利用小波参数检测砂体分布

由于砂体储层对地震反射信号产生时间和频率的影响，而小波变换正好能反映信号的时间及频率成分，所以本文利用小波变换分析了地震记录的时频特征。鉴于小波变换对信号具有局部分析能力，并能提供多尺度的小波系数，因而小波变换能更精细地用于储层预测。通过理论模型试验进一步论述了小波系数可以作为信号时频特征的量度，提出了将地震信号的小波参数作为一类新的地震属性即小波属性。在实践中可得到目的层小波属性图，了解目的层反射特征的横向变化，检测储层分布。本文认为，小波属性可以像其他地震属性参数一样，用于多属性分析。     

基于同步挤压变换的地震勘探信号时频特性分析

地震信号的时频特性分析对于地层界面分析和油气储层研究具有重要意义。不同频段的地震数据反映的地质信息也不同,即不同频率成分对应不同性质的界面信息。地震信号是典型的非平稳信号,应用适合于非平稳信号的时频分析方法研究地震信号的时频特性,能够较好地反映信号频率随时间的变化情况,并且可为后续的地层界面及储层分析提供帮助。本文采用具有高分辨特性的同步挤压变换时频方法分析地震信号的时频特性,较之于传统小波时频分析能更加真实地反映地震信号的频率随时间的变化情况。     

地震分界面频率属性分析

分界面的频率属性分析是一项新的地震界面属性拾取和解释方法。与时间域反射波成像、地震振幅研究相比,地震信号频率域的研究较弱。本文系统分析了脉冲信号的各类频率意义,指出瞬时频率属性不能提供在到达时间位置上的准确的简谐成分频率信息;引用傅立叶积分的概念解释了时频分析方法原理,介绍了(俄罗斯)穆申教授的时频分析算法;给出了时频分析剖面、分频剖面、层位切片解释模型以及时频分析数据体的时间剖面显示方式(多频合成时间剖面、多频信息RGB三原色合成时间剖面);发展了三维地震数据体的层位地震数据时频分析技术。文后对三维数据体频率属性结果的应用给出了一些提示。     

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。     

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.     

基于地震振幅谱分维数的油气预测软件系统研制

【目的】地震油气预测技术在油气勘探开发中发挥着越来越重要的作用,利用吸收系数地震属性进行油气预测技术在国内外已取得较大进展。【方法】使用非平稳地震信号谱分析的时频分析技术计算地震信号的时频剖面,并从中提取与吸收衰减有关的特征参数,是吸收衰减研究的一个重要方向。与吸收衰减关系紧密的时频谱属性有衰减梯度、振幅谱分维数、高频能量及平均频率等。【结果】我们把振幅谱分维数与广义S变换时频分析技术结合起来,提出了振幅谱曲线的Mandelbrot分维数,使得它们具有了瞬时特性,可以很好地进行油气预测。【结论】经实际工区验证,利用振幅谱曲线的Mandelbrot分维数法开展油气检测具有较高的预测精度。     

地震时频属性及其在油气地震地质技术中应用的综述

基于非平稳信号时频分析方法研究的认识和实践，综述了地震时频分析属性在地层层序分析和地震储层研究中的应用。在对地震属性的一般性和方法阐述的基础上，讨论了利用地震方法研究沉积问题的基本观点和技术，指出频谱分解和分频解释是地震层序分析和储层研究的核心和关键技术。给出了地震层序分析和地震旋回分析的时频分析方法和实例，以及地震储层研究中的频谱分解和分频属性提取的方法和应用效果示例。研究和分析表明：分频解释可以在不同的频带上显示不同级别的地质现象，是地震资料研究沉积环境和储层的有效手段；时频分析是实现地震分频解释的重要手段。提高时频分析方法的精度和分辨率以及在各种实际地质情况下进行实践，将会不断促进方法研究和实际应用效果改善。     

利用频率属性识别和划分陆相盆地多期时频层序——以松辽盆地乾西北地区下白垩统青山口组—姚家组为例

松辽盆地乾西北地区的下白垩统青山口组姚家组是吉林油田地震勘探开发的重要目的层段，具有湖盆复杂的砂泥薄互层结构，以往基于常规地震资料采用常规解释识别这类薄储层有些力不从心。通过在该区实施三维高分辨率地震勘探，并以此为基础利用三维时频地震数据体中的频率属性和在时间域的频率方向性变化来识别和划分不同期次的时频层序，初步摸索到一套识别和划分砂泥岩薄互层多期时频层序的方法。研究表明，时频层序与地层层序之间存在良好的对应关系，即地层层序的地震响应在频率上具有方向性，不同类型层序的频率具有不同方向特征，时频分析剖面上的频率属性分布特征符合地层的沉积规律。据此认为，此方法在分析陆相砂泥岩薄互层层序方面有着良好的应用前景。     

地震道时间域频率属性特征和地层层序划分

在高分辨率地震勘探中，地震频率属性除了能反映地下不同级次的层序界面外，还携带着层序内部结构信息。本文试图应用时频分析技术研究地震道频率属性特征与层序内部结构的关系，提高对低级次层序单元的识别精度。研究表明，时间域频率值、频团能量、频支时间厚度的变化及分叉结构、横向展布规律和组合样式、多期时频层序的形成，与地层属性、沉积旋回间存在着较明显的对应关系。直接利用频率属性的各种特征，能够从不同角度更合理地划分多期次旋回的各类时频层序，可以较准确地分辨出较低级次的层序细节，从而实现对薄储层的高精度预测。     

