小波包频谱成像技术及在储层预测中的应用

在地震资料解释中,频谱成像正成为一项隐蔽性油气藏识别的重要工具。根据薄层调谐原理,不同频率振幅信息反映了不同厚度地层的调谐振幅,因此地震记录实质上是不同地层厚度信息的叠合,也就是不同地质体的综合反映。对于薄砂层、河道和砂坝等隐蔽性油气藏,由于受其它地质体信息的干涉,在地震数据体上难以清晰识别。而时频分析技术通过频谱分解,对储层响应较好的频率成分进行成像,从而有利于目标地质体的识别。通过对小波包变换时频分析及频谱成像技术的研究表明,该项技术在对河道砂体的预测上有较大的优势。     

几种时频分析技术的性能研究及在河道砂体预测中的应用

根据薄层调谐原理,不同频率振幅信息反映了不同厚度地层的调谐特征,因此地震记录实质上是不同地层厚度信息的叠合,也就是不同地质体的综合反映。对于薄砂层、河道和砂坝等隐蔽性油气藏,由于受其他地质体信息的干涉,在地震数据体上难以清晰识别,而时频分析技术通过频谱分解,对储层响应较好的频率成分进行成像,从而有利于目标地质体的识别。为此,主要研究了Gabor变换,小波包变换和广义S-变换等几种时频分析方法的技术特点,总结了各自的优势和适应性。实际资料试验表明,这些技术在对河道砂体的预测上有较大的优势。     

频率域储层预测技术研究

地震信号在频率域和时间域表现出不同的特征，利用频率域的地震信号，可以更好地进行储层预测。利用傅立叶变换和小波变换等数学工具，研究了地震数据在频率域的特征，开发出了小波域时频分析技术、分频地震相技术、频谱相关技术、频谱分解储层成像技术等多种频率域储层预测技术，将这些技术在实际地震资料中进行了应用，取得了较好的效果。     

地震频谱分解技术应用中有关问题的讨论

薄层反射在频率域会出现陷频现象,其陷频周期的倒数等于薄层的时间厚度.频谱分解技术以此为理论基础对地层厚度进行预测.从此原理出发,阐述了频谱分解技术对原始地震数据体的高保真要求和定义频率范围的原则.实际应用时,利用沿层调谐体,通过求取频率域第一优势频带的频率进行地层厚度预测;利用各单一频率调谐体对薄层进行检测,利用调谐能量的变化对横向不连续的地质异常体空间分布特征进行描述.实际应用结果表明,频谱分解技术比传统的基于时间域地震主频的方法对地质体有更高程度的识别.     

利用时频域地震信号相位残点特征检测地层连续性

谱分解法是一种重要的频率域属性分析方法,地震信号经过频谱分解后可从特定频率中提取掩盖在宽频信号中反映地质异常信息的信号,从而提高常规地震资料的分辨率。现今常利用频谱分解后的振幅谱开展地层横向连续性检测、地层识别等,而忽略了相位谱的作用。本文主要利用复Morlet小波变换对信号进行频谱分解并计算相位谱的残点,再根据得到的相位残点属性进行地层不连续性检测。通过理论正演分析、实际地震资料的处理及多口井资料验证,表明相位残点属性对地层横向细微的连续性变化较敏感,可揭示一些在常规地震剖面中无法有效识别和刻画的重要地质特征。本文认为相位谱属性是一种适用于地层连续性检测的新技术。     

地震时频属性及其在油气地震地质技术中应用的综述

基于非平稳信号时频分析方法研究的认识和实践,综述了地震时频分析属性在地层层序分析和地震储层研究中的应用。在对地震属性的一般性和方法阐述的基础上,讨论了利用地震方法研究沉积问题的基本观点和技术,指出频谱分解和分频解释是地震层序分析和储层研究的核心和关键技术。给出了地震层序分析和地震旋回分析的时频分析方法和实例,以及地震储层研究中的频谱分解和分频属性提取的方法和应用效果示例。研究和分析表明：分频解释可以在不同的频带上显示不同级别的地质现象,是地震资料研究沉积环境和储层的有效手段;时频分析是实现地震分频解释的重要手段。提高时频分析方法的精度和分辨率以及在各种实际地质情况下进行实践,将会不断促进方法研究和实际应用效果改善。     

