时频分析在苏里格地区含气性检测中的应用

地震波通过含气层时高频能量将发生明显衰减,利用地震波高频能量的衰减可预测含气层。首先对比了短时傅里叶变换、小波变换、广义S变换和匹配追踪分解等4种时频分析方法,证实了匹配追踪分解时频分析具有较高的时间域分辨率和频率域分辨率;其次通过模型正演验证了地震波通过含气层时具有高频衰减的特征及高频衰减梯度方法可反映高频能量衰减;最后运用匹配追踪分解法对苏里格气田西部一块三维地震工区进行了时频分析,并应用高频衰减属性进行了含气性检测。其预测结果与钻井的含气性符合率较高,证明该含气性检测方法是可行的。     

基于Wigne-Ville分布和短时傅立叶变换时频分布计算地震波衰减梯度

地震波在储集层中传播时,伴有能量的剧烈衰减,且频率越高能量衰减越快,因此,通过地震波高频端能量衰减梯度能够灵敏地检测地层中是否有烃类流体存在。短时傅里叶变换的时频分辨率不及Wigne-Ville分布,而Wigne-Ville分布虽有高的时频分辨率但存在交叉项的干扰。应用Wigne-Ville分布和短时傅里叶变换相结合的方法来计算地震信号的时频分布,然后利用高频成分能量分布与对应频率的拟线性关系估算出地震波能量衰减梯度。实际资料表明,基于短时傅立叶变换联合Wigner-Ville分布的能量衰减梯度在储集层预测中有较高的应用价值。     

基于广义S变换的吸收衰减梯度检测

利用时频分析可以对地震波进行时频分解,进而获得地震波高频段吸收衰减梯度,用于油气检测。然而当地震记录中高频干扰较强时,高频段时频谱的吸收衰减梯度并不能很好反映真实的吸收衰减情况。本文提出利用目前时频分辨能力较高的广义S变换求取地震波低频段时频谱的衰减梯度,并与高频段的吸收衰减梯度进行对比,以期更好地指示油气。理论推导、数值模拟及实际应用结果表明:基于广义S变换的低频吸收衰减梯度可以与高频吸收衰减梯度相互佐证,更可靠地指示油气的存在。     

基于广义S变换的吸收衰减补偿方法

探讨了利用广义S变换代替短时Fourier变换或连续小波变换，进行吸收衰减补偿的方法。对短时Fourier变换、连续小波变换、S变换和广义S变换进行了分析和比较，给出了基于广义S变换的吸收衰减补偿方法。该方法的实现步骤是：①用广义s变换对高信噪比的叠加地震信号逐道进行时频分析；②在每个时间点，根据地层吸收特点提取各个频率的能量吸收衰减因子；③用加权方法对每个时间所对应的各个频率的广义S变换系数进行补偿，使各个频率在不同时间的能量相同；④将所有时间各个频率加权补偿的结果重构回地震记录，实现对地层吸收的补偿。模拟结果表明，广义S变换时频分析方法能够提高信号时频分布的分辨率。对实际二维地震数据的试算结果表明，基于广义S变换的吸收衰减补偿方法能较好地对地层吸收进行补偿，提高地震资料的分辨率，改善地震资料的品质。     

基于Gabor变换的时频分析在气层识别中的应用

地震波在地层传播过程中能量发生衰减,且高频能量衰减强,低频能量衰减弱,尤其在含气储层中高频能量急剧衰减特征更为突出。借助于Gabor变换优良的时间域与频率域局部化特性,将基于Gabor变换的时频分析方法引入到地震波吸收衰减分析中,对南海莺歌海盆地某区块碎屑岩储层进行了油气预测,预测结果与实际钻井资料符合,证明了该方法的有效性和在油气预测中的应用前景。     

利用储层的频谱吸收特性识别油气藏

窗函数能量归一化的改进广义S变换能在保持时间分辨率不降低的前提下,提高频率域分辨率。本文基于改进广义S变换,通过黏弹性介质波动方程正演模拟,研究黏弹性介质储层的频谱吸收特性。地震波穿过含油气储层时,高频能量相对于低频能量衰减更强,其频谱特征为低频能量相对增加、高频能量相对衰减,因此储层的频谱吸收特性能很好地指示储层的油气富集程度。理论模型和实际井旁地震道的频谱分析结果验证了应用频谱吸收特性检测储层含油气性的有效性和可行性。     

基于改进的广义S变换的地层吸收衰减补偿

 广义S变换采用时窗宽度随频率呈反比例变化的高斯窗函数,而改进的广义S变换采用宽度可变的高斯窗函数,其时窗宽度随频率呈正比例变化,即在低频段时窗较窄,获得较高的时间分辨率;高频段时窗较宽,获得很高的频率分辨率。此法更有利于进行地震波吸收衰减补偿。该方法能进行无损的广义S反变换,并能提取时变Q值,避免了传统方法中利用Q值补偿造成的欠补偿或过补偿问题。补偿后各时刻的时频谱变化趋势完全相同,地震记录的频带相同。此法用于实际VSP数据处理,结果表明利用该法进行吸收衰减补偿效果明显,有利于提高地震资料的分辨率,改善资料的品质。     

