基于主成分分析的自适应宽频带瞬时谱数据融合

为了从瞬时谱分解的大量共频率属性数据中提取和突出与储层有关的主要信息,本文提出一种基于主成分分析的自适应数据融合方法。该方法将变换后的主成分特征值作为权重,自适应地体现各主成分在代表原始数据信息量中的贡献率,使融合后的数据更能突出和反映各频率瞬时谱数据中的有效信息,实现了宽频带瞬时谱数据的降维与优化。实际资料的应用表明,本文的方法可快速提取和突出包含在大量瞬时谱数据集中的主要信息,清晰地刻画储层的几何形态和展布特征,提高资料解释的效率。     

基于高分辨率反演谱分解的储层流体流度计算方法研究

反射地震数据中的低频信息包含了与储层及流体有关的丰富信息,从地震数据中提取储层流体流度属性可以为利用地震低频信息进行储层预测和流体识别提供一种新的途径。为此,研究并提出了基于高分辨率稀疏反演谱分解的储层流体流度计算方法。首先基于Biot孔隙介质依赖频率的反射系数低频渐近分析理论,推导出了储层流体流度属性的计算表达式;然后利用地震数据低频段优势频率的瞬时谱振幅代替相应频率处的反射系数,给出了储层流体流度属性的直接近似计算方法,其中关于瞬时谱的计算采用了基于交替方向算法的高分辨率稀疏反演谱分解方法,该方法相对于常规谱分解方法具有更高的时间分辨率和频率分辨率。陆上和海上二维叠后地震资料的试处理结果表明,基于高分辨率稀疏反演谱分解的储层流体流度计算方法得到的储层流体流度属性剖面分辨率非常高,对于含油气储层显示了良好的成像能力,降低了储层流体识别的多解性和不确定性。     

宽频带地震数据瞬时谱分解及快捷解释方法

瞬时谱分解产生的若干共频率瞬时谱数据体不仅占用大量存储资源,而且影响了地震资料解释的效率。为此,本文首先提出联合应用短时傅里叶变换及S变换的时频谱分解方法,提高中、低频段时间分辨率及分解宽频带地震数据;接着应用分频段主成分分析实现宽频带瞬时谱数据集的降维与优化,并保持不同频段信息随频率变化的特性;最后将聚类测度引入模糊C均值聚类中,对经分频段主成分分析后数据集做进一步自适应融合。实际资料应用效果证实,本文方法可有效分解宽频带地震数据,快捷地提取和突出包含在大量瞬时谱数据集中的主要信息,清晰地刻画储层几何形态和展布特征,节省了存储资源并提高了宽频带地震资料解释效率。     

利用谱分解技术进行薄储层预测

采用短时窗离散傅里叶变换的频谱分解技术,实现了在频率域内通过调谐振幅的成像特征来研究储层横向变化规律的目标,最大限度地挖掘了地震资料主频至高频端的地震分辨能力。本文介绍了谱分解技术的基本原理、谱分解数据体的类型及其解释方法,充分利用谱分解得到的一系列单一频率的调谐振幅数据体研究辽河盆地东部凹陷西斜坡铁匠炉地区近源沉积砂砾岩储层,查清了该套储层沉积相带的平面分布和有效储层横向展布特征,预测结果已被钻井所证实。     

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。     

流体流度与时频相位融合的油气检测方法及应用

针对仅依靠振幅和频率信息进行油气检测存在多解性的问题,提出了一种基于稀疏反演复谱分解技术的流体流度与时频相位融合油气检测方法,即引入相位信息作为振幅和频率信息的补充。该方法可以充分利用地震数据的动力学特征进行油气检测,进而降低油气检测的多解性和不确定性。该方法应用于合成数据和实际数据的处理结果表明,其分辨率较高,对含烃储层具有较好的指示效果,降低了油气检测的多解性和不确定性,具有良好的应用前景。     

