短频时间变换与地震信号分析

野外采集的地震信号是多种波的复合体,是一种时变的非平衡信号。联合时频分析的方法是研究这类信号的有力工具。本文首先分析了短时Fourier变换和短频时间变换这两种时频分析方法,通过理论记录说明时频分析方法可以细致地刻画信号的时间特性;然后将短频时间变换方法应用于地震信号的分析与处理中。文中展示的实际数据分析结果表明了时频分析方法在地震勘探信号分析与处理中的应用意义,即短频时间变换这一有效的分析工具,可使我们对数据的时频结构和能量分布有清晰的认识,为进一步选择合理的数据处理方案提供依据。     

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。     

基于时频分析的地层吸收系数计算方法

时频分析方法是傅立叶变换及分析的发展,是地震信号处理的重要分析工具,其方法很多、应用广泛。重点介绍基于多种小波基的时频分析方法及S变换与广义S变换方法的时频分析方法,并应用于计算地层吸收系数,其结果优于常规的FFT方法,具有较高的分辨率。     

基于时频重排的地震信号Wigner-Ville分布时频分析

 在分析多种时频分析方法基础上，本文实现了一种基于时频重排算法的Wigner-Ville分布时频分析方法。即首先采用Gauss窗函数对Wigner-Ville分布进行时域和频域加窗平滑处理，再将能量的平均值按照区域能量的重心进行分配，重新安排信号在时频平面内的能量分布，这样可在抑制交叉项的同时保持好的时频聚集性。最后对川西拗陷须家河组气藏和黄骅拗陷火成岩油藏进行平滑伪Wigner-Ville分布时频分析，并与常规分析方法对比，结果表明平滑伪Wigner-Ville分布适用于地震信号的时频分析，并且更能突出时频的局部化特征和储层的微观结构，具有更好的时频分辨率。     

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。     

基于同步挤压变换的地震勘探信号时频特性分析

地震信号的时频特性分析对于地层界面分析和油气储层研究具有重要意义。不同频段的地震数据反映的地质信息也不同,即不同频率成分对应不同性质的界面信息。地震信号是典型的非平稳信号,应用适合于非平稳信号的时频分析方法研究地震信号的时频特性,能够较好地反映信号频率随时间的变化情况,并且可为后续的地层界面及储层分析提供帮助。本文采用具有高分辨特性的同步挤压变换时频方法分析地震信号的时频特性,较之于传统小波时频分析能更加真实地反映地震信号的频率随时间的变化情况。     

一种高精度时频分析技术在碳酸盐岩烃类检测中的应用

WVD时频分析是一种高精度的时频分析方法，在碳酸盐岩烃类检测中具有更高的精度。但是交叉项的存在，会对有效信号造成严重干扰，导致其精度有所下降。为此，利用两种加权窗函数分别抑制交叉项在时间方向和频率方向的影响，理论计算显示了其有效性。在塔里木盆地哈拉哈唐地区地震资料的实际应用中，利用该方法获得了高精度的时频分析结果，为该区今后的勘探开发部署提供了重要依据。     

小波变换用于地震测井信号的多分辨率分析

本文讨论了短时窗傅里叶变换时频分辨率的缺点，介绍了小波变换的基本概念及多分辨率分析方法，然后和小波变换的多分辨率特性对地震和测井信号进行了时频分析和处理，实验结果表明，小波变换的多分率分析对于分析处理具有时变谱特性的非平稳信号是一种新的有效方法。     

地震分界面频率属性分析

分界面的频率属性分析是一项新的地震界面属性拾取和解释方法。与时间域反射波成像、地震振幅研究相比,地震信号频率域的研究较弱。本文系统分析了脉冲信号的各类频率意义,指出瞬时频率属性不能提供在到达时间位置上的准确的简谐成分频率信息;引用傅立叶积分的概念解释了时频分析方法原理,介绍了(俄罗斯)穆申教授的时频分析算法;给出了时频分析剖面、分频剖面、层位切片解释模型以及时频分析数据体的时间剖面显示方式(多频合成时间剖面、多频信息RGB三原色合成时间剖面);发展了三维地震数据体的层位地震数据时频分析技术。文后对三维数据体频率属性结果的应用给出了一些提示。     

线性时频分析方法综述

较详细地综述了目前已有的短时傅里叶变换、小波变换、S变换和广义S变换等几种线性时频分析方法,概括了线性时频分析方法的特点和优缺点,阐述了各种方法的发展历程。窗函数对分辨率影响巨大,是线性时频分析方法的关键,通过对窗函数的调节和改进,可以得到不同的线性时频分析方法和相对应的时频分辨率。理论分析和试验表明,广义S变换的时频窗口能够随着频率尺度自适应地调整,具有较高的时频分辨率,在应用中具有更高的实用性和灵活性。利用广义S变换对地震数据体进行谱分解,可以得到更丰富的地震属性信息,对储层预测和油气识别有重要作用。     

高阶统计量在地震反演中的应用

地震反演是研究储集层分布的有效方法,但如果地震资料分辨率低就很难满足要求。地震反演资料分辨率的高低很大程度上取决于地震子波。提出的用高阶统计量法求取的地震子波,比用常规方法提取的子波更接近真实的地震子波。经用两者反演对比,前者反演的地震资料连续性和分辨率明显提高。这表明,该方法对提高反演资料的分辨率有很好的应用前景。     

