：本發(fā)明涉及一種利用地震數(shù)據(jù)動態(tài)頻譜屬性的油氣檢測方法，屬于地震勘探儲層油氣預(yù)測領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
：地震資料攜帶了有關(guān)地下地質(zhì)的豐富信息，以往主要利用幾何學(xué)信息獲取地下地質(zhì)構(gòu)造參數(shù)與特征。隨著地震勘探主要轉(zhuǎn)向巖性勘探領(lǐng)域，人們期望通過其他諸如能量、頻率等地震屬性獲取關(guān)于目的層段巖性和油氣的信息。早期，發(fā)現(xiàn)油氣的存在會在地震疊加剖面上呈現(xiàn)強(qiáng)振幅（亮點(diǎn)），出現(xiàn)了根據(jù)振幅特征（亮點(diǎn)、暗點(diǎn)、平點(diǎn)等）的油氣檢測技術(shù)，亮點(diǎn)技術(shù)等在一些條件簡單地區(qū)取得了成功，但該類方法存在更嚴(yán)重的多解性問題。二十世紀(jì)八十年代出現(xiàn)了以AVO技術(shù)為代表的含油氣直接檢測技術(shù)，該技術(shù)根據(jù)振幅隨偏移距（或入射角）的變化進(jìn)行含油氣（尤其是含氣）的預(yù)測，比亮點(diǎn)技術(shù)具有更明確的物理意義，并主要在新生代盆地中預(yù)測氣藏取得了成功，但針對較致密巖石含油氣預(yù)測的成功率相對較少?；贏VO技術(shù)的含油氣預(yù)測主要難點(diǎn)在于：（1）地震道集數(shù)據(jù)信噪比低，預(yù)測結(jié)果受地震資料品質(zhì)影響較大；（2）地震道集數(shù)據(jù)受觀測系統(tǒng)和環(huán)境噪聲及壓制噪聲方法的影響，一般小偏移距和大偏移距處數(shù)據(jù)振幅發(fā)生畸變，影響AVO分析效果；（3）目標(biāo)為薄層（厚度小于1/4波長）時(shí)，地震振幅受調(diào)諧作用影響，增加了AVO方法預(yù)測油氣的多解性。除了利用地震資料的振幅信息，人們更多地嘗試?yán)玫卣鹳Y料中攜帶的頻率信息進(jìn)行直接油氣檢測，出現(xiàn)了瞬時(shí)針、吸收系數(shù)、衰減梯度、頻譜比等方法，在特定條件下取得了一定量的效果。近年來通過采用小波變換、S變換等信號分析技術(shù)，增加了時(shí)頻分析的分辨率，并被用于頻譜參數(shù)的計(jì)算和含油氣檢測。利用頻率信息預(yù)測含油氣主要是根據(jù)地震子波穿過油氣層所導(dǎo)致高頻信號的衰減現(xiàn)象。實(shí)際上，地震數(shù)據(jù)可被認(rèn)為是由地震子波和地下反射系數(shù)的褶積而成，當(dāng)前利用頻率信息檢測油氣的方法主要存在以下問題：（1）針對單個(gè)地震采樣點(diǎn)或者很薄層段求取頻譜，難以克服反射系數(shù)對頻譜的影響，油氣檢測可靠性低。以申請?zhí)枮?00910236634.6(一種油氣預(yù)測方法)的專利為例，該發(fā)明利用小波函數(shù)良好的時(shí)間域和頻率域局部變化特性，根據(jù)計(jì)算出的多個(gè)縱波信號的主頻和/或品質(zhì)因子預(yù)測油氣分布的有利區(qū)域。由于沒有考慮消除地下反射系數(shù)及其組合對局部頻率信號的影響，頻率信息很大程度受地層結(jié)構(gòu)本身的影響，導(dǎo)致油氣檢測可靠性較差。公開號CN101923176A（一種利用地震數(shù)據(jù)瞬時(shí)頻率屬性進(jìn)行油氣檢測的方法）也存在同樣的問題。（2）現(xiàn)有技術(shù)方法忽視了能較好體現(xiàn)油氣存在導(dǎo)致的地震波衰減頻率域結(jié)構(gòu)特征信息——即動態(tài)頻率屬性，與油氣有關(guān)信息提取不充分。油氣存在對地震波的衰減信息一般較弱，利用單時(shí)窗為計(jì)算單元不足以充分獲取油氣存在所導(dǎo)致的地震頻率變化。