应用局部频率属性检测天然气藏

地震记录作为地震波传播的时间函数,记录了地震波经地层传播后的响应特征。对地震信号做希尔伯特变换得到复地震道记录,再计算得到瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率属性参数,此三瞬属性参数在油藏储层预测与描述中起重要作用。但瞬时频率属性受相移、噪声及其他因素影响,其可解释性差,很难反映储层含流体后引起的频率变化特征。本文在分析研究常规地震记录瞬时频率属性计算方法基础上,提出了局部频率属性计算法;将其应用于实际地震储层的含气性检测,并综合利用转换波数据进行交互解释,结果证实局部频率属性能反映储层流体的频变特征,具有更高信噪比及较强可解释性,适用于天然气藏的储层预测和流体定性解释。     

基于广义S变换的地震资料高效时频谱分解

 常用的谱分解方法因时窗固定，使时频分辨率不能变化；谱分解生成的若干共频率谱数据体不仅占用大量存储资源，而且使解释工作量繁重。为克服这两个问题，构造了一种小波函数可调整的广义S变换，它可根据地震信号的频率自适应地调整分析时宽，获得较理想的时频分辨率。通过研究储层的几种顶底反射系数组合在广义S变换域中的时频响应，发现其振幅极值出现的频率位置与储层厚度及反射系数的符号直接相关，利用这一规律提出了基于广义S变换的地震资料高效时频谱分解方法，从谱分解后的若干共频率数据体中抽取振幅极大值的频率数据合成一个谱极大值数据体，减少了数据的存储量，提高了信噪比。在实际资料处理中用于分析岩性、地质构造和砂岩储层的空间展布，取得了良好效果。     

瞬时谱分析技术与气水识别方法研究

频率是物质的固有属性,不同的物质对地震波具有相应的响应频段.合有烃类的储层对地震波的高频和低频成分具有不同的特殊响应,与含水储层相比,其响应特征又存在明显的差异.瞬时谱分析技术秉承小波函数时间域与频率域局部化良好的优点,在小波域内对地震信号进行时频分解,拾取瞬时振幅谱,以形成新的"频率道集",能在时间域和频率内同时展现振幅随频率的变化特征.因此,瞬时谱分析技术能够描述地下介质由于频率因素引起的不同响应,可以有效地凸显含水、含气储层的相应特征信患.将该技术应用到川西坳陷深层须家河组致密碎屑岩储层的气水识别中,获得了与测井记录相符合的良好效果.     

谱分解调谐体技术在薄储层定量预测中的应用

 谱分解调谐体技术是通过离散傅里叶变换或最大熵等方法,将地震资料从时间域转换到频率域,利用振幅谱及相位谱对地震资料在频率域进行地质解释的技术。将谱分解调谐体技术用于薄储层厚度定量研究,其对薄储层厚度预测精度与地震反演的储层厚度预测精度相当,能够客观地揭示薄储层厚度变化特征,同时具有计算速度快,对测井资料依赖程度低等特点,适用于在钻井资料较少探区进行储层预测。     

渤海BZ油田储层定量预测研究

渤海BZ油田位于石臼坨凸起南部的断阶带,成藏条件优越,在中深层的古近系东营组地层发育了大套优质储层。由于对目的层段的岩性组合特征认识不清及地震资料分辨率低,储层预测存在一定困难。通过联合地震属性和谱分解技术对BZ油田东营组储层进行了定量预测研究,从分析储层物性与地震属性的关联程度出发,通过属性优选、聚类、融合方式预测储层的平面展布。采用谱分解技术计算目标储层的第一峰值频率,引入构造约束下的速度场建模方法构建速度模型,利用地层厚度与调谐频率及地层速度之间的关系对储层厚度进行定量预测,最后利用实钻资料进行校正。该方法对BZ油田的储层预测取得了良好的效果。     

