專利名稱：一種利用地震數據瞬時頻率屬性進行油氣檢測的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及地震勘探數據處理技術，是一種利用地震數據瞬時頻率屬性進行油氣 檢測的方法。
背景技術：
含油氣層的內部及其下部，地震波的能量將發(fā)生明顯的高頻衰減，利用地震能量 衰減進行油氣預測成為可能。衰減是地震波在地下介質傳播中總能量的損失，是介質內在的屬性。引起地震波 衰減的因素有內部和外部兩種因素引起地震波衰減的內部因素是介質中固體與固體、固 體與液體、液體與液體界面之間的能量耗損；外部因素主要來自大尺度的不均勻性介質引 起的散射。當前對于吸收衰減梯度的計算主要利用短時傅里葉變換和小波變換對地震波的 高頻段進行分析計算。都是先對地震波進行時頻分解，然后利用總能量的65%和85%之 間對應的時頻譜進行曲線擬合，其得到的是高頻段吸收衰減梯度。由于地震波傳播過程中 要經受地震的強烈吸收，高頻能量損失很快，在一定的信噪比情況下，當高頻噪音干擾較強 時，高頻段吸收衰減梯度更多的是反映噪音的影響，不能完全指示油氣。同時，基于短時傅里葉變換的吸收衰減梯度計算方法存在兩個嚴重不足(1)短 時傅里葉變換的時窗固定，時頻網格等寬，不能隨頻率的需要而改變，對高低頻的分辨都不 利。(2)當時窗選取過大，尤其是時窗內包含強反射層時，氣層的衰減異常特征會減弱以至 消失；因為時窗選取過大，氣層的衰減異特征受強反射層的影響而產生“屏蔽”效應。實際資料處理中的小波變換都是離散小波變換，其尺度因子與頻率之間的關系不 確定，也會造成時頻分辨能力不足的問題。廣義S變換采用時窗寬度隨頻率f呈反比變化高斯窗函數，在低頻段時窗較寬，獲 得較高的頻率分辨率；高頻段時窗較窄，獲得很高的時間分辨率?？梢愿鶕嶋H資料的分析 需要，調整參數，完全滿足實際資料的時頻分析。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是提供一種利用廣義S變換對地震資料進行時頻分析，并對低頻段的 時頻譜進行擬合，得到低頻段吸收衰減梯度，以更好的指示油氣的利用地震數據瞬時頻率 屬性進行油氣檢測的方法。本發(fā)明具體步驟包括1)采集記錄地震原始數據；2)對數據在頻率域進行廣義S變換得到其每個樣點的時頻譜，確定時頻譜中總能 量的15%和35%分別對應的頻率為計算低頻段吸收衰減梯度的起始頻率和終止頻率；3)對起始頻率和終止頻率間的時頻譜ρ (Tk，f)取自然對數后利用最小二乘法進行 擬合，得到該樣點的低頻段吸收衰減梯度；
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步驟3)所述的吸收衰減梯度的計算公式為


其中，P(Tk，f)為Tk時間，對應頻率f的地震信號的時頻譜； p(o, f)為地震子波的波峰處，對應頻率f的地震信號的時頻譜； Tk
^ τ τ ’ Qeq (Tk)是Tk處的等效Q值；
QeqD =
I"
Q(r)
Q(T)為時間τ處對應的層Q s和r均為比例因子，取正數； fmain為地震子波的主頻；
4)重復步驟2)_3)，直到得到所有道中每個樣點的低頻段吸收衰減梯度；
5)低頻段吸收衰減梯度強的位置對應含油氣有利區(qū)域，確定油氣檢測結果。 本發(fā)明對信噪比的要求不高，時頻分辨能力強，對每個樣點的時頻譜進行曲線擬
合時可消除部分較弱的噪音，同時避開高頻干擾的影響；本發(fā)明算法簡單，計算效率高。


圖1計算低頻段吸收衰減梯度示意圖；圖2動校后的VSP上行波；圖3低頻段吸收衰減梯度圖；圖4瞬時主頻；圖5層速度；
