应用黏弹性波动方程模拟地震低频阴影

以地震频谱分解为基础的低频阴影提取技术是一项有效的烃类检测方法,但是对于低频阴影的产生机理一直缺少明确的解释。本文通过建立含流体饱和介质的等效地质模型,采用黏弹性波动方程进行正演模拟,对得到的合成地震记录进行频谱分解,探讨低频阴影现象的产生机制。在低频(如15Hz)瞬时频谱剖面中,含油气储层下方表现为强能量团;当频率增加到55Hz以上时,含油气储层下方的能量则比低频瞬时剖面中对应位置的能量要弱得多,这就是典型的低频阴影现象。对低频阴影形成条件的分析结果表明,对于具有低Q值(QP小于90,QS小于70)且达到一定厚度(厚度大于半个地震波长)的储层,低频阴影现象明显,出现在储层下方最先存在波阻抗差异的地层界面处。     

基于自适应时窗的瞬时子波吸收分析技术

地层吸收特性是识别储层含油气性的有效指标之一。考虑到含油气地层具有低频的地震反射特征,将局部频率算法引入到吸收分析技术中,提出了基于自适应时窗的瞬时子波吸收分析技术(AWEA)。算法实现分为3步:①基于正则化反演算法计算目标储层地震记录的局部频率,进一步计算自适应时窗;②对于每个样点,利用复赛谱技术计算时窗内的瞬时子波频谱;③对频谱高频段和低频段进行非线性反演,计算高、低频吸收因子。采用含气砂体模型测试分析了AWEA算法的抗噪性;通过某气藏实际地震资料的应用试验,对比分析了AWEA技术与常规吸收分析技术在强、中、弱振幅型气层预测中的应用效果和实用性。     

低频阴影检测技术在碳酸盐岩储层预测中的应用

分析碳酸盐岩油气储层的地震响应特征及井旁道频谱认为,碳酸盐岩储层对低频地震响应更敏感。通过低频阴影检测技术原理提取的古城地区油气储层低频、瞬时、强能量信息,凸显出碳酸盐岩油气储层的地震响应特征。实践证明,储层预测成果与实际钻遇情况完全相符,进一步验证了古城地区碳酸盐岩储层的成因规律。     

单频成像技术在油气检测中的应用

单频成像技术是利用小波变换的瞬时频谱分析技术将地震信号变换到频率域，得到单频地震信息的频谱图。当储层含油气时，将会引起高频能量的衰减和低频能量的增强。通过井旁道的对比分析，确定储层由于含油气引起能量的主要高频和低频，两种频谱的对比分析更能有效地确定储层是否含油气，排除其他多解性。这可为隐蔽油气藏的研究提供有力的技术支持。     

基于时频域谱模拟的油气检测技术

地震波穿过含油气储层时,高频能量相对于低频能量衰减更快,地震波频谱特征表现为"低频能量相对增加、高频能量相对衰减"。利用改进S变换对地震数据进行频谱分析,在时频域内通过谱模拟方法得到地震数据的子波谱,能够有效消除反射系数的影响,通过油气藏检测技术识别储层的含油气性,能够进一步提高含油气储层的刻画精度。实际地震资料的油气检测结果与钻井结果一致,验证了该方法的可行性。     

多子波分解与重构中子波的优选

在地震信号的多子波分解与重构中,子波类型与子波分辨率的选择是十分重要的。针对这一问题,首先计算了复数Paul子波和复数Morlet子波的时频谱,并讨论了频率域内子波宽度控制参数对频率域分辨率的影响;然后应用匹配追踪算法对实际地震数据进行多子波分解与重构,从理论上确定了控制复数Paul子波和复数Morlet子波频率域分辨率的最佳子波宽度,对两种子波分解重构地震剖面的差异性进行了对比分析。理论和实际计算结果表明:复数Paul子波与复数Morlet子波的分辨率和频谱能量分布有所不同,在实际应用中需针对不同的研究目的选择不同类型的子波。基于复数Paul子波的重构剖面保留了更多的低频能量,适用于反射同相轴连续的地下构造研究;基于复数Morlet子波的重构剖面高、低频频谱差异大,更适用于地震波吸收衰减研究。     