利用伪Margenau-Hill分布提取地震波能量衰减梯度

地震波在聚集了石油、天然气的储层中传播时存在能量的剧烈衰减,且频率越高能量衰减越快, 所以通过地震波高频端能量衰减梯度可以灵敏地检测地层中是否存在烃类流体。通过传统的傅里叶变换 求取地震波能量衰减梯度面临诸多问题,而伪Margenau-Hill（PMH）分布作为科恩类时频分布的一种则具 有许多优良的特性：真边缘性、弱支撑性、好的时频聚集性等。为此,该文将PMH 分布的时频分析方法引 入到了地震波吸收衰减分析技术中,利用地震波高频端能量与其对应频率的拟线性关系来计算各时刻的 地震波能量衰减梯度。实际资料应用表明,利用PMH 分布来求取地震波能量衰减梯度在储层预 测中具有重要意义。     

基于连续小波变换的时频域地震波能量衰减补偿

为提高地震资料的分辨率,对地层吸收衰减进行补偿是地震资料处理的一项重要内容。大地滤波算子是时间、频率和品质因子的函数,因此也可以在时频域内进行衰减补偿。相对于固定时窗的短时傅里叶变换(STFT)和Gabor变换,小波变换对于处理非平稳地震信号具有更好的局部时频分析能力。利用基于一维连续小波变换的时频分析方法(time-frequency continuous wavelet transform,TFCWT)和基于Kolsky衰减模型的大地滤波算子,在时频域内实现了地震波能量的衰减补偿。理论模型和实际资料试算结果表明,相较于小波域(时间-尺度域)内的衰减补偿方法,基于一维连续小波变换的时频域地震波能量补偿方法能够更好地补偿深层衰减地震信号,提高地震资料的分辨率。     

时频分析方法对比及S变换在地震数据处理中的应用

时频分析是完整刻画地震资料在时间和频率轴上能量强度分布的主要手段.该方法因能同时展示平稳信号和非平稳信号在时间域和频率域的演变过程,提供信号的局部特征,所以在地震资料处理中得到了广泛应用.针对目前地震常用的一些时频分析方法,分析对比了常用的短时傅里叶变换、小波变换和S变换的特点.通过对比分析和试验,明确了利用S变换相对于其他2种方法在时频分析领域的优点,论述了S变换时频谱在地震资料处理中的应用优势.实际应用效果表明,基于广义S变换的吸收衰减补偿技术可通过分析结果在地震资料处理中进行能量补偿,可以有效地补偿衰减的振幅和高频成分,为提高地震资料的分辨率奠定了基础.     

阿姆河右岸区块盐下地震资料叠前保幅高分辨率处理

土库曼斯坦阿姆河右岸地区地表大部分被沙漠、戈壁覆盖,目的层卡洛夫—牛津阶碳酸盐岩上覆的巨厚膏盐层对地震波高频成分能量吸收比较严重,采用常规方法处理的地震资料分辨率一般较低。为此,在分析CRP道集有效高频成分的基础上,采用共反射面元叠加进行保幅去噪,在去噪的道集数据上分析有效低频和高频信息的可靠性,拓宽地震信号的有效频带,使地震资料的振幅谱在有效频带范围内接近反射系数的振幅谱,从而提高了地震资料的分辨率。对比发现,高分辨率资料比常规资料频带展宽20Hz以上,主频提高15Hz以上,信噪比得到了明显提高,能有效分辨目的层内厚10m左右的薄储层,为构造精细描述和储层横向预测提供了较好的地震资料。     

地震反演技术在三塘湖盆地油气勘探中的应用与效果分析

目前,地震反演已成为储层横向预测和岩性油气藏勘探不可或缺的技术手段。其将横向上密集的地震数据与纵向上高分辨率的测井数据相结合,用测井资料丰富的高频信息和完整的低频成分,补充地震资料有限带宽的不足,用已知的地质信息和测井数据为约束条件,获得高分辨率的地层波阻抗资料,由此进一步计算出岩性、电性数据,精细地描述储层的平面展布、深度、厚度和物性的变化规律。通过对三塘湖盆地马朗凹陷开展精细储层反演,描述和论证了中生界侏罗系西山窑组（J2X）大型构造-岩性复合油气藏及上石炭统卡拉岗组（C2k）火山岩风化壳油气藏,在盆地的井位论证、油藏评价和储量计算中取得了较好的应用效果。     

地震采集中低截滤波的试验分析

根据高分辨率地震勘探对高低频能量均衡的要求,对低截滤波进行了多次试验。通过试验分析,认为在胜利探区,进行1.0s以下地层勘探,在没有有效提高高频信噪比的条件下,应结合检波器的型号,不加或加小陡度的小低截滤波器,这样,可以保证地震波优势频带内的信噪比。     

