一種小波域疊前地震道集吸收衰減參數(shù)估計(jì)算法
【專利摘要】本發(fā)明利用地層對不同頻率地震波衰減程度的差異，提出了一種時(shí)頻域地震道集吸收衰減參數(shù)估計(jì)算法。具體算法是：對每個(gè)共中心點(diǎn)道集，在小波域提取某一時(shí)刻的高低頻衰減曲線，以這兩個(gè)單頻衰減曲線圍成的面積來表示該CMP點(diǎn)在這一時(shí)刻地震波通過地層的吸收程度。通過對整個(gè)時(shí)間窗逐時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，得到整個(gè)分析區(qū)域完整的吸收特性參數(shù)數(shù)據(jù)體。在吸收特性剖面上，以高吸收特性來預(yù)測烴類異常。實(shí)際資料算例結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性。與疊后吸收衰減方法相比，該方法不受疊加處理環(huán)節(jié)對信號的影響，提高了地震資料估計(jì)地層衰減參數(shù)的精度。
【專利說明】一種小波域疊前地震道集吸收衰減參數(shù)估計(jì)算法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及石油地球物理勘探【技術(shù)領(lǐng)域】，屬于地震資料解釋范疇，是一種時(shí)頻域疊前地震道集吸收衰減參數(shù)估計(jì)算法具體地說是一種小波域疊前地震道集吸收衰減參數(shù)估計(jì)算法。
【背景技術(shù)】
[0002]地震資料解釋是地震數(shù)據(jù)處理的重要環(huán)節(jié)，它是將地震資料轉(zhuǎn)化成我們對勘探區(qū)地下地質(zhì)情況的認(rèn)識(shí)，并從中找到與油氣有關(guān)的信息。在進(jìn)行儲(chǔ)層含油氣性預(yù)測過程中，地層的吸收特性是一個(gè)非常重要的參數(shù)，它對巖性變化有著很高的靈敏度，特別當(dāng)?shù)貙又泻杏蜌鈺r(shí)，它會(huì)表現(xiàn)出很大的異常突變特征。
[0003]地震波在地層中傳播時(shí)，由于散射、地層吸收等原因，能量會(huì)發(fā)生衰減，這種介質(zhì)本身所固有的衰減特性通常用品質(zhì)因子Q來描述。它是地震波傳播一個(gè)波長距離后儲(chǔ)能與耗散能的比率，與地層內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及巖性和流體特征密切相關(guān)，一般來講，Q值越大表明吸收越小，Q值越小吸收越大。由波傳播理論可知，地震波的這種衰減特性還與頻率密切相關(guān)，頻率越高，彈性波衰減越快，導(dǎo)致地震波主頻向低頻方向移動(dòng)。當(dāng)儲(chǔ)層巖石中含有油氣時(shí)，儲(chǔ)層具有低Q的特征，地震波在聚集了石油、天然氣的儲(chǔ)層中傳播時(shí)，會(huì)發(fā)生非彈性衰減，對高頻成分的吸收衰減更強(qiáng)，低頻能量相對增強(qiáng)，因此利用高、低頻率段的地震波吸收衰減特征可以間接預(yù)測油氣存在以及分布范圍。
[0004]當(dāng)前對于地震波衰減的研究主要集中在Q估算上:頻譜比率法，升時(shí)法，時(shí)間域振幅衰減法，質(zhì)心頻率偏移法等。以上每一種估算方法都是建立在一系列的假設(shè)之上，而且都是基于疊后地震資料的。疊加模糊了振幅和旅行時(shí)信息，掩蓋了道集中某些巖性和流體特征，一些細(xì)微的地層特征在疊后資料上是檢測不到的，特別是當(dāng)油藏本身的厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于地震的分辨能力時(shí)，由疊后地震資料提取的數(shù)據(jù)很難對產(chǎn)層做準(zhǔn)確定位。相較于疊后資料，疊前地震道集含有更豐富的地層信息，對疊前資料的處理和解釋，可以提高烴類預(yù)測精度。
[0005]小波分析是上世紀(jì)80年代,Grossman和Morlet首次提出的一種信號時(shí)間_尺度或時(shí)間-頻率分析方法，具有多分辨率的特點(diǎn)，能根據(jù)高低頻信號特點(diǎn)自適應(yīng)調(diào)整時(shí)-頻窗寬度，在時(shí)域和頻域都具有良好的局部化性質(zhì)，完全解決了傅里葉變換局部特征差，短時(shí)傅里葉變換對高低頻信號處理缺乏選擇性的缺陷，自問世以來，在地震數(shù)據(jù)處理中得到了廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種利用小波變換對疊前地震道集吸收衰減參數(shù)進(jìn)行估計(jì)的算法，并將該算法應(yīng)用于疊前實(shí)際地震資料的數(shù)據(jù)處理中，根據(jù)吸收特性剖面的高吸收特性來預(yù)測烴類異常。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