利用广义S变换频谱分解不连续性检测技术预测断溶体油藏

为了描述以杂乱相地震反射为特征的断溶体油藏，在常规不连续性检测技术基础上，采用结合相干技术与广义S变换频谱分解的不连续性检测技术。首先进行广义S变换的频谱分解计算，并通过自适应主频优选技术，得到突出不同深度、不同尺度信息的振幅谱数据体，作为不连续性检测的输入，实现对原始地震记录的自适应多尺度不连续性分析，刻画了断溶体边缘由于垮塌作用而引起的小断裂。与常规不连续性属性技术相比，此方法能更好地检测地层细微变化，具有更高的抗噪性，对于刻画"串珠"状周围的杂乱相储层取得了很好的应用效果。     

神经网络反演在火山岩储层预测中的应用

川西南井研地区二叠系火山岩分布稳定,地震反射特征整体呈“两强波峰夹一波谷”,火山岩内部发育两套储层,且上部储层由厚度小于7 m的多个薄层组成,受地震分辨能力限制,常规地震属性和波阻抗反演等方法均不能精确识别两套储层及其分布。利用孔隙度可表征储层特征且与波阻抗具有良好拟合关系的特点,提出采用拓频地震数据和神经网络孔隙度非线性反演技术预测火山岩上、下储层。地震数据经谱分解处理后得到低、中、高频数据体及其对应的分频地震属性,通过神经网络反演建立分频地震属性与孔隙度的非线性映射关系,进而得到高分辨率的孔隙度反演结果。综合预测结果表明：神经网络反演结果与实钻井吻合;纵、横向分辨率明显提高,能有效识别井研地区火山岩两套储层在纵向上主要发育在中、下部,平面上主要发育在工区西部。研究结果可指导后期勘探评价或开发井部署。     

基于分频智能反演的曲流河点坝与废弃河道识别

曲流河点坝、废弃河道级次构型表征对丰富曲流河储层构型模式、指导油气田高效开发具有重要意义。为此,以渤海湾盆地孤岛油田中12—斜检3011井区馆陶组为例,基于分频智能反演技术识别曲流河点坝与废弃河道。首先,通过地震资料分频处理,依据振幅与砂体厚度之间的关系优选最佳频段地震资料,采用支持向量回归(SVR)的机器学习算法进行分频反演;其次,在利用反演数据体平面属性刻画复合河道砂体分布规律的基础上,根据河道边界的地震、测井等响应特征预测单一曲流带;最后,以废弃河道泥质半充填的样式为指导,选取目的层上、中、下部的反演属性切片进行RGB融合,建立废弃河道识别模板,并在定量模式约束下识别点坝和废弃河道。研究结果表明：(1)基于机器学习的分频反演技术能够充分利用不同频段地震信息与测井信息,提高了反演结果的分辨率,可指导河道边界识别;(2)采用RGB融合技术融合河道不同位置的反演属性切片,能够辅助判别砂体之间的空间组合关系,有助于井间废弃河道识别;(3)在地震资料主频为38 Hz的情况下,利用基于分频智能反演的曲流河点坝与废弃河道识别技术在研究区目的层复合曲流带中共识别了4个单一曲流带、13个废弃河道和...     

基于地震相分析的砂体储层厚度描述

勘探初期,工区内钻井较少和砂体厚度较小且横向分布不稳定的时候,找到一种合适的方法来描述砂体的分布范围和厚度是一件十分困难的事情.地震的各种属性和波阻抗反演在碳氢检测、储层预测和层序地层解释中具有广泛的应用,基于属性的地震相分析可以清晰地刻画砂体的横向分布情况.研究区调谐频率和砂体的厚度有较好的对应关系,因此,根据实际情...     

