值点距离超出了追踪步长，追踪偏差参数将被考虑。如果偏差太大，该蚂蚁将不能继续追踪。如果该参数为1，则意味着允许蚂蚁在位置点两侧1个样点范围内搜索局部极大值。如果搜索不到极大值，将记录一个非法步。如果搜到极大值，当前位置点到该极大值点为一个合法步。 越大对于弯曲断层的识别越有利，但是对于比较直的断层就会出偏差。
参数3：蚂蚁的搜索步长/每次搜索距离的增量（Ant tracking step size） （样点数2-10）
该参数用样点数定义蚂蚁的搜索步长，决定了每只蚂蚁在搜索局部极大值时的单步长度。增加该值将使每只蚂蚁搜索得更远，但会降低精度。越大的参数对应强的搜索力越，不过可能会忽略掉一些细节。这就是说，方差数据体本身断续的话，大的步长可以适度弥补。
参数4：蚂蚁追踪允许的非法步长（Ant tracking allowed illegal step） （样点数0-3）
该参数为允许多少个蚂蚁步长内搜索不到极大值。如果一只蚂蚁处在有效位置上，而且前进一步不能搜索到极大值，就称为一个非法步。使用初始估计方位，该蚂蚁可以继续前进一步。如果仍然没有搜索到极大值，就是第二个非法步。此时，如果该参数设为1，蚂蚁将中断在该方向的搜索。如果第二步中搜索到有效样点，将记录下有效位置和非法位置（并判断合法步骤数量是否满足条件，参数5）。该参数为允许连续多少个非法步。蚂蚁追踪允许的非法步长，即还未探测到边界时，允许超出正确位置的范围。这个参数是保留蚂蚁继续追踪的机会，如果连续超过这个参数给定的步数蚂蚁就会停止追踪。
参数5：蚂蚁追踪要求的合法步长/非法步长的有效步长（Ant tracking？required illegal step）（样点数0-3）。该参数控制搜索结果的非法间隙是否连接，该参数与上述允许非法步数量结合使用。该参数意义为每只蚂蚁搜索路径中必须包含的合法步数。例如蚂蚁连续搜索到二个合法步后。如果此时必须合法步数参数设为2，搜索结果有效。如果必须合法步数参数设为3，并且下一步为非法步，此断裂追踪结果将无效。该参数为必须连续多少个合法步。此参数是继续针对非法步而设置，如果设定的该参数比较大就说明想在一定程度上增加断层的连续性。
三、蚂蚁追踪技术在构造解释中的应用
1、目前断层解释存在的困难
低序级断层识别与描述技术主要是通过地震资料精细处理，为识别小断层提供可靠的资料基础，但是在实际应用中是一件比较困难的事。应用常规断层解释技术对断层进行识别效果不是非常理想，利用相干体技术虽然大大提高了断层识别的精度，但在实际应用中会受到各种因素的制约。蚂蚁追踪技术可以减少人为因素和其他因素对断层识别的影响，有效提高了断层解释的精度和细节，尤其是对于断层的识别和描述是一种非常好的方法。
2、petrel软件的技术优势
利用petrel自动构造解释模块，三维地震资料解释人员不需要人工逐一勾绘断层面，从而可用更多的时间和精力研究断层面走向、分析自动提取断层之间的相互关系。该技术的优势主要包括以下几个方面：提高构造解释精度，改善地质细节描述；大大缩短枯燥的人工解释时间；提供客观、详尽、可重复的地层不连续性构造图；充分利用地质模拟技术，更好地建立复杂构造模型，优化应用三维地震资料。petrel自动构造解释模块在应用新的数据校正程序的基础上，采用先进的“蚂蚁追踪”算法，使地质专家以更宽的视野完成断层解释，增加构造解释的客观性、准确性及可重复性。利用该技术的自动提取断层功能以及极坐标图和各种筛选程序，可抽提感兴趣的断层体系。“蚂蚁追踪”算法可根据工作流程需要，按任意比例自动提取断层。例如，在勘探阶段，可将工作重点集中在寻找跨盆地的大型构造断层体系以及确定它们对勘探前景的影响等方面；而在储层评价阶段以及开发和生产阶段，可采用同样的方法，将主要精力放在自动提取往往会影响油气最终采收率的那些局部的小型断层和断层体系上。
3、蚂蚁追踪解释断层应用实例
庆98断块扩建区整体上为典型的受构造控制的层状油藏，平面上油层分布在构造高部位，低部位为水层；纵向上具有多套油水系统，油层主要集中在沙三中11下1-6砂组，油层埋深-2945～-3040m。2009年下半年，我们利用petrel软件的蚂蚁追踪自动构造解释模块，利用该技术的自动提取断层功能以及极坐标图和各种筛选程序，再次验证庆98断层的准确走向，证实庆98断层向内收缩约70米。
应用实例二：庆11块构造解释
庆11块为石家集断层上升盘的一个断块构造，主要含油层位S3下17-20S4。由于靠近石家集与长垣断层交汇处，地层破碎，构造复杂，内部小断层发育。由于构造复杂，断块面积小，局部注采井网不完善；开发效果过差。通过开发实践与精心研究，结合蚂蚁追踪技术，重新认识到庆11块高内部小断层。
四、结论与认识
1、提高了断层解释精度，对低级断层和地层裂缝而言，效果尤其明显。、
2、蚂蚁断层追踪技术在断层解释过程中，减少了解释人员的主观判断干预和经验因素，使解释结果更客观、合理。
3、庆祖集油田主体开发中后期蚂蚁追踪技术在断层解释中的应用表明，这项技术对断层的解释具有较好的效果，除了可以应用于油气勘探开发的各个时期外，还可以应用于煤田和其他工程物探领域，具有广阔的应用领域。
参考文献
[1] 赵晓偉，王宏伟，徐翠云.蚂蚁追踪技术在煤田构造解释中的应用[J].中国地球科学联合学术年会，2014.
[2] 刘彬，周刚等.蚂蚁体追踪技术在潜西地区构造解释中的运用[J].《江汉石油科技》，2013（3）：24-27，
[3] 赵刚，张兴平，田力，程彦.蚂蚁追踪技术在童亭109采区小构造解释中应用[J].《中国煤炭地质》，2016（10）：71-75.