地震波衰减属性在油气预测中的应用

地震波衰减的主要原因是地层吸收,地层吸收性质是地下介质的重要特性之一。地震波在聚集了石油、天然气的储层中传播时,地震波的高频成分多被储集层所吸收,尤其是聚集油气的储集层,对高频成分的吸收能力更强,因此可以利用地震波的衰减属性预测油气富集区。文中介绍了地震波的衰减机制,说明了应用傅立叶变换分析地震波频谱时的缺陷,引入了小波变换求取瞬时频谱的方法;在A区块油气预测中应用了EPT软件的衰减属性,振幅谱的能量分别占总能量的65%、85%时的频率衰减属性参数能较好地刻画油气的分布范围。     

利用储层的频谱吸收特性识别油气藏

窗函数能量归一化的改进广义S变换能在保持时间分辨率不降低的前提下,提高频率域分辨率。本文基于改进广义S变换,通过黏弹性介质波动方程正演模拟,研究黏弹性介质储层的频谱吸收特性。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强,其频谱特征为低频能量相对增加、高频能量相对衰减,因此储层的频谱吸收特性能很好地指示储层的油气富集程度。理论模型和实际井旁地震道的频谱分析结果验证了应用频谱吸收特性检测储层含油气性的有效性和可行性。     

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。     

时频分析在苏里格地区含气性检测中的应用

地震波通过含气层时高频能量将发生明显衰减,利用地震波高频能量的衰减可预测含气层。首先对比了短时傅里叶变换、小波变换、广义S变换和匹配追踪分解等4种时频分析方法,证实了匹配追踪分解时频分析具有较高的时间域分辨率和频率域分辨率;其次通过模型正演验证了地震波通过含气层时具有高频衰减的特征及高频衰减梯度方法可反映高频能量衰减;最后运用匹配追踪分解法对苏里格气田西部一块三维地震工区进行了时频分析,并应用高频衰减属性进行了含气性检测。其预测结果与钻井的含气性符合率较高,证明该含气性检测方法是可行的。     

地震波频率衰减梯度在油气预测中的应用

研究表明,与致密的地质体相比,当地质体中含流体(如水、油或气)时,会引起地震波的散射和地震能量的衰减,断层、裂缝等的存在也会引起地震波的散射和地震能量的衰减。地震波在聚集了石油、天然气的储层中传播时,对高频成分的吸收能力更强,因此可以利用地震波的衰减属性预测油气富集区。介绍了地震波的衰减原理以及衰减属性的计算方法,利用能量吸收分析方法,通过储层频谱成像与解释软件连续计算,分析地震波频率信息的衰减梯度,在实际资料的应用中,取得了较好的效果,利用衰减梯度可以有效地预测和验证含油气区。     

地震信号的多尺度频率与吸收属性

利用小波函数具有良好的时间域与频率域局部化特征, 在不同尺度下, 对地震数据进行小波变换, 能够有效地提取地震信号的时间-频率分布特征。基于小波理论, 对Aki & Richards(1980)给出的地震波振幅公式进行连续小波变换, 推导出地震波传播时间、频率与吸收系数之间的关系。进而, 计算出地震信号的吸收属性, 有效凸显地震信号主频低、高频缺失严重、反射弱、反射空白、反射杂乱、波形肥胖等含油气响应特征。含烃储集层对高频成份具有特殊的响应, 并时常伴随有强烈的地震波振幅、能量与频率吸收衰减, 在不同尺度下计算地震波的主频、吸收系数能够有效地反映地震波的频移与吸收衰减特征, 有利于岩性识别、油气预测及综合解释。将该方法运用到川西坳陷深层须家河组致密碎屑岩含气性预测中, 预测的异常区块与区内测井结果吻合良好。     