公開號CN103197347A（一種基于自適應(yīng)時(shí)窗的吸收分析油氣預(yù)測方法）和公開號CN1412575（一種基于多相介質(zhì)理論的油氣檢測方法）均以目的層為對象以單時(shí)窗頻譜分析的方法檢測油氣。公開號CN102305943A（基于地震子波衰減譜的油氣檢測方法及裝置）通過沿目的層頂?shù)赘鏖_時(shí)窗計(jì)算地震子波頻譜，對地震子波譜進(jìn)行差值計(jì)算，得到地震子波衰減譜用以檢測地層的含油氣性。該方法比其他單時(shí)窗方法有顯著改進(jìn)，但也存在如下不足：①沿目的層頂、底時(shí)窗分別計(jì)算地震波頻譜，卻忽視了目的層段本身時(shí)窗內(nèi)的地震波頻譜，導(dǎo)致信息提取仍有缺陷；該方法僅通過對地震子波譜進(jìn)行差值計(jì)算得到的地震子波衰減譜進(jìn)行油氣檢測，存在方法單一、敏感度低的不足。（3）當(dāng)前利用地震資料頻率信息進(jìn)行油氣檢測的方法雖然較多，但在應(yīng)用中僅是在測試若干方法之后通過人工判斷與選擇，制約了方法選擇的靈活性和有效性，導(dǎo)致油氣檢測精度不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)存在的小時(shí)窗油氣檢測可靠性低、單/雙時(shí)窗信息提取不充分和方法選擇靈活性差等導(dǎo)致的油氣檢測精度不高的問題，提出一種利用地震數(shù)據(jù)三時(shí)窗動態(tài)頻譜信息進(jìn)行油氣檢測的方法，利用短時(shí)傅立葉變換和頻譜平滑方法獲得目的層段及其上、下三個(gè)時(shí)窗的頻譜屬性，利用趨勢分析方法確定時(shí)窗間頻譜屬性的變化量得到頻譜動態(tài)屬性，并通過與目的層段實(shí)際鉆遇油氣層厚度經(jīng)歸一化后相關(guān)分析，優(yōu)選油氣檢測優(yōu)勢頻譜屬性，提高油氣檢測的可靠性和精度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：1、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：設(shè)定工區(qū)地震最終疊加純波數(shù)據(jù)、井位坐標(biāo)、各井目的層段含油氣層厚度和目的層解釋頂、底時(shí)間數(shù)據(jù)；2、提取井旁地震道頻譜及動態(tài)屬性：根據(jù)井位坐標(biāo)在地震資料最終疊加純波數(shù)據(jù)抽取井旁地震道，利用短時(shí)窗傅立葉變換和頻譜平滑方法提取井旁地震道目的層段及其上、下三個(gè)時(shí)窗的頻譜屬性，利用趨勢分析方法確定時(shí)窗間以上頻譜屬性的變化量得到動態(tài)頻譜屬性，包括峰值頻率、頻譜能量、加權(quán)頻率、百分比能量對應(yīng)頻率、頻譜比、頻譜梯度、頻譜指數(shù)；3、確定油氣檢測優(yōu)勢頻譜屬性：把步驟2提取的各井目的層段三個(gè)時(shí)窗的頻譜屬性、動態(tài)頻譜屬性與含油氣層厚度歸一化并作相關(guān)分析，優(yōu)選能夠較好反映油氣存在的頻譜屬性或動態(tài)頻譜屬性；4、針對工區(qū)地震數(shù)據(jù)體提取優(yōu)勢頻譜屬性：根據(jù)步驟3中由井旁地震道分析確定的油氣檢測頻譜屬性與動態(tài)頻譜屬性，統(tǒng)稱為優(yōu)勢頻譜屬性，在工區(qū)地震資料最終疊加純波數(shù)據(jù)中沿目的層頂、底層位控制的目的層段提取該屬性；5、顯示分析，識別有利區(qū)：對步驟4提取的優(yōu)勢頻譜屬性在平面圖上以顏色變化進(jìn)行顯示，分析、識別有利目標(biāo)區(qū)。