混合相位地震子波提取及应用

介绍了一种在复赛谱域提取混合相位地震子波的新方法,提出了利用所提取地震子波对叠后数据体进行反褶积处理的流程,并对实际三维地震资料进行了试处理。结果表明:该方法能够准确、方便地提取理想的混合相位子波,用其进行反褶积能够有效地提高叠后地震资料的分辨率。     

利用地震波主参数预测岩性和油气

地震信号的频谱特征随时间的变化规律或随横向沿层的变化规律 ,是研究地层结构和岩相变化的重要信息。把时间域信息和频率域信息联系起来进行分析的方法 ,称为时频分析法。利用地震波主参数进行时频分析的方法称为时频域地震波主参数分析法 (简称为地震波主参数分析法 ) ,这是近几年发展起来的新方法。这种方法是利用地震波主参数从宏观和微观上研究地质构造和地层结构的变化 ,从而达到岩性和油气预测的目的。结合地震资料精细解释与地层综合研究结果 ,着重对研究区内三叠系中油组的岩性及油气分布进行了预测 ,取得了良好的效果     

用地震资料提高储层参数插值精度的新方法——3-D协克里格与主成分下沉法

本文运用 3- D协克里格方法将地震资料和井孔数据结合 ,从而提高了油藏参数插值精度。 3- D协克里格技术适用于远离井区的油藏参数模拟 ,通过加入地震特征信息 ,使得油藏参数的插值精度比单纯使用从井孔获得的硬数据高 ,从而成功地实现了采样密度高、分布范围广的地震特征数据 (软数据 )和从井孔获得的硬数据的融合。在选取地震特征时通过主成分分析法降低地震特征数据的维数 ,并提出利用主成分下沉法获得采样点的协变量来避免采用平均井点参数值的方法 ,因此提高了参数模拟精度。同时也为地震数据 (软数据 )和井孔数据 (硬数据 )的结合提供了一条新途径。本文采用胜利油田埕岛南区的实际数据对该方法进行了验证 ,效果明显。     

地震相划分方法研究新进展

介绍了地震相划分的主要几种方法,包括波形分类法、地震结构属性映射法和地貌学成像法的基本原理和应用条件,波形分类法是基于波形特征的地震相划分方法,具有分类简单,算法成熟的特点,适合于大级别沉积相带的划分。地震结构属性映射法是利用已知的地震反射特征在一个小的空间内建立灰度协概率矩阵,再通过有关参数进行地震相的描述,具有较好的物理基础及人机交互性。地貌学成像法是在地震反射特征无法区分沉积相的情况下,利用沉积相带平面分布模式来识别地震相,需要一定的地质认识情况下才能使用。     

自动编辑地震道的两步法

为了尽可能地剔除噪声、保留有用信号，提出了一种自动编辑地震道的两步法，该方法先在局部时窗内根据采样点的振幅与平均振幅的比值对地震道中的尖脉冲和猝发噪声作精细切除，然后采用一个３层ＢＰ人工神经网络对地震道进行整道编辑，以剔除其他噪声。实际资料试处理效果分析表明：该方法不漏切噪声，也不会将有用信号盲目丢失。     

野外地震资料的网络传送技术初探

针对现今野外地震资料人工送回资料处理解释中心的缺点，提出利用现代网络技术从野外采取的地震资料向资料处理解释中心传递的设想。开发出了以ISDN拨号上网方式，同时利用软件压缩和加密等工具的野外资料网络传送技术。前期试验表明，采用该技术可及时、安全、可靠地将野外地震资料传送回资料处理解释中心。     

利用沃尔什变换提高地震资料信噪比

文中将基于沃尔什变换的滤波技术应用于压制地震资料噪音、提高地震资料信噪比中。该方法通过对地震信号进行序谱分析,以实现对噪声的压制。通过理论模型试算以及实际地震资料的应用,认为该方法在压制噪音方面具有良好的应用效果,且简单易实现、运算速度快,在压制噪音、提高信噪比方面具有良好的实用性。     

近地表Q值模型建立方法及其地震叠前补偿应用

高分辨率地震成像是松辽盆地中浅层砂岩-泥岩薄互层地质条件下储层识别与描述的基础,而近地表疏松介质引起的地震波衰减与频散,极大降低了地震分辨率。依据松辽盆地的近地表结构特征及其对地震波的衰减特性,提出了利用近地表调查资料与地震初至波幅值建立空变Q值模型的方法,并依此为基础发展了叠前地震数据近地表吸收振幅补偿与相位校正方法,来提高地震成像的分辨率。多个三维地震工区的处理结果证实,该方法具有展宽地震频带、保持相对振幅关系以及叠前压制低频噪声的优势,与常规处理成果相比,能够在保持地震低频成分的前提下展宽频带约10 Hz,为储层研究与水平井部署提供了高品质地震数据。     

步进迭代法测井与井旁地震资料匹配处理

针对测井资料在地震频带范围内与井旁道难以匹配的问题,提出了步进迭代法对测井资料进行降频处理:①根据测井资料计算初始反射系数,利用自相关法从井旁道提取初始地震子波;②用初始子波作为约束,从井旁道提取新的地震子波;③用初始反射系数作为约束,从井旁道提取新的反射系数;④判断新的地震子波与反射系数的褶积是否与井旁道匹配,如果不匹配则用新的地震子波和反射系数替换初始地震子波和反射系数,并回到步骤②。如此迭代,直到地震子波与反射系数的褶积与井旁道吻合。该方法降低了测井资料的频率,使两种资料在中、低频范围内相互匹配。匹配后的反射系数与高频地震子波褶积,形成拟井间地震记录,用于联合拓频,有效地提高了地震资料分辨率。