利用伪Margenau-Hill分布提取地震波能量衰减梯度

地震波在聚集了石油、天然气的储层中传播时存在能量的剧烈衰减,且频率越高能量衰减越快, 所以通过地震波高频端能量衰减梯度可以灵敏地检测地层中是否存在烃类流体。通过传统的傅里叶变换 求取地震波能量衰减梯度面临诸多问题,而伪Margenau-Hill（PMH）分布作为科恩类时频分布的一种则具 有许多优良的特性：真边缘性、弱支撑性、好的时频聚集性等。为此,该文将PMH 分布的时频分析方法引 入到了地震波吸收衰减分析技术中,利用地震波高频端能量与其对应频率的拟线性关系来计算各时刻的 地震波能量衰减梯度。实际资料应用表明,利用PMH 分布来求取地震波能量衰减梯度在储层预 测中具有重要意义。     

基于双相介质的地震油气检测方法——以Y925地区为例

依据Biot理论,地震波通过双相介质时,存在"高频共振、低频衰减"的现象。本文根据设计理论模型,应用地震波场正演模拟技术模拟认为,当储层含有水或油时,出现低频增加、高频衰减的趋势,并且含水低频增加的趋势更为明显;当储层含有气时,出现高频衰减,验证了地震波在双相介质中传播频率发生变化。分析了不同油气检测方法在时间域和频率域中的适用范围,其中,Y925地区沙三(Es3)中层第6砂组流体预测结果吻合较好,表明所用检测方法具有较强的适用性和可行性。     

组合频率衰减属性预测致密含气砂岩储层

对地震波信号进行时频分析,从而获得地震波的吸收衰减梯度,可以用于储集层含油气性的检测,可是当地震记录中的高频或低频成分受干扰较强时,单一的吸收衰减就不能很好地用于检测油气。采用时频分析较为准确的小波变换用以求取地震波的低频带和高频带吸收衰减梯度,运用组合频率衰减梯度属性预测含油气性。正演模拟和应用的实际结果表明,采用组合频率衰减梯度预测致密含气砂岩储层效果不错,能够准确地指示油气富集区。     

曲波域瞬时衰减能量属性在储层识别中的应用研究

地震波在含油气储层中传播时,主频降低,振幅出现明显的衰减异常,为油气检测提供了有效信息。利用曲波变换的多尺度特性,提出了曲波域衰减能量属性识别储层的方法,首先利用曲波变换对地震数据进行分频处理,然后在曲波域应用扩展的2DTeager-Kaiser能量算子(TEO),得到突出地震信号急剧变化的多尺度数据子体,实现对气、水层的区分。实际地震资料的应用效果表明,曲波域衰减能量属性能够有效地识别含不同流体储层的强振幅异常,与基于常规时频分析技术计算的衰减能量属性相比,可以更为准确地预测含气储层。     

时频连续小波变换检测含气储层及其在苏里格气田的应用

由于地层含气,地层对高频成分吸收增强、对低频成分吸收减弱,从而在油气储集层下方形成强能量瞬时低频率区域,为利用时频分析方法直接预测含气储层提供了一定的理论依据。时频连续小波变换是对连续小波变换的改进,变换的结果是时频域,避免了尺度一频率转换过程中能量交叠的情况,因此该方法有更好的时频聚焦性。首先介绍了时频连续小波变换的基本原理,进而论述了该方法计算的关键步骤,最后理论信号试算结果与苏里格气田应用实例都证实了利用该方法检测含气厚砂岩具有一定的可行性。     

变分模态分解与包络导数算子结合的时频分析方法及溶洞储层预测

深层缝洞型碳酸盐岩储层空间分布散乱且内部结构差异大,利用希尔伯特—黄变换、集合经验模态分解、完备集合经验模态分解等时频分析方法描述储层时存在模态混叠、端点效应等问题。为此,提出了一种联合变分模态分解（VMD）与包络导数能量算子（EDO）的高精度时频分析方法（VMD-EDO）。VMD能够将地震信号自适应、非递归地分解为一系列具有带限性质的固有模态函数（IMF）,在选取包含各频段有效信息IMF的基础上,引入具有良好非负特性与抗噪能力的EDO能量算子,代替希尔伯特变换计算各IMF信号的瞬时振幅与瞬时频率,最终获取的时频分布能够追踪地震信号的能量变化,从而预测缝洞型储层。实际资料应用结果表明,与经典时频分析方法相比,基于VMD-EDO的时频分析方法具有更高的时频分辨率,能有效识别隐藏在宽频地震数据中的能量异常。结合含油气储层“低频能量加强、高频能量衰减”的特点,基于VMD-EDO的时频分析方法具备良好的油气检测能力。     