S变换在高分辨率层序地层学中的应用分析

高分辨率地层对比的关键是识别地层记录的能够代表多级次基准面旋回的多级次的地层旋回。在勘探初期阶段只有地震资料的情况下,时频分析方法能识别较低级次地层层序。S变换在众多时频分析方法中具有的良好的时频聚集性．能提供高质量的时频谱信息,改善地层结构的可视化。利用时频属性特l征,可以较准确地分辨出较低级次的层序细节,判别多级基准面,提高对低级次层序单元的识别精度。基于高分辨率层序地层学的原理,对某地震道进行S变换,分析时频特征、展布规律与组合形式,划分出了2个中期旋回,5个短期旋回,11个超短期旋回。与已知地质情况相符,验证了S变换时频分析划分地层层序的可行性。     

频谱成像技术在泌阳凹陷深凹区储层预测中的应用

针对泌阳凹陷深凹区砂岩储层厚度变化快、横向相变复杂、薄层储层精细刻画难度较大等特点,在泌204井井区应用了地震频谱成像技术,并对砂岩储层频谱成像响应特征进行了分析。阐述了频谱成像技术的基本原理,为克服离散傅里叶变换时窗长度选择上的困难,采用以小波变换为基础的时频分析技术,建立薄储层与频率之间的调谐关系。在精细层位标定的基础上,基于深凹区三维地震资料,采用分频技术生成了泌204井井区不同频段调谐频率下的地震能量数据体,并进行了薄储层分辨能力分析;然后基于地震能量数据体,进行了砂体储层的边界和空间分布检测,提出了有利目标区。预测结果与实际地质情况较为吻合。     

希尔伯特—黄变换时频分析在沉积旋回划分中的应用

希尔伯特—黄变换是基于地震数据对信号进行经验模态分解的新的时频分析方法,其克服了原有时频分析方法因受到分辨率和信号平稳性的限制导致沉积旋回划分精度降低的影响,通过对非平稳信号进行处理得到地震信号不同固有模态分量的瞬时时频特征,以此为基础,精细刻画地震资料中的时间、频率和能量之间的关系,进而依据不同模态分量的瞬时时频特征划分出不同级次的地层沉积旋回。模型数据与实际地震资料的处理结果表明,地震数据通过希尔伯特—黄变换时频分析能够准确地进行地层沉积旋回划分,实现的过程简单实用且精确度较高,从而为地层的沉积旋回划分和精细对比提供了有效方法和参考依据。     

用新的3D地震技术解释切割河谷:频谱分解和相干技术的勘探实例

新的3D地震解释技术,如频谱分解和相干体,提高了第三纪岩化作用弱的岩石地层特征解释,但在更老、固结更紧密的沉积岩上的应用效果尚未见记载。相干体技术通过计算区域地震道相似性对地震不连续性进行成像。频谱分解技术用离散傅立叶变换对时间厚度变化进行成像。在频谱分解这项技术中,由覆盖在目的层上的地质层短时窗计算振幅谱,并用该分析时     

基于小波时频分析的测井层序地层划分方法

介绍了小波变换时频分析的基本原理和步骤,探讨了利用小波分析方法划分地层层序的地质依据,通过对理想层序地层模型的分析,总结了层序界面在时频能量图和小波系数曲线上的特征。对测井信号进行小波分析,选用合适的尺度划分不同级别的层序,为层序地层分析特别是高分辨率层序地层分析提供了一种可行的定量划分方法。     

断陷湖盆陡坡带砂砾岩体沉积期次的划分技术

 综合地震、测井及钻井信息，建立以三维地震资料的层序地层解释为基础，以岩心、成像测井资料作标定，以单井测井信号小波变换分析为核心的砾岩体沉积旋回划分技术。利用成像测井资料进行沉积旋回识别的关键在于合理实现“图像”与“岩相”的转换，并利用岩心资料对地层成像测井图像进行刻度，消除地质解释的多解性，建立不同类型的岩相模式。通过地震约束和岩心、成像测井标定下的测井信号多尺度、高分辨率的小波变换分析,可将一维测井信号变换到二维时频域，便能很好地反映信号的周期特征和局部异常，进而为砂砾岩体的旋回划分和内部结构解剖提供技术支持。对济阳拗陷车镇凹陷陡坡带古近系巨厚砂砾岩体的实际分析结果表明，该技术对于用生物化石或测井组合法难以进行地层划分和对比的砂砾岩发育区的沉积期次划分和内部结构解析具有较好的应用前景。     