基于系统辨识提高地震资料分辨率

提高地面地震资料垂向分辨率是地球物理领域研究的难点和热点。本文提出了利用测井资料提高地面地震资料分辨率的新方法。通过地层对地震波吸收的线性系统假定,首先建立了地面地震信息与声波测井信息相互联系的理论模型,然后基于系统辨识技术估计地层对地震波吸收的系统特性,进而对地面地震资料进行补偿性高频恢复。对不同分辨率的正演模拟资料和实际地面地震资料的处理结果表明,该技术在保持原地震资料主要特征不变的条件下,主频为代表的优势频带提高约10~20Hz,频带拓宽约10Hz,有效提高了地震资料的垂向分辨率。     

复杂地表条件下地震波传播数值模拟

低降速带对地震波的强烈吸收作用影响地震勘探的分辨率，地表的剧烈起伏造成了我国西部地震勘探中信噪比低的问题。针对这２个问题，提出了地质模型中地震波传播数值模拟的方法，并对模拟结果进行了分析。在考虑纵横波Ｑ值的基础上，利用交错网格高阶差分法对粘弹性介质中地震波传播进行了数值模拟。利用纵向坐标变换将起伏地表转换为新坐标系下的水平地表，进而利用交错网格高阶差分方法对起伏地表情况下的弹性波传播进行了数值模拟。这种模拟方法的主要优点是自由边界条件实现比较方便，数值频散小，模拟精度 高。通过模拟实例发现，地表低降速带使地震波频带变窄，频率降低，影响了深部地层的地震勘探分辨率，模拟结果可以用来进行提高分辨率的地震处理方法研究。地表起伏使地震波在近地表的传播变得异常复杂，引起面波、体波等地震波型之间的相互转化，产生了大量的地表散射，从而引起了山地地震勘探中严重的低信噪比问题。通过弹性波模拟可以对各种地表干扰加以识别，以指导实际地震资料的去噪处理。     

地震分辨率

地震分辨率是高分辨率地震勘探的一个核心研究内容。对现有地震分辨率的定义、极限准则和计算公式进行了较为详细的归纳总结和对比分析，同时简要叙述了分辨率研究工作的特点和影响分辨率的因素，认为提高震源子波分辨率是提高地震分辨率的基础和关键，要提高震源子波的分辨率则必须从提高震源子波的下传能量、提高高频分量的能量和研发高能量宽频带震源三方面入手。     

利用低频信息改善地震成像质量

地震勘探中的地震波频率范围一般为0～80Hz。由于大地的吸收及高速地层的影响,地震波在传播过程中的高、低频率成分衰减程度存在较大差异。通常,地震波的高频成分衰减严重,低频信息保留相对完整。在模型论证的前提下,研究了利用地震低频信息改进深层速度精度与提高高速层下伏地层成像质量的方法,并应用实际资料的处理进行了验证。研究表明,地震低频信息比高频信息具有更高的抗屏蔽及吸收能力,利用地震低频信息能够提高深层速度的精度和成像质量。     

测井约束地震反演技术分析与应用

以薄层砂体的识别为目的所进行的地震反演．通常由于地震频带宽度的限制．采用普通地震资料直接进行反演的结果．其精度和分辨率都不能满足油田开发对簿砂层识别的要求。然而．采用测井资料丰富的高频信息和完整的低频成分补充地震资料有限带宽的不足,综合地质认识等信息作为约束条件,可以得到高精度的波阻抗资料。根据XX地区X56区块实际资料情况和地质特点．应用测井约束反演技术对其进行了储层反演,反演结果与钻井情况符合良好,为该油藏开发方案部署和油田生产提供依据。     

基于频率衰减特性的面波压制方法

在地震资料常规处理过程中，通常在整个地震记录上进行高通滤波来消除低频面波，而很少考虑面波的频率衰减特性。这种方法的缺点在于压制面波的同时，地震记录上有效的低频信号也受到压制。为了克服常规压制面波方法的缺点，提出了一种新的衰减面波的处理方法：在地震记录上确定面波带，然后针对不同的炮检距选用不同的低切频在面波带里进行高通滤波。通过这样的处理，既可以保证面波的压制仅在面波带里进行，又可以较准确地确定不同炮检距的面波频率范围，从而有效地衰减了面波带里，的面波能量，较好地保存了地震记录上的有效低频反射波成分。     

高分辨率地震资料解释

高分辨率地震资料精细地反映了地下地质情况，但由于同相轴多且密集，从而给地震资料解释带来较大困难，因此，高分辨率地震资料解释须做到：解释前检查资料的频率成分，以保证地震剖面的波组特征，充分利用计算机的显示功能，使高分辨率资料的解释更方便，有三维地震资料时，应用差异数据体，波阻抗数据体以及可视化等先进技术，使高分辨率地震资料更真实地反映地下地质情况。