具體實施例方式本發(fā)明是在地震勘探資料中利用廣義S變換，將地震資料變換到時頻域；再結合 地震波吸收衰減在瞬時頻率上的差異，在時頻域對低頻段的時頻譜進行擬合，得到低頻段 吸收衰減梯度，以更好的指示油氣。以下結合附圖詳細說明本發(fā)明。本發(fā)明具體實現步驟如下1)采集記錄地震原始數據；圖2是某井的VSP資料經過處理后的上行波拉平剖 面，據鉆井顯示，含氣層出現在1.78-1.79S處;2)對數據在頻率域進行廣義S變換得到其每個樣點的時頻譜，確定時頻譜中總能 量的15%和35%分別對應的頻率為計算低頻段吸收衰減梯度的起始頻率和終止頻率；3)對起始頻率和終止頻率間的時頻譜ρ (Tk，f)取自然對數后利用最小二乘法進行 擬合，計算該樣點的低頻段吸收衰減梯度；如利用圖1中總能量的15% -35%之間對應的時 頻譜進行擬合；步驟3)所述的吸收衰減梯度的計算公式為
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其中，p(Tk，f)為Tk時間，對應頻率f的地震信號的時頻譜；p(0，f)為地震子波的波峰處，對應頻率f的地震信號的時頻譜；
，Qeq (Tk)是 Tk 處的等效 Q 值； Α Q(T)Q(T)為時間τ處對應的層Qs和r均為比例因子，取正數；fmain為地震子波的主頻；4)重復步驟2)_3)，得到所有道中每個樣點的低頻段吸收衰減梯度；5)確定低頻段吸收衰減梯度強的位置，對應含油氣有利區(qū)域，進行油氣檢測。如圖3中在1. 78-1. 79S處，低頻段吸收衰減梯度明顯變大，反應出地層很強的吸 收，圖4瞬時主頻是時頻譜中能量最大值對應的頻率，在1. 78-1. 79S處，地震波的瞬 時主頻約為20hz，相對圍巖而言，明顯降低。圖5層速度在1. 78-1. 79S處，明顯降低到4800m/s，變化趨勢吻合很好，指示了油 氣的存在。
權利要求
一種利用地震數據瞬時頻率屬性進行油氣檢測的方法，其特征是具體步驟包括1)采集記錄地震原始數據；2)對數據在頻率域進行廣義S變換得到其每個樣點的時頻譜，確定時頻譜中總能量的15％和35％分別對應的頻率為計算低頻段吸收衰減梯度的起始頻率和終止頻率；3)對起始頻率和終止頻率間的時頻譜p(Tk，f)取自然對數后利用最小二乘法進行擬合，得到該樣點的低頻段吸收衰減梯度；4)重復步驟2) 3)，直到得到所有道中每個樣點的低頻段吸收衰減梯度；5)低頻段吸收衰減梯度強的位置對應含油氣有利區(qū)域，確定油氣檢測結果。
2.根據權利要求1的方法，特征是步驟3)所述的吸收衰減梯度的計算公式為 )其中，p(tk，f)為tk時間，對應頻率f的地震信號的時頻譜； p(o, f)為地震子波的波峰處，對應頻率f的地震信號的時頻譜； q(t)為時間τ處對應的層q s和r均為比例因子，取正數； fmain為地震子波的主頻。
全文摘要
本發(fā)明目的是利用地震數據瞬時頻率屬性進行油氣檢測的方法，包括采集記錄地震原始數據；對數據在頻率域進行廣義S變換得到其每個樣點的時頻譜，確定時頻譜中總能量的15％和35％分別對應的頻率為計算低頻段吸收衰減梯度的起始頻率和終止頻率；對起始頻率和終止頻率間的時頻譜p(Tk，f)取自然對數后利用最小二乘法進行擬合，得到該樣點的低頻段吸收衰減梯度；低頻段吸收衰減梯度強的位置對應含油氣有利區(qū)域，確定油氣檢測結果。本發(fā)明對信噪比的要求不高，時頻分辨能力強，算法簡單，計算效率高。
文檔編號G01V1/28GK101923176SQ20101022706
公開日2010年12月22日 申請日期2010年7月6日 優(yōu)先權日2010年7月6日
發(fā)明者容嬌君, 張固瀾, 張彥斌, 彭繼新, 李彥鵬 申請人:中國石油天然氣集團公司;中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司