含油气砂层的频率特征及振幅特征

一般认为砂岩在含油气以后,其地震波的瞬时频率会变低,并且其频谱的10Hz附近的低频成分的能量增加.这种没有论证过的结论直到目前还在被广泛地应用着.为了澄清这个问题,本文用一系列理论模型分析了砂层含油气后的频率特征和振幅特征.其结果说明,地震波的频率特性取决于三个因素:(1)地层的砂泥岩组合情况;(2)子波的波形;(3)地层的含油(气)性.而第三个因素所产生的频率高低没有明显的规律.但亮点条件下往往瞬时频率偏低者居多,这是由于强波接近于一个“单层反射波”的缘故.在任何剖面上,强波大多视周期较大,但它并不与含油(气)性有直接关系,即低频往往是强振幅的派生现象.本文还讨论了单层反射波的频率调谐作用,并通过模型试算对气层的吸收作用作了正确估价.     

基于谱分析的低频阴影检测技术

基于小波变换的瞬时谱分析方法,克服了传统傅立叶时频转换时的时窗问题,提高了地震资料频域内的分辨能力。通过谱分析方法的比较,介绍了瞬时谱分析方法比传统傅立叶变换的改进效果,以及利用瞬时谱分析方法在分频数据体低频部分识别富气层下方的低频阴影来综合预测储层的横向展布特征和含气性异常的检测。研究实例表明低频阴影检测技术可以作为一种储层预测和油气检测的有效辅助方法。     

常规检波器低频数据的评价与恢复及其在地震成像中的应用

地震波低频成分有助于提高地震反演与成像的分辨率及保真度。因地震震源与检波器响应的频宽限制及噪声影响,常规检波器记录中的低频成分难以被充分利用。通过地震数据低频评价、厘定有效频段,进而补偿并充分利用低频成分,可实现频带拓宽。基于地震记录的信噪比和检波器自然频率,本文将常规地震记录频谱划分为常规段、低频可恢复段和低频不可恢复段三个频率区间,并将低频可恢复频段的下限定义为最低有效频率;根据不同地震仪记录有效低频成分能力的差异,提出了常规检波器低频有效性的功率谱密度比方法;利用有效低频初步评价成果,设计了野外联合采集试验和地震数据低频恢复流程。实际资料试验结果表明：对超低频的远震面波信号,4.5Hz检波器数据拓展至0.04Hz仍具有较高的信噪比;对地震勘探中的井炮地震波信号,常规10Hz检波器数据的有效频带可拓展至2Hz。针对恢复低频后的地震记录进行地震成像和速度建模,得到的叠加剖面与波形反演速度剖面的精度和分辨率都有显著提高。     

基于子波衰减的低频伴影数值模拟及油气检测

低频伴影技术已在地震资料检测油气中得到应用,但其形成机理仍然没有令人信服的解释.以叠后地震资料为基础,从地震子波衰减及其在油气中的衰减规律的角度正演含油气储层,然后对正演的地震剖面运用高精度的小波变换时频分析方法提取单频剖面,高频剖面出现储层下方弱能量(即上强、下弱),低频剖面出现储层下方强能量(即上强、下强),与实际...     