基于地層對不同頻率地震波衰減程度的差異，將疊前地震數(shù)據(jù)通過Morlet小波變換轉(zhuǎn)換到時(shí)間頻率域，即將時(shí)間域的全頻地震信號分解為各個(gè)不同頻率段的時(shí)間域地震信號，提取每個(gè)共中心點(diǎn)道集在某一時(shí)刻的高頻和低頻衰減曲線，以這兩個(gè)單頻衰減曲線圍城的面積來表示該CMP點(diǎn)在該時(shí)刻地震波通過地層時(shí)的吸收程度。通過對整個(gè)時(shí)間窗逐時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，得到整個(gè)分析區(qū)域完整的吸收特性參數(shù)數(shù)據(jù)體，在吸收特性剖面上，以高吸收特性來預(yù)測烴類異常。
[0008]本發(fā)明主要利用小波域分頻計(jì)算瞬時(shí)振幅，然后利用某一時(shí)刻某個(gè)CMP道集高低頻曲線圍成的面積作為該CMP在該時(shí)刻的吸收衰減參數(shù)，利用了小波分析局部化優(yōu)勢，具有一定的抗噪性能，可準(zhǔn)確刻畫目的層高頻衰減特征。
[0009]與疊后吸收衰減方法相比，該方法不受疊加處理環(huán)節(jié)對信號的影響，提高了地震資料估計(jì)地層衰減參數(shù)的精度。
[0010]該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程為:
I)采用人工激發(fā)并由檢波器記錄地震波，取得原始疊前地震數(shù)據(jù)，去噪保幅 處理，抽取疊前地震道集并對其做同相軸拉平處理；
將某個(gè)CMP道集s(.% t)經(jīng)小波變換，得到其時(shí)頻域數(shù)據(jù)體:TiCti /; t),其中，
?為接收器空間坐標(biāo)(即偏移距)，/為尺度或頻率。
[0011]3)利用以下公式求得小波域CMP道集地層吸收衰減參數(shù)
固定時(shí)刻t = T0,從數(shù)據(jù)體『rjx, /;r)中抽取兩個(gè)單頻曲線p(x;/J:,)和,
其中和= 分別表示I5時(shí)刻頻率為厶和的高、低頻曲線，則小波域CMP道集地層吸收衰減參數(shù)由下式得到:
【權(quán)利要求】
1.一種小波域疊前地震道集吸收衰減參數(shù)估計(jì)算法，其特征在于基于地層對不同頻率地震波衰減程度的差異，將疊前地震數(shù)據(jù)通過Morlet小波變換轉(zhuǎn)換到時(shí)間頻率域，即將時(shí)間域的全頻地震信號分解為各個(gè)不同頻率段的時(shí)間域地震信號，提取每個(gè)共中心點(diǎn)道集在某一時(shí)刻的高頻和低頻衰減曲線，以這兩個(gè)單頻衰減曲線圍城的面積來表示該CMP點(diǎn)在該時(shí)刻地震波通過地層時(shí)的吸收程度；通過對整個(gè)時(shí)間窗逐時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，得到整個(gè)分析區(qū)域完整的吸收特性參數(shù)數(shù)據(jù)體，在吸收特性剖面上，以高吸收特性來預(yù)測烴類異常。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于主要利用小波域分頻計(jì)算瞬時(shí)振幅，然后利用某一時(shí)刻某個(gè)CMP道集高低頻曲線圍成的面積作為該CMP在該時(shí)刻的吸收衰減參數(shù)，利用了小波分析局部化優(yōu)勢，具有一定的抗噪性能，可準(zhǔn)確刻畫目的層高頻衰減特征。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程為: 1)采用人工激發(fā)并由檢波器記錄地震波，取得原始疊前地震數(shù)據(jù)，去噪保幅處理，抽取疊前地震道集并對其做同相軸拉平處理； 2)將某個(gè)CMP道集經(jīng)小波變換，得到其時(shí)頻域數(shù)據(jù)體pa/d,其中，X為接收器空間坐標(biāo)(即偏移距)，/為尺度或頻率； 3)利用以下公式求得小波域CMP道集地層吸收衰減參數(shù) 固定時(shí)刻t = ,從數(shù)據(jù)體中抽取兩個(gè)單頻曲線和為)，其中和分別表示&時(shí)刻頻率為厶和Z的高、低頻曲線，則小波域CMP道集地層吸收衰減參數(shù)由下式得到:ρ: (r0) = V ((L ΑΛ)|-f:, h )|) 其中，i力CMP道集數(shù)據(jù)隨偏移距變化的序號，M為該CMP道集中的地震道個(gè)數(shù)； 4)逐CMP道集進(jìn)行上式的運(yùn)算，會(huì)形成一條在t= L時(shí)刻的吸收衰減特 性曲線，由地層的吸收特性可知，當(dāng)儲(chǔ)層中含有油氣時(shí)，該曲線會(huì)有明顯的異常凸起，由此可檢測烴類異常，確定油氣藏范圍； 5)最后，通過對整個(gè)時(shí)間窗逐時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，得到對整個(gè)分析區(qū)域完 整的吸收特性參數(shù)數(shù)據(jù)體。
【文檔編號】G01V1/28GK103984013SQ201410167091
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】高亞力 申請人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司