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。     

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变换的地震波能量衰减分析

通过S变换、广义S变换、短时Fourier变换和连续小波变换等地震信号时频分析方法的比较,阐明广义S变换的高分辨率性质,模型数据试算表明算法的正确和有效性。给出基于广义S变换的波场能量——频率估算技术,提取瞬时等效吸收系数。二维实际地震数据试算表明,方法可行,可用于油气检测的研究。     

基于广义S变换的x-f-k变换

对于在时频域上分散的噪声信号,很难在传统的频率-波数(f-k)平面上找到单一的合适的滤波区域.基于S变换的空间-频率-波数(x-f-k)变换(SXFK)是一种依据偏移距变换的f-k域滤波,能很好地解决该问题.然而,SXFK变换是基于S变换的固定的基本小波,使其在应用中会受到限制.提出基于广义S变换的x-f-k变换(GSXFK),通过调节参数得到更加灵活的空域窗函数,使其更能适应于频率波数域滤波,推广了SXFK变换.     

基于广义S变换的低频瞬时能量谱油气检测技术

讨论了S变换的优良性质,并对S变换作了进一步推广。将从地震资料中提取的地震子波代替S变换中的基本小波,实现了应用在地震资料中的广义S变换。通过对原始地震数据做广义S变换,得到了S域中单频率段的复地震道;由单频率段的复地震道进一步求取瞬时属性,得到了广义“三瞬”,即广义瞬时振幅、瞬时频率、瞬时相位(也称单频段的瞬时振幅、瞬时频率、瞬时相位)。当储层中含有流体或气体时,会引起地震波能量和频率的变化,表现为高频段能量的衰减和低频段能量的增强,故利用基于广义S变换的低频瞬时能量谱可进行油气检测。     

基于广义S变换的叠前Q值反演方法研究

准确估计地震波衰减对提高地震成像分辨率和储层预测及裂缝检测的可靠性具有重要作用。针对利用叠后地震资料估算Q值精度较低、适用性差的问题,提出了一种基于广义S变换的叠前Q值估算方法。首先利用时频分辨率可调的广义S变换,对叠前CMP道集进行时频分析,减小薄层空间谱干扰的影响,从而得到精度较高的时频谱;其次,通过构建并求解时频域反演方程得到谱比斜率,由Q值与偏移距的关系(Qversus offset,QVO)经线性回归估算出零偏移距处的射线平均品质因子;最后,应用层剥离法估算层品质因子。模型数据测试结果证明了方法的可行性;实际地震资料含气砂岩储层段Q值反演预测结果验证了方法的有效性。     

基于改进广义S变换分频曲率属性研究

利用曲率识别地震褶皱、断层、裂缝、溶蚀孔洞等地质构造是一种常用的地震属性分析技术。为了更加精细地刻画褶皱、断层等地质信息,提出了一种基于改进广义S变换的分频曲率提取方法,对地震数据进行分频处理。通过在单频剖面中求取最大正曲率和最小负曲率两种属性,达到识别地下地质构造和层位等地质信息的目的。     

基于广义S变换的吸收衰减分析技术在油气识别中的应用

广义S变换克服了小波基函数变化趋势固定不变的缺陷,具有较好的时频分析效果和较高的灵活性。将广义S变换引入到地震波吸收衰减分析中,应用最小二乘谱模拟方法消除地层反射系数对子波振幅谱的影响,突出含油气储层在地震记录上的响应;引入“低频增加、高频衰减”(LFR&HFA)面积差值法使得含油气储层的影响占主导地位,提高了油气识别的准确性。物理模型和实际地震资料的应用验证了上述方法的可行性;应用上述方法对实际地震资料进行油气识别,取得的结果与实际钻井结果吻合,证明了上述方法的实用性。     

基于广义S变换的地震资料频率补偿技术

加窗函数的广义S变换不仅吸收了短时傅里叶变换和小波变换的优点,而且可以灵活选择尺度因子对地震资料进行时-频分析。本文以此为基础,提出了新的地震资料频率补偿方法。该方法对地震剖面作时-频分析并提取单频剖面,结合地质约束条件,分时间选择合适的频率范围进行频率补偿。模型和实际处理结果表明了该频率补偿方法的有效性,并且在提高地震资料频率的同时避免了虚假同相轴的产生。     

VSP资料辅助地震勘探观测系统设计方法探讨

在地震采集技术设计中,常常需要参考目的层反射特征和速度变化等情况,利用VSP资料是获得这些信息的重要途径。在苏北某地区地震勘探中,利用VSP资料获得了目的层反射特征、层速度、地震波吸收衰减等情况,并在地震采集技术设计中加以利用,开展了针对性的观测系统设计。最终勘探成果证明,利用VSP资料辅助地震勘探观测系统设计的方法可行,有效提高了费效比。     