储层的地震低频响应及识别

常规地震资料处理中把大地看成是完全弹性介质，实际上，地层岩石孔隙中常常含有流体（油、气、水），当地震波在其中传播时要发生与频率相关的能量衰减和相位畸变，且高频成分的衰减、散射和弥散远高于低频成分。地层介质对地震波的这种选频吸收作用使得在地震波的低频成分中保留了更为丰富的反映介质性质的信息。为此，开展了储层的地震低频响应研究。首先将Korneev等提出的一维弥散粘滞型波动方程拓展为二维形式，推导出二维形式下波动方程的解；然后设计了二维透镜体储层模型，采用二维弥散粘滞型波动方程通过相位移加插值方法进行了数值模拟。数值模拟结果与实验室物理模拟结果类似，从理论上证实了含流体储层存在低频高能量现象（低频伴影）。     

瞬时子波吸收分析技术在复杂地区的应用—以吐哈盆地鄯勒地区为例

由于储层孔隙中充满了气体，地震波高频能量将会很快衰减(气体介质纵波衰减速度相当快)，因此，地震波传播过程中高频能量衰减规律可应用于储层含气性检测。为了确保提取地震信息的准确性，首先对地震资料进行高分辨率、高信噪比和高保真处理，并在此基础上进行了基于子波能量的吸收分析，求取能时变、空变地震子波，再求取瞬时子波能量衰减的垂向分布规律，消除强反射的干扰，以便在叠后资料中准确分析出含气储层的吸收异常。指出吐哈盆地鄯勒地区E_sh气储层为砂砾岩，J^₂x²油储层之下发育多套特殊地层—煤层，这些层位在地震剖面上均表现为强反射，在瞬时子波吸收剖面上表现为强吸收，这样储层含油气引起的强吸收与煤层的强吸收混在了一起，但由于受油气引起的强吸收的影响，煤层的强吸收在含油气段发生了一定的变化，使得含气层、含油层和含煤层的强吸收仍存在差异，例如E_sh层含气部位强吸收存在时窗往上漂移，位置高于砂砾岩地层的地震同相轴，J₂x²油层的强吸收较煤层的强吸收弱，故可以通过这种差异来识别油气层。     

基于广义S变换的低频瞬时能量谱油气检测技术

讨论了S变换的优良性质,并对S变换作了进一步推广。将从地震资料中提取的地震子波代替S变换中的基本小波,实现了应用在地震资料中的广义S变换。通过对原始地震数据做广义S变换,得到了S域中单频率段的复地震道;由单频率段的复地震道进一步求取瞬时属性,得到了广义“三瞬”,即广义瞬时振幅、瞬时频率、瞬时相位(也称单频段的瞬时振幅、瞬时频率、瞬时相位)。当储层中含有流体或气体时,会引起地震波能量和频率的变化,表现为高频段能量的衰减和低频段能量的增强,故利用基于广义S变换的低频瞬时能量谱可进行油气检测。     

频率信息在碳酸盐岩礁滩储层含油气性预测中的应用

根据礁滩相储层的特点及礁滩反射波的特征解释出礁滩的基本分布,利用不同形式的频率信息预测储层的分布。首先阐述影响地震波频率变化的主要因素,然后,利用频率信息识别礁滩储层含油气的可行性,选取表征频率特性的几个主要参数：单低频、主频、频率衰减梯度、高低频能量比和瞬时频率。LY 地区气藏属于碳酸盐岩礁滩相岩性油气藏,具有埋藏深、油气分布不均匀的特点。通过对LY 地区油气储层预测及研究表明,利用不同形式频率信息刻画礁滩相油气储层分布与钻井吻合、频率信息可以很好地刻画储层横向的变化,从而证实了充分利用不同形式频率信息识别油气分布的良好前景。     

一种新的地震波衰减分析方法——预测油气异常的有效工具

地震波衰减与砂岩含油气存在一定的关系,当地震波穿过含油气砂岩时,能量发生明显的高频衰减。本文应用了地震信号能量衰减ＥＡＡ（Ｅｎｅｒｇｙ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ）技术,连续计算、分析地震波剖面的高频衰减系数,并考虑到介质背景衰减的平缓变化,衰减剖面中的异常变化值与地层含油气有关。在ＳＮ油田ＳＳＫ－１测线过井的地震纵波衰减剖面上,长２组表现出产油气层与地震波能量衰减强的部位相吻合。在测     