利用反褶积广义S变换提取流体流度属性

在流体流度属性计算过程中，不同时频分析方法获得的流体流度属性剖面的分辨率存在差异，进而影响储层预测精度，而在流体流度属性计算过程中岩石物理关键参数又难以求取（如岩石的基质体积模量）。为此，引入反褶积广义S变换及LRM线性拟合法提取流体流度属性。具体方法为：利用LRM线性拟合法计算基质体积模量，由Silin等的快纵波反射共振峰值频率公式计算峰值频率，再根据流体流度与振幅对频率的一阶导数的关系，获得储层流体流度属性；通过反褶积广义S变换，提高流体流度属性剖面的分辨率。仿真试验及实例分析结果表明：反褶积广义S变换的时频分布具有较高的时频分辨率和聚集性，对非平稳信号中不同信号分量有较强的区分能力，更适应非平稳地震信号流体流度属性的计算；LRM线性拟合法为确定岩石基质体积模量提供了一种方法。     

希尔伯特—黄变换时频分析在沉积旋回划分中的应用

希尔伯特—黄变换是基于地震数据对信号进行经验模态分解的新的时频分析方法,其克服了原有时频分析方法因受到分辨率和信号平稳性的限制导致沉积旋回划分精度降低的影响,通过对非平稳信号进行处理得到地震信号不同固有模态分量的瞬时时频特征,以此为基础,精细刻画地震资料中的时间、频率和能量之间的关系,进而依据不同模态分量的瞬时时频特征划分出不同级次的地层沉积旋回。模型数据与实际地震资料的处理结果表明,地震数据通过希尔伯特—黄变换时频分析能够准确地进行地层沉积旋回划分,实现的过程简单实用且精确度较高,从而为地层的沉积旋回划分和精细对比提供了有效方法和参考依据。     

基于WVD-MEM的高分辨河道识别方法

作为重要的油气储集体,河道砂体一直是油气勘探开发领域的热点研究目标。近年来,随着油气勘探开发程度的不断加深,埋藏更深、宽度更窄、厚度更薄的河道逐渐成为关注重点。然而,受河道埋深、纵横向分布特点和地震资料主频、频带、空间分辨率等因素的制约,运用传统的地震属性解释和时频分析方法进行高精度河道识别难度较大,识别效果往往欠佳。为此,采用Wigner-Ville分布（WVD）与最大熵方法（Maximum Entropy Method,MEM）相结合的非平稳信号分析方法（简称WVD-MEM）,研究通过MEM扩展WVD的核函数项,有效消除WVD信号分析中存在的交叉项干扰,同时保持较高的时频聚焦性和分辨率,进而计算WVD的最大熵功率谱、瞬时振幅等地震属性,从提升瞬时振幅、功率谱等分辨率的角度,突出地震数据的河道响应特征,提高分辨能力。该方法在川西地区地震资料河道识别的实际应用中取得了良好效果。     

利用Hilbert-Huang变换提取地震信号瞬时参数

 通过Hilbert变换求取的信号瞬时参数并非对任何信号都有物理意义，此法通常要求被分析信号是窄带或平稳的，而且对噪声很敏感。而实际地震信号既非平稳又含有噪声，若在实际应用中不加考虑地对地震信号进行Hilbert变换以求取瞬时参数，这种情况下求取的瞬时参数将缺乏物理意义甚至失真。Hilbert-Huang变换是一种新的分析非平稳非线性信号的方法，它先将信号进行经验模态分解（EMD），形成有限个固有模态函数（IMF）之和，再对固有模态函数作Hilbert变换求取时频谱，求取的时频谱在时域和频域都具有较高的分辨率。本文将Hilbert-Huang变换应用于地震瞬时参数的提取，实例表明，对地震剖面做EMD可以得到不同时间尺度上的特征，Hilbert谱比传统的时频谱在时间和频率域上的分辨率都要高，强反射层在第1阶IMF瞬时频率剖面上比原瞬时频率剖面上表现得更为明显。     

基于时频域Teager主能量的储层检测

油气储层可引起地震信号的能量密度产生异常,因而可利用这种异常进行储层检测。本文在广义S变换的基础上,推导出了一种时频域Teager能量,并定义了反映地震信号能量密度主要信息的瞬时Teager主能量属性。经实际地震信号的分析,发现时频域Teager能量分布具有更高的时频聚集性和时间分辨率。三维地震资料的处理结果表明,瞬时Teager主能量可有效地反映油气储层的位置,准确刻画储层的空间展布及内部的非均质性,可作为分析储层的一种新的瞬时谱属性。     

地震谱分解算法对比与局限性分析

地震反射是典型的非平稳信号，地震谱分解实质上就是连续时频谱分析。谱分解为一非惟一的过程，可供选用的算法很多。每种算法既有优点，又有缺陷。为了达到精确应用的目的，选用适当的算法十分重要。在对目前常用的几种谱分解算法介绍的基础上，结合其中一些方法的谱分解结果，对各种算法的时间、频率分辨率进行了对比分析，指出了各类算法的局限性，并针对不同用途指出了适用的谱分解方法。     

广义S变换窗函数的分析和改进

地震信号是一种非线性、非平稳的信号，用时频分析技术处理地震信号，可以最大化地保留原始信息，也可以较为精确地分析数据时间和频率特征。现阶段应用于地震数据处理方面的时频分析方法有很多种，该文在对S变换和广义S变换方法进行对比分析的基础上，对广义S变换的窗函数进行了详细分析研究，结果表明窗函数的控制参数可以简化。文中给出了实际资料的计算结果，简化后的变换方法其效果与广义S变换一致。