基于时频分析的地层吸收补偿

本文在分析地震反射波勘探信号时频分布特性的基础上提出了基于短时傅里叶变换的地层吸收补偿方法。首先用短时傅里叶变换对地震勘探信号进行了分频;然后根据地层吸收特点在每一个频率上分别提取每一个时间点的吸收因子,并用其道中权每一个短时傅里叶变换系数;再用加权后的短时傅里叶变换数重构地震反波记录消除地层吸收。该方法不需要短Ｑ值,对变Ｑ和常Ｑ都能适应。实际应用效果表明,该方法能很好地补偿地层的吸收。     

地层油藏上倾尖灭点精细描述方法——以济阳坳陷为例

以济阳坳陷地层圈闭勘探实践为基础,以大量的统计分析和正演模拟为手段,总结出了以地质统计分析、瞬时相位处理、夹角地震外推为主的地层油藏上倾尖灭点精细描述方法。钻探证实该方法有效、可靠。     

利用Hilbert-Huang变换提取地震信号瞬时参数

 通过Hilbert变换求取的信号瞬时参数并非对任何信号都有物理意义，此法通常要求被分析信号是窄带或平稳的，而且对噪声很敏感。而实际地震信号既非平稳又含有噪声，若在实际应用中不加考虑地对地震信号进行Hilbert变换以求取瞬时参数，这种情况下求取的瞬时参数将缺乏物理意义甚至失真。Hilbert-Huang变换是一种新的分析非平稳非线性信号的方法，它先将信号进行经验模态分解（EMD），形成有限个固有模态函数（IMF）之和，再对固有模态函数作Hilbert变换求取时频谱，求取的时频谱在时域和频域都具有较高的分辨率。本文将Hilbert-Huang变换应用于地震瞬时参数的提取，实例表明，对地震剖面做EMD可以得到不同时间尺度上的特征，Hilbert谱比传统的时频谱在时间和频率域上的分辨率都要高，强反射层在第1阶IMF瞬时频率剖面上比原瞬时频率剖面上表现得更为明显。     

基于小波变换提取吸收系数方法及应用

地震信号的衰减吸收与岩石岩性、地层含油气情况密切相关,地震信号的频率信息能较敏感地反映地层吸收系数的影响。地震信号具有持续时间短、突变快等特点,属于典型的非平稳随机信号。小渡变换能够对信号进行精确的时频分析,同时小波函数的多样性使小渡变换具有很强的灵活性和适应性。在实际勘探区域的数据中,利用小波变换进行时频分析,并利用频谱比法对小波变换的振幅谱提取吸收系数。应用结果表明,该方法对含气储层的识别效果较好．对后期开发工作有较好借鉴意义。     

基于S变换的吸收衰减技术在含气储层预测中的应用研究

地层品质因子Q值反映了介质的吸收衰减特性,是检测气藏的重要参数。当研究区地质情况较复杂,存在如火成岩等高阻抗体时,难以区分强振幅是由含气还是高阻抗体引起。首先利用相似背景分离技术对地震资料进行预处理,去除与地层特征无关的信息;然后对叠前地震资料进行S变换,得到S域时频谱,再利用S域谱比法逐道求取频谱比斜率值;最后通过线性回归得到零偏移距地层Q值。该方法充分利用了叠前地震资料含有丰富的地层信息和S变换具有较高的时频分辨率等优点。将该方法应用于实际地震资料提取地层Q值,计算结果表明,在含气区Q值比较低,异常现象明显,在非含气区例如高阻抗体处Q值比较高,无异常现象,从而更真实地反应出地层的吸收特征,提高了含气储层的预测精度。     

地震道时间域频率属性特征和地层层序划分

在高分辨率地震勘探中，地震频率属性除了能反映地下不同级次的层序界面外，还携带着层序内部结构信息。本文试图应用时频分析技术研究地震道频率属性特征与层序内部结构的关系，提高对低级次层序单元的识别精度。研究表明，时间域频率值、频团能量、频支时间厚度的变化及分叉结构、横向展布规律和组合样式、多期时频层序的形成，与地层属性、沉积旋回间存在着较明显的对应关系。直接利用频率属性的各种特征，能够从不同角度更合理地划分多期次旋回的各类时频层序，可以较准确地分辨出较低级次的层序细节，从而实现对薄储层的高精度预测。     

旧州-固安构造带沙三段地层划分与对比

对廊固凹陷旧州—固安构造带沙三段(Es3)的研究发现，根据高分辨率层序地层学原理进行的地层对比结果不同于传统“粗对粗、细对细”的岩性地层对比结果。经过重新建立层序地层格架，对旧州—固安构造带进行地层对比，改交了传统“粗对粗、细对细”的地层对比方法，并修正了原有的地质构造特征。