川西坳陷深层须家河组裂缝模型含气响应研究

川西坳陷深层须家河组具有储层预测难、裂缝分布描述难、含气性检测难等问题。为了进一步揭示该区裂缝介质的含气响应特征，探索裂缝储层预测与描述的有效方法与技术手段，建立了近似地层原位条件的裂缝储层模型并进行数值模拟，从而分析地震波的传播特性，以指导该区地震资料的处理和解释。其主要研究思路是：首先，基于Hudson裂缝介质理论，采用复杂裂缝性气藏地质模型建立方法，充分利用该区的实际地震资料、测井资料与岩石物理测试参数等信息，建立与地层原位条件近似的各种含气裂缝介质模型；其次，运用各向异性介质地震波全波场正演数值模拟技术对裂缝模型进行数值模拟，获得地震波场数据；最后，从地震波的能量、相位、瞬时信息、频谱特征及吸收衰减属性等角度对获得的地震波场记录进行含气性分析，归纳总结裂缝模型的含气响应特征。研究结果显示，当地震波经过含气裂缝介质时，其振幅、相位、频率均具有明显的异常特征，如“亮点”现象、高频衰减等。利用这些异常特征更有利于川西坳陷深层须家河组的储层解释、裂缝分布描述及含气性检测。     

油气层低频异常的数值模拟与应用

含不同流体的储集层对地震波具有不同的频率响应。含有烃类的储集层与含水储集层相比,对地震波的低频成分有特殊的响应,即出现低频振幅异常现象。为了分析产生这种现象的机理,建立了一系列薄储集层模型。通过Gassmann方程来计算储集层孔隙度变化及孔隙流体改变时的纵波速度和密度,并用谱分解来从合成的地震数据中提取特征频率成分并识别低频异常。通过数值模拟与实际资料分析显示,地震波穿过含气层时速度比穿过背景层时低,引起薄储集层产生低频振幅异常现象。     

大庆探区高分辨率三维地震勘探技术

近三年来,大庆油田加大了高分辨率三维地震勘探技术的攻关力度,逐步形成了适合于松辽盆地北部中浅层薄互层岩性勘探、松辽盆地北部深层天然气勘探和海拉尔断陷盆地复杂断块勘探的高分辨率三维地震采集、处理和解释技术系列,地震资料品质不断提高。松辽盆地北部地震资料T1反射视主频70?80Hz,T2反射视主频60?70Hz,T5反射视主频40Hz左右;海拉尔盆地地震资料T2反射视主频55?60Hz,T5层反射视主频45Hz左右。在2001年到2003年期间,大庆油田共实施高分辨率三维地震4730.7km2,在松辽盆地北部岩性油藏的储量增长、深层火山岩天然气大型气藏发现和海拉尔盆地兴安岭群高产断块油藏、布达特群潜山油藏和铜钵庙岩性油藏勘探突破中发挥了关键作用。     

地震资料高分辨率处理识别生物礁储集层方法

生物礁属于一类特殊的碳酸盐岩储集体,内部结构复杂,礁盖、礁核、礁基等礁体微相易发育形成薄互层地质架构,地震反射受主频低、频带窄等不利因素约束,难以实现高精度识别。基于地震反射的频率、相位、能量等动力学特征,优选出能量补偿、频带拓展、子波分解与重构等特殊处理方法,并将其组合应用,可以获得不同频段的重构地震数据和高分辨率地震数据体,从而突出生物礁的边缘轮廓和礁体外形丘状反射、顶部强反射、底部下凹反射、翼部上超反射等特殊的地震响应特征。结合测井、地质、高分辨率地震勘探等综合资料,通过反演获得的纵波阻抗显示,优质储集层（礁盖）的阻抗较低、礁核和生屑滩的阻抗相对较高、礁滩复合体阻抗高低频繁跳跃等响应规律。该方法在元坝气田长兴组生物礁储集层的高分辨率储集层预测中,取得了较高的井震吻合率和良好的预测结果。