專利名稱：利用地震信號(hào)包絡(luò)峰值瞬時(shí)頻率估計(jì)介質(zhì)品質(zhì)因子的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地震勘測(cè)方法，特別是關(guān)于一種利用地震信號(hào)的包絡(luò)峰值處瞬時(shí)頻率估計(jì)介質(zhì)品質(zhì)因子的方法。
背景技術(shù)：
地震波在地下傳播過程中，由于地層的黏彈性，地震波會(huì)被吸收，包括衰減和頻散。地震衰減的大小一般用地層的品質(zhì)因子Q值來測(cè)量。實(shí)驗(yàn)室和實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果表明， 品質(zhì)因子Q值和巖石屬性、流體屬性及流體飽和度等因素有關(guān)。因此，品質(zhì)因子Q值是儲(chǔ)層識(shí)別、烴類檢測(cè)的一個(gè)有效工具。另外，品質(zhì)因子Q值在更好地解釋AVO(Amplitude Versus Offset，振幅隨偏移距的變化)效應(yīng)，提高地震成像分辨率，時(shí)移地震中檢測(cè)和監(jiān)視流體儲(chǔ)層，以及提高地層物性研究等方面都有重要意義。對(duì)于地層衰減參數(shù)估計(jì)，前人提出了多種方法。通常，利用地震信號(hào)的幅度來估計(jì)品質(zhì)因子Q值。在時(shí)間域中一般用脈沖幅度衰減、脈沖上升時(shí)間和脈沖展寬等途徑來計(jì)算品質(zhì)因子Q值。這些方法都需要利用脈沖幅度，然而地震脈沖的幅度信息經(jīng)常受到散射、幾何擴(kuò)散及其它因素的影響，導(dǎo)致這些時(shí)間域方法估計(jì)的品質(zhì)因子Q值值精度低。頻率域中衰減估計(jì)方法通常有對(duì)數(shù)譜比法(LSR)、中心頻率偏移法(CM)和峰值頻率偏移法。這些方法首先要用一個(gè)時(shí)間窗去截取一段地震記錄，然后計(jì)算截取地震記錄的i^ourier譜；然而在實(shí)際中，一旦時(shí)間窗的類型和長(zhǎng)度選擇不合適就可能使譜估計(jì)不準(zhǔn)確，就會(huì)影響衰減估計(jì)精度。假設(shè)源子波為理想脈沖，李宏兵等提出了在小波域利用峰值尺度的變化來估計(jì)品質(zhì)因子Q值的方法，由于實(shí)際震源子波和脈沖信號(hào)差異很大實(shí)際，所以其實(shí)際應(yīng)用可能會(huì)受到一定限制。品質(zhì)因子Q值也可以通過地震子波的瞬時(shí)頻率變化來估計(jì)。Gabor提出瞬時(shí)頻率的概念，Taner將瞬時(shí)頻率用于地震解釋。Tonn (1991)，Barnes (1991and 1993)等分別給出了不同的地震瞬時(shí)譜測(cè)量和地震衰減之間的關(guān)系。假設(shè)震源子波功率譜為理想的帶通子波，Barnes (1993)給出了一個(gè)瞬時(shí)頻率和品質(zhì)因子Q值以及傳輸時(shí)間的關(guān)系，但由于實(shí)際震源的功率譜和理想帶通子波差異較大，所以這種方法需要改進(jìn)。Mathney和 Nowack(1995)提出了瞬時(shí)頻率匹配法，即采用一個(gè)迭代過程匹配因果衰減算子(Aki and Richards, 1980)作用的基準(zhǔn)脈沖和目標(biāo)脈沖包絡(luò)峰值處的加權(quán)瞬時(shí)頻率，并用此方法估計(jì)了炮集資料的衰減；Dasios et alQOOl)用瞬時(shí)頻率匹配法估計(jì)了全波列聲波測(cè)井記錄的衰減。這種方法克服了對(duì)數(shù)譜比法的一些缺點(diǎn)，比如不需要選擇可變的頻帶范圍，但需要利用Hilbert變換計(jì)算瞬時(shí)頻率和復(fù)雜的迭代過程匹配瞬時(shí)頻率。眾所周知，Hilbert變換易受噪聲影響，因此瞬時(shí)頻率匹配法在含噪地震信號(hào)中使用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種利用地震信號(hào)的包絡(luò)峰值瞬時(shí)頻率估計(jì)介質(zhì)品質(zhì)因子的方法。L0006」 為買現(xiàn)上還目的，本友明米取以卜扠木萬茱一柙利用地晨佶號(hào)包絡(luò)峰值瞬吋頻 率估計(jì)介質(zhì)品質(zhì)因子的方法，其包括以下步驟1)以井中兩相鄰檢波器的距離為厚度把介質(zhì)分成的若干薄板；2)對(duì)于第i個(gè)小薄板，用常相位子波逼近其頂部接收的直達(dá)波，并確定其調(diào)制頻 率Oi和能量衰減因子Si,并計(jì)算比值ni= O ノ2 Ji Si;3)用e(t) =x2(t) + (H[x(t)])2計(jì)算第i個(gè)小薄板頂部和底部接收信號(hào)直達(dá)波的 瞬時(shí)振幅，并分別拾取頂部和底部直達(dá)波的包絡(luò)峰值到達(dá)時(shí)刻分別為く和ぐ，然后計(jì)算地震 波在第i個(gè)小薄板的旅行時(shí)間ち=t\ -t\ ；4)計(jì)算第i個(gè)小薄板上下界面處接收信號(hào)的瞬時(shí)頻率，分別記為(り和ガ(り；5)利用步驟3)和步驟4)中計(jì)算的瞬時(shí)振幅和瞬時(shí)頻率，分別提取第i個(gè)小薄板 上下界面處直達(dá)波的包絡(luò)峰值瞬時(shí)頻率，分別記為為ム(0)=ズ(く)，ム(ち)=ガぱ)，然后計(jì) 算第i個(gè)小薄板內(nèi)包絡(luò)峰值瞬時(shí)頻率的變化Afp(i) = fp(0)-fp( T J ；6) Oi, Si, Ti和fp(0)-fp(x》代入下式計(jì)算第i個(gè)小薄板的品質(zhì)因子Q值