本發(fā)明的有益效果是：（1）針對目的層段而不是單個(gè)薄層，利用短時(shí)傅立葉變換和頻譜平滑方法能夠較好地獲得地震子波頻譜信息，克服以往瞬時(shí)頻譜屬性分析受反射系數(shù)影響大的不足；（2）三時(shí)窗分析方法能夠獲得目的層段及頂、底相鄰時(shí)窗的頻譜屬性和動態(tài)頻譜屬性，能夠比以往單/雙時(shí)窗方法更充分獲取目的層段的地震波頻率信息；（3）本發(fā)明中把各頻譜屬性和動態(tài)頻譜屬性與含油氣層厚度做相關(guān)分析進(jìn)行屬性優(yōu)選，避免了屬性選擇的盲目性。附圖說明：圖1為本發(fā)明流程框圖；圖2為中國四川盆地普光地區(qū)三維地震最終疊加純波數(shù)據(jù)的一個(gè)剖面圖；圖3為中國四川盆地普光地區(qū)須四段部分井含氣厚度統(tǒng)計(jì)表；圖4為由中國四川盆地普光地區(qū)pg2井旁地震道獲得的須四段上中下三個(gè)時(shí)窗的頻率振幅譜；圖5為中國四川盆地普光地區(qū)須四段井旁地震頻譜屬性與含氣層厚度歸一化后疊合顯示圖；圖6為中國四川盆地普光地區(qū)須四段部分高相關(guān)地震頻譜屬性與含氣層厚度層疊合顯示圖；圖7為針對中國四川盆地普光地區(qū)須家河組四段的含氣檢測結(jié)果圖。具體實(shí)施方式：結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。本發(fā)明利用短時(shí)傅立葉變換和頻譜平滑方法計(jì)算目的層段及其頂、底三時(shí)窗的頻譜屬性，利用趨勢分析方法確定時(shí)窗間頻譜屬性的變化量得到頻譜動態(tài)屬性，并通過與目的層段實(shí)際鉆遇油氣層厚度經(jīng)歸一化后相關(guān)分析，優(yōu)選油氣檢測優(yōu)勢頻譜屬性。實(shí)現(xiàn)框圖如附圖1所示，技術(shù)方案詳述如下：1、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：輸入地震最終疊加純波數(shù)據(jù)、井位坐標(biāo)、各井目的層段含油氣層厚度和目的層解釋頂、底時(shí)間數(shù)據(jù)，以下以中國四川盆地普光地區(qū)須四段含氣檢測為例,圖2顯示了一個(gè)標(biāo)有pg2和dw102井位置及須四段頂、低層位的地震剖面圖，圖3顯示了須四段lj1、pg2、dw102和lj2井的含油氣厚度數(shù)據(jù)；2、提取井旁地震道頻譜及動態(tài)屬性，包括：2.1、根據(jù)步驟1確定數(shù)據(jù)，利用井位坐標(biāo)在地震資料最終疊加純波數(shù)據(jù)中抽取井旁地震道；2.2、獲得井旁地震道目的層段三時(shí)窗的頻譜數(shù)據(jù)：利用井旁地震道數(shù)據(jù)，分別以目的層上方、目的層段、目的層下方開三個(gè)時(shí)窗，時(shí)窗大小與目的層時(shí)間厚度相當(dāng)，分別稱為上、中、下時(shí)窗，利用短時(shí)窗傅立葉變換得到頻譜數(shù)據(jù)并對頻譜數(shù)據(jù)平滑，圖4顯示了過pg2井井旁地震道須4段上、中、下時(shí)窗的頻率振幅譜，由于pg2井須四段具有24m厚的含氣層，從上到下三個(gè)時(shí)窗的頻率成分呈現(xiàn)了向低頻衰減的特征；2.3、由2.2中獲得的三個(gè)時(shí)窗頻譜數(shù)據(jù)確定其頻譜屬性：分別由上、中、下三個(gè)時(shí)窗的頻譜數(shù)據(jù)確定各時(shí)窗相應(yīng)的頻譜屬性：峰值頻率fp——或稱主頻，頻譜中最大振幅對應(yīng)的頻率值；頻譜能量E——頻譜數(shù)據(jù)振幅積分求和，令A(yù)(f)為頻率域振幅譜中頻率f對應(yīng)的振幅，則加權(quán)頻率fw——頻率與該頻率對應(yīng)振幅乘積的積分和除以頻譜能量30%能量頻率f30——頻譜數(shù)據(jù)積分達(dá)總頻譜能量30%所對應(yīng)的頻率，依次類推得40%、50%、60%、70%、80%、90%能量頻率f40、f50、f60、f70、f80、f90，統(tǒng)稱百分比能量對應(yīng)頻率；頻譜比rf——以主頻