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。     

联合连续小波变换和脊波变换的面波衰减方法及应用

基于炮集地震记录面波的高振幅、低频率和低速度特性及其与反射波在小波域和脊波域中分布区域不同,提出了一种衰减强干扰面波的联合一维连续小波变换和脊波变换方法。首先根据面波的高振幅和低频率特性,利用一维连续小波变换的时频局部化性质,对强干扰面波进行衰减;然后利用脊波变换将地震记录变换到时间、尺度和射线参数的三维空间;最后在脊波域对剩余干扰进行衰减。合成记录和实际资料处理的应用表明该方法不仅可以较好地衰减地震记录中的干扰面波,而且可以保护有效信号的低频成分,为地震资料后续处理和分析提供更好的保证。     

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。     

基于谱分解的气藏识别技术与应用

 地震波传播穿过含油气砂岩时,高频能量发生明显衰减,研究地震波的这种衰减特征可以为油气检测提供有效信息。本文利用三类含气砂岩模型,针对完全弹性介质和盖层为弹性介质、储层为衰减介质两种情形,利用基于波动理论的反射率法分别正演模拟其相应的叠前地震记录,并利用广义S变换对模拟记录进行分频处理,分析不同频率时AVO特征。研究表明,弹性介质条件下AVO响应曲线不受频率影响;盖层为弹性介质、储层为衰减介质时不同频率的AVO响应曲线不同,随频率增加地震波衰减增大。据此对S油田实际资料进行分析,结果表明含气层表现出异常高衰减特性,利用谱分解技术可以有效预测气层的分布。     

应用组稀疏正则化反演的高分辨率自适应Gabor时频分析方法

地震信号频率成分随时间的变化规律(时频特性)对油气检测具有重要意义,且Gabor变换作为最简便的时频分析技术在地震资料解释中得到了广泛应用。然而常规Gabor变换所得时频谱的时间分辨率低,相邻反射子波频谱信息混叠严重,不利于开展高分辨率地震资料解释。为了提高Gabor时频谱的时间分辨率,首先基于Gabor反变换的定义将Gabor时频谱的计算归结为求解反演问题; 然后以相同时刻频谱分入同一组的策略加入组稀疏正则化约束项; 最终利用投影快速软阈值迭代算法实现上述目标函数求解并获得Gabor时频谱。同时,还给出一种利用地震信号瞬时质心频率自适应地构造Gabor时频分析所需高斯窗函数的方法。理论信号实验及实际数据应用表明,该方法可在时间方向上对Gabor时频谱的能量团进行显著压缩,低频端和高频端的时间分辨率获得同步提高,进而在低频和高频剖面上同时清晰揭示薄储层顶、底界面,便于精细对比解释。     

一种频率域AVO油气检测方法

频率域AVO分析指通过时频转换将地震数据转换到频率域,再对目的层段地震振幅(能量)随频率以及炮检距的变化情况进行研究。本文针对苏里格气田低渗透致密砂岩薄气层在时间域难以识别的问题,介绍了频率域AVO流体识别技术。首先从岩石物理分析入手,根据苏里格气田的实际地质情况,利用统计手段得到基于频散的频率域AVO流体识别理论算法;其次,利用S变换得到较为准确的频率域数据,利用实际地震叠后资料进行储层振幅(能量)随频率变化的分析;最后,针对地震叠前资料进行储层振幅(能量)随频率以及炮检距变化的研究。本文算法的实际应用结果表明:在地震频带内,薄层低孔致密砂体的调谐效应不可能产生明显的频率响应异常,高频段较强的频散效应才是造成频率响应异常的原因。