基于广义S变换的气云区地震振幅补偿方法

地震波能量被吸收造成地震资料中气云区形成大片的反射空白区,导致气云区实际地层的Q值难以准确估算,影响了通过Q值反演对气云区衰减能量进行补偿的效果。提出了一种基于广义S变换的时频域气云区地震补偿方法,首先通过广义S变换对地震数据进行分频处理,然后拟合各频段地震资料的衰减函数,最后分别在时间域、频率域对各频段地震资料进行补偿。该方法避免了对实际地层Q值的估算,克服了实际地层Q值求不准的难点。同时,通过引入广义S变换作为分频函数,有效避免了常规分频函数对地震数据分频精度不高的问题。该方法能够有效补偿由于气云吸收衰减作用造成的能量衰减。实际气云区地震资料处理振幅补偿效果较好,具有一定的工业应用价值。     

利用广义S变换提取地震旋回的方法

在地震地层学中,可以采用时频分析方法刻画地层厚度的变化和地质特征的不连续性,研究特定沉积环境和岩性组合的变化。目前,通常采用短时Fourier变换或连续小波变换求取地震道的主能量和主极值频率,进行地震旋回研究,但由于小波变换的尺度与频率的关系并不确定,因此主要用于求取能量谱。介于短时Fourier变换和小波变换之间的S变换是一种非平稳信号分析和处理的方法,具有良好的时频特性,因此将S变换引入到地震地层学的研究中,用广义S变换代替短时Fourier变换或连续小波变换提取地震道的主能量和主极值频率,进行地震旋回特征分析。对S变换、短时Fourier变换和连续小波变换的时频特性进行了分析对比,阐述了广义S变换的高分辨率性质。在广义S变换时频域,利用实际资料求取了地震道的主能量和主极值频率,分析了主能量和主极值频率的纵向变化规律。数值模拟和实际资料试算表明,广义S变换可以更好地反映地震旋回特征。     

基于叠前地震数据的地层Q值估计

与叠后地震资料相比,叠前地震资料包含了更加丰富的地层信息。传统的基于叠后地震资料的地层Q值估算方法因叠加平均效应的影响,Q值估算精度较低、适用性差。为此,本文提出了基于叠前地震资料利用时频谱分解技术估算地层Q值的方法。该方法借助于S变换对叠前地震数据做时频分析,逐道求取频谱比斜率,经炮检距归零处理得到零炮检距处的地层Q值。模型数据和实际资料的应用表明,该方法不仅充分考虑了因地层吸收而引起的振幅、频率等信息的变化,而且避免了常规品质因子计算中的平均效应,使估算的品质因子更加准确,适用性更强。     

时频空间域球面发散与吸收补偿

陆上地震勘探由于近地表岩性的空间变化,导致激发能量和激发子波也随之产生严重的空间变化,进而引起最终成像储层反射地震属性信息的变化,并且这种变化要远大于地质和油气因素引起的储层信息变化,势必给储层的识别带来困难。以往的球面发散与吸收补偿、地表一致性振幅补偿和地表一致性反褶积在某种程度上可以消除一定的近地表影响,但它们难以在时间、频率和空间三个域内有效地消除近地表的影响。为此,本文在原有时频域球面发散与吸收衰减补偿方法的基础上,提出了“时频空间域球面发散与吸收衰减补偿”方法。该方法通过对油田的三维开发地震数据的处理、解释和开发钻井的验证,表明该补偿方法在消除近地表对地震属性的空间影响的同时,还满足相对保持储层振幅信息的处理要求。因此该方法是陆上地震勘探进行近地表和大地吸收衰减补偿的有效方法。     

在低信噪比VSP资料处理中应用随机噪声衰减技术

近几年发展起来的随机噪声衰减技术,对提高地面地震叠加剖面(或叠偏剖面)的信噪比有明显的效果。这项技术的应用前提在于时间-空间域的信号变换到频率-空间域后,在每个频率上可以表示为与子波形状无关的一系列复指数函数之和,也就是说,频率-空间域中的信号在每个频率上都可看作是一个线性同相轴。利用这个特性,就可以把信号和噪音分离开来。VSP资料中的上行波、下行波和转换横波都具有线性特征,因而它具备应用此项技术的前提条件。试验结果证实,将随机噪声衰减技术用于VSP资料处理,可以有效地提高信噪比,改善初至拾取的精度。     

基于整形正则化和S变换的Q值估计方法

品质因子Q值是地震勘探的重要物理参数,可用于提高地震资料处理质量和油气藏描述精度。本文提出了一种新的基于整形正则化反演和S变换的Q值估计方法。首先通过S变换得到不同旅行时刻的振幅谱,然后引入整形正则化算子稳定求解不同时刻的频谱比值,最后通过线性拟合估计出地震品质因子。该方法通过正则化技术消除了噪声、反射相干以及变换窗口等引起的算法不稳定问题,得到光滑稳定的频谱比值,有利于最终的线性回归求取Q值。与传统的频谱比值法相比,基于整形正则化技术的方法估计的Q值更为准确。模拟算例和实际地震资料处理结果均表明,该方法可以有效稳定地估计地震资料品质因子。