fp或加權(quán)頻率fw為界，分別對高頻部分和低頻部分頻譜積分求和，并相除得到頻譜梯度fslope——用主頻或加權(quán)頻率與90%能量頻率之間的頻譜數(shù)據(jù)，利用最小二乘法擬合振幅與頻率的一次方程線性關(guān)系，一次方程的斜率即為頻譜斜率；頻譜指數(shù)findex——用主頻或加權(quán)頻率與90%能量頻率之間的頻譜數(shù)據(jù)，對頻率及振幅取對數(shù)后利用最小二乘法擬合振幅與頻率的一次方程線性關(guān)系，一次方程的斜率即為頻譜指數(shù)；2.4、確定動態(tài)頻譜屬性：針對2.3中確定的頻譜屬性，首先利用上、下時(shí)窗的頻譜屬性數(shù)值預(yù)測來中時(shí)窗該屬性的數(shù)值；然后，把中時(shí)窗該屬性的實(shí)際值與預(yù)測值的差作為該屬性時(shí)窗間的動態(tài)變化量。以30%能量對應(yīng)頻率f30為例，設(shè)上、中、下時(shí)窗的30%能量對應(yīng)頻率分別為則中時(shí)窗30%能量對應(yīng)頻率的預(yù)測值為那么，30%能量對應(yīng)頻率的動態(tài)變化，即30%能量對應(yīng)頻率的動態(tài)屬性為其他頻譜屬性的動態(tài)屬性確定方法與此類同。3、確定油氣檢測優(yōu)勢頻譜屬性：3.1、數(shù)據(jù)歸一化處理：把由步驟2中得到的井旁地震道上、中、下三時(shí)窗頻譜屬性、動態(tài)頻譜屬性（以下統(tǒng)稱頻譜屬性）及各井目的層段含油氣層厚度歸一化，其方法為：令x為頻譜屬性或含油氣層厚度的統(tǒng)稱，則歸一化之后的數(shù)值為式（7）中，xmin和xmax分別為歸一化之前頻譜屬性或含油氣層厚度的最小值和最大值，圖5所示為歸一化之后的含氣層厚度與頻譜屬性的疊合顯示圖，圖中紅色粗線為工區(qū)各井須四段含氣層厚度曲線，其他曲線代表工區(qū)各井須四段不同頻譜屬性的曲線；3.2、確定頻譜屬性與含油氣層厚度的相關(guān)系數(shù)：把步驟3.1中歸一化后的頻譜屬性與含油氣層厚度進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，求取相關(guān)系數(shù)。令歸一化之后的含油氣層厚度為x，頻譜屬性i歸一化后的結(jié)果為yi，則相關(guān)系數(shù)計(jì)算方法為x、y的協(xié)方差除以x、y的標(biāo)準(zhǔn)差之積，則頻譜屬性i與含油氣層厚度的相關(guān)系數(shù)為式中n為參與相關(guān)計(jì)算的井的個(gè)數(shù)，和分別為含油氣層厚度和頻譜屬性i的平均值；3.3、優(yōu)選含油氣檢測優(yōu)勢頻譜屬性：根據(jù)頻譜屬性與含油氣層厚度相關(guān)系數(shù)確定含油氣檢測的優(yōu)勢頻譜屬性，優(yōu)選與含油氣層厚度相關(guān)較好的屬性，附圖6疊合顯示了歸一化之后的含油氣層厚度、動態(tài)頻譜能量屬性、動態(tài)頻譜斜率屬性、中時(shí)窗頻譜斜率屬性、下時(shí)窗頻譜能量屬性，其中，動態(tài)頻譜能量屬性與含氣顯示厚度相關(guān)性較好，選擇該屬性作為目的層段油氣檢測的優(yōu)勢頻譜屬性。4、針對工區(qū)地震數(shù)據(jù)體提取優(yōu)勢頻譜屬性：針對工區(qū)地震資料最終疊加純波數(shù)據(jù)體以目的層段為對象提取步驟3中確定的油氣檢測優(yōu)勢頻譜屬性，并記錄下來。5、顯示分析，識別有利區(qū)：對步驟4中提取和記錄的油氣檢測優(yōu)勢頻譜屬性在平面圖上以顏色變化進(jìn)行顯示，識別有利目標(biāo)區(qū)。圖7所示為利用頻譜能量動態(tài)屬性對中國四川盆地普光地區(qū)須四段進(jìn)行含氣檢測的結(jié)果，由紅到藍(lán)表示該層段含氣情況由好到差，預(yù)測結(jié)果與已鉆井符合較好，證明了該方法的可靠性和有效性。