權(quán)利要求
1. 一種利用地震信號(hào)包絡(luò)峰值瞬時(shí)頻率估計(jì)介質(zhì)品質(zhì)因子的方法，其包括以下步驟1)以井中兩相鄰檢波器的距離為厚度把介質(zhì)分成的若干薄板；2)對(duì)于第i個(gè)小薄板，用常相位子波逼近其頂部接收的直達(dá)波，并確定其調(diào)制頻率σi 和能量衰減因子\，并計(jì)算比值Jli= Si;3)用e(t)=X2(t) + (H[X(t)])2計(jì)算第i個(gè)小薄板頂部和底部接收信號(hào)直達(dá)波的瞬時(shí)振幅，并分別拾取頂部和底部直達(dá)波的包絡(luò)峰值到達(dá)時(shí)刻分別為^和^，然后計(jì)算地震波在第i個(gè)小薄板的旅行時(shí)間廠= - ；4)計(jì)算第i個(gè)小薄板上下界面處接收信號(hào)的瞬時(shí)頻率，分別記為(O和5)利用步驟3)和步驟4)中計(jì)算的瞬時(shí)振幅和瞬時(shí)頻率，分別提取第i個(gè)小薄板上下界面處直達(dá)波的包絡(luò)峰值瞬時(shí)頻率，分別記為為_/；(0) = /力丨)Jp(Ti) = f"^)，然后計(jì)算第 i個(gè)小薄板內(nèi)包絡(luò)峰值瞬時(shí)頻率的變化Afp(i) = fp(O)Ip(Ti)；6)將σ
2.如權(quán)利要求1所述的利用地震信號(hào)包絡(luò)峰值瞬時(shí)頻率估計(jì)介質(zhì)品質(zhì)因子的方法，其特征在于在進(jìn)行步驟2、時(shí)，調(diào)制頻率σ i和能量衰減因子δ i由下式確定 ω\ ν(ω)\ ω
3.如權(quán)利要求1所述的利用地震信號(hào)包絡(luò)峰值瞬時(shí)頻率估計(jì)介質(zhì)品質(zhì)因子的方法，其特征在于在進(jìn)行步驟4)時(shí)，小薄板上下界面處接收信號(hào)的瞬時(shí)頻率由下式確定
4.如權(quán)利要求1所述的利用地震信號(hào)包絡(luò)峰值瞬時(shí)頻率估計(jì)介質(zhì)品質(zhì)因子的方法，其特征在于在進(jìn)行步驟8)時(shí)包括以下內(nèi)容首先，由測(cè)井資料圈定目標(biāo)區(qū)范圍；然后在估計(jì)的衰減剖面上找到目標(biāo)區(qū)對(duì)應(yīng)的位置，檢驗(yàn)其是否與先驗(yàn)的測(cè)井信息吻合；最后，若衰減剖面上的目標(biāo)區(qū)與先驗(yàn)信息吻合，則可以利用衰減剖面上的強(qiáng)吸收區(qū)預(yù)測(cè)其他區(qū)塊的含油氣性。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用地震信號(hào)包絡(luò)峰值瞬時(shí)頻率估計(jì)介質(zhì)品質(zhì)因子的方法，其包括以下步驟1)以井中兩相鄰檢波器的距離為厚度把介質(zhì)分成的若干薄板；2)對(duì)于第i個(gè)小薄板，用常相位子波逼近其頂部接收的直達(dá)波，并確定其調(diào)制頻率σi和能量衰減因子δi，并計(jì)算比值ηi＝σi/2πδi；3)計(jì)算地震波在第i個(gè)小薄板的旅行時(shí)間4)計(jì)算第i個(gè)小薄板上下界面處接收信號(hào)的瞬時(shí)頻率；5)計(jì)算第i個(gè)小薄板內(nèi)包絡(luò)峰值瞬時(shí)頻率的變化Δfp(i)＝fp(0)-fp(τi)；6)將σi，δi，τi和fp(0)-fp(τi)代入包絡(luò)峰值瞬時(shí)頻率和品質(zhì)因子Q值之間的解析關(guān)系式計(jì)算第i個(gè)小薄板的品質(zhì)因子Q值7)重復(fù)步驟2)～6)，依次計(jì)算其它小薄板的品質(zhì)因子；8)利用品質(zhì)因子Q值來預(yù)測(cè)儲(chǔ)層的含油氣性。
文檔編號(hào)G01V1/28GK102288992SQ20111010506
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者姜秀娣, 安琪, 宋亮, 朱偉林, 李麗霞, 楊森林, 糜芳, 翁斌, 趙偉, 趙靜, 陳劍軍, 高靜懷 申請(qǐng)人:中國海洋石油總公司, 中海石油研究中心, 西安交通大學(xué)