利用分频重构技术预测古火山——以准噶尔盆地木垒凹陷为例

火山岩储层预测难度较大,尤其在低勘探程度地区,在缺乏岩心资料的情况下,通常利用地震相识别及划分、地震常规属性提取、相干分析等方法识别火山岩,但受制于地震资料品质,往往需要大量的井资料进行约束。为此,使用改进的小波变换方法分频重构处理地震信号以提高地震资料品质,通过地震相、模型正演、地震属性分析、地震层切片综合研究准噶尔盆地东部木垒凹陷上石炭统巴三段古火山发育特征,获得以下认识：①当分频重构频率低于优势频段的频率时,能量降低,分辨率较低;当分频重构频率高于优势频段的频率时,子波能量也会逐渐降低,并且过高的重构频率也会降低信噪比。②理想火山模型正演分析发现：地震反射特征表现为火山顶部强反射、火山锥内部弱反射,由于岩性变化,向两侧同相轴振幅逐渐增强;火山锥两侧地层向中心存在超覆现象,且远离火山锥地层逐渐稳定;火山通道具有内部短轴假象。③均方根振幅属性对近火山口的火山碎屑岩敏感,分频重构后表现为低均方根振幅值,杂乱丘状相主要代表的近火山口的火山碎屑岩是有利储层之一。④火山岩沿北东向两个条带呈串珠状发育,具有“北密南疏”的特点,并预测了3个火山岩储层有利发育区。     

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由于ＶＳＰ与地面地震相比，具有反射振幅强、信噪比高、初至波清晰可辨的特点，并且ＶＳＰ和地面地震记录的都是地震反射波双程反射时间，故可利用ＶＳＰ的子波和频谱特性来改善地面地震的分辨率。地面地震与井眼地震（ＶＳＰ）常有不同的频率、相位、时间偏差及子波，为了确保地面地震资料的解释精度，必须用ＶＳＰ来刻度地面地震。将井眼地震参考道与过井地面地震道进行自相关，并分析其子波和频谱特征，设计一个匹配滤波器，并在一定频率范围内加以测试，然后通过频率滤波、相位旋转、时间移位和平滑处理，使ＶＳＰ与地面地震的频谱特征达到最佳匹配，最后用该滤波器对过井地震剖面进行滤波处理，即可提高剖面的分辨率。同样对井外的剖面也进行滤波处理，其分辨率也得到了提高。经理论分析和实际处理的剖面可知，运用ＶＳＰ提高地面地震分辨率是可信的，这为构造精细解释、储层研究和横向预测以及构造解释提供了精确的地震信息。     

井资料约束的地震资料高频恢复

本文提出一种利用井震频谱关系恢复地震资料的高频信息、拓展带宽、提高分辨率的方法.首先利用匹配追踪方法提取井资料中地面地震数据能恢复频段的信息;然后利用高斯振幅谱拟合算法得到与井资料和地面地震资料振幅谱对应的稳定振幅谱,并在频率域建立高斯拟合振幅谱之间的映射关系,同时加入柯西约束项以增加此算法的稳定性;最后将此映射关系应用到整个地震数据体,进行频带拓宽处理,在保存原信号的前提下,增强了高频弱信号的能量,从而提高地震资料识别薄层的能力.应用结果表明,经频带拓宽处理后的地震数据可以获得比原始地震数据更高分辨率的地层参数反演剖面,证明了该方法是识别薄层及其他复杂储层的有效手段.     

聚合经验模态分解和小波变换相结合的地震信号衰减分析

常规经验模态分解（EMD）方法存在模态混叠等问题会造成多解性,从而影响含气层弱信号的识别。为此,引入可改进模态混叠的聚合EMD（EEMD）方法,结合小波变换从地震数据中可提取具有明确物理和地质意义的新地震属性进行含气性检测。具体步骤为：1对地震道进行EEMD。选取具有强相关性的IMF进行重构生成地震道的特征高频子信号;2衰减梯度计算。针对EEMD处理后的IMF高频信号特征,采用改进的动态频率域窗函数,逐点计算地震道特征子信号小波时频图中各点处的对数能量,并逐道、逐点计算地震数据体的衰减梯度;3利用最小二乘法和选择频率域动态窗函数提高衰减梯度的预测精度。对川西海相碳酸盐岩的储层预测结果表明,利用文中方法可以刻画各相带储层的不同强振幅异常特征,尤其对台内滩相储层的强振幅异常更灵敏,可以有效地识别宽带地震响应中特定频率的强振幅异常,同时能较好地抑制地层等影响因素,给出的含烃类统计性解释结果与已知井的含气测试结果相吻合。