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。     

基于广义S变换的x-f-k变换

对于在时频域上分散的噪声信号,很难在传统的频率-波数(f-k)平面上找到单一的合适的滤波区域.基于S变换的空间-频率-波数(x-f-k)变换(SXFK)是一种依据偏移距变换的f-k域滤波,能很好地解决该问题.然而,SXFK变换是基于S变换的固定的基本小波,使其在应用中会受到限制.提出基于广义S变换的x-f-k变换(GS...     

基于广义S变换的地震资料谱分解技术研究

谱分解技术一般采用短时Fourier变换和连续小波变换。短时Fourier变换的分析时窗是恒定的,不随频率的变化而自动调节,连续小波变换的尺度与频率的关系并不确定。广义S变换具有优良的时频聚集性和时频分辨率,它综合了短时Fourier变换和连续小波变换的一些优点,而克服了它们的不足,同时通过调节时窗宽度因子可以获得更好的时频分辨率。研究将其应用于地震资料的谱分解中,给出了基于广义S变换的谱分解业务流程,并对实际地震资料进行了分析。结果表明该方法是可行的。     

利用广义S变换提取地震旋回的方法

在地震地层学中，可以采用时频分析方法刻画地层厚度的变化和地质特征的不连续性，研究特定沉积环境和岩性组合的变化。目前，通常采用短时Fourier变换或连续小波变换求取地震道的主能量和主极值频率，进行地震旋回研究，但由于小波变换的尺度与频率的关系并不确定，因此主要用于求取能量谱。介于短时Fourier变换和小波变换之间的S变换是一种非平稳信号分析和处理的方法，具有良好的时频特性，因此将S变换引入到地震地层学的研究中，用广义S变换代替短时Fourier变换或连续小波变换提取地震道的主能量和主极值频率，进行地震旋回特征分析。对S变换、短时Fourier变换和连续小波变换的时频特性进行了分析对比，阐述了广义S变换的高分辨率性质。在广义S变换时频域，利用实际资料求取了地震道的主能量和主极值频率，分析了主能量和主极值频率的纵向变化规律。数值模拟和实际资料试算表明，广义S变换可以更好地反映地震旋回特征。     

种改进的广义S变换

 在地震波传播过程中,各种频率成分都要经受地层的吸收衰减,高频较低频而言衰减速度更快,因而导致地震记录主频偏低。目前比较流行的时频分析方法,一般都是在低频段获得较高的频率分辨率,在高频段获得较高的时间分辨率。然而高频成分的变化对地层吸收衰减特性更为敏感,因此时频分析时高频成分应具有更高的频率分辨率。本文提出一种改进的广义S变换新方法,更能满足吸收衰减分析需要,并首次实现了无能量损失的广义S反变换。实际资料应用结果表明,此法能很好地补偿吸收衰减损失的地震波能量和频率,是一种具有较高保真度的时频分析方法。     

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。     

基于广义S变换的地震资料频率补偿技术

加窗函数的广义S变换不仅吸收了短时傅里叶变换和小波变换的优点,而且可以灵活选择尺度因子对地震资料进行时-频分析。本文以此为基础,提出了新的地震资料频率补偿方法。该方法对地震剖面作时-频分析并提取单频剖面,结合地质约束条件,分时间选择合适的频率范围进行频率补偿。模型和实际处理结果表明了该频率补偿方法的有效性,并且在提高地震资料频率的同时避免了虚假同相轴的产生。     

基于广义S变换和JADE算法的储层识别

广义S变换具有良好的时频聚集性,能够获得反映储层性质的时频谱,但由此生成许多单频数据体,造成地震数据的分析和解释工作变得繁琐。为此,将广义S变换和特征矩阵联合近似对角化(JADE)算法相结合,进行储层识别。在时间域内对地震信号做广义S变换,然后在时频域内提取一些相互独立的有效频率分量,最后根据已知井的储层发育情况,选取对储层识别有效的频段分量进行储层预测。仿真和实际地震数据应用结果表明了该方法的有效性。     

广义 S 变换及其在储集层频谱成像中的应用

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。通过对理论薄层模型的试验得出,基于广义 S 变换的频谱可将大于 λ/8 的薄层检测出来,证明了广义 S 变换具有高定位的时频谱,而且广义 S 变换具有自适应时频窗,输入长度不受时窗的限制等优点,克服了离散傅立叶变换时窗的局限性,因此在傅氏变换频谱分解的基础上实现了基于广义 S 变换的储集层频谱成像技术,并与傅氏变换频谱分解结果作了对比,取得了良好的效果,成功地应用在了印尼、塔里木、准噶尔等多个地区。     

稀疏广义S变换及其在储层地震低频异常检测中的应用

时频分析(TF)是地震资料处理与解释中非常重要的方法之一,时频分辨率是高精度储层预测的关键参数。常规S变换及广义S变换的时频分辨率已难以满足高精度储层预测的需求。为此,将稀疏约束的思想引入TF中,在利用广义S变换参数可灵活调节的基础上,通过优化窗矩阵构建一种稀疏广义S变换方法。合成信号的对比分析结果表明,稀疏广义S变换方法能够获得时频分辨率更高、能量聚集性更好的时频分布,在高频和低频部分均能保持较高的时间分辨率。在实际地震数据的低频阴影检测中,该方法能更清楚地刻画油气储层的空间展布,有利于减小油气储层检测的多解性。     

基于广义S变换的吸收衰减梯度检测

利用时频分析可以对地震波进行时频分解,进而获得地震波高频段吸收衰减梯度,用于油气检测。然而当地震记录中高频干扰较强时,高频段时频谱的吸收衰减梯度并不能很好反映真实的吸收衰减情况。本文提出利用目前时频分辨能力较高的广义S变换求取地震波低频段时频谱的衰减梯度,并与高频段的吸收衰减梯度进行对比,以期更好地指示油气。理论推导、数值模拟及实际应用结果表明:基于广义S变换的低频吸收衰减梯度可以与高频吸收衰减梯度相互佐证,更可靠地指示油气的存在。     

基于广义S变换的吸收衰减分析技术在油气识别中的应用

广义S变换克服了小波基函数变化趋势固定不变的缺陷,具有较好的时频分析效果和较高的灵活性。将广义S变换引入到地震波吸收衰减分析中,应用最小二乘谱模拟方法消除地层反射系数对子波振幅谱的影响,突出含油气储层在地震记录上的响应;引入“低频增加、高频衰减”(LFR&HFA)面积差值法使得含油气储层的影响占主导地位,提高了油气识别的准确性。物理模型和实际地震资料的应用验证了上述方法的可行性;应用上述方法对实际地震资料进行油气识别,取得的结果与实际钻井结果吻合,证明了上述方法的实用性。     

基于广义S变换的叠前高频噪声压制

在高分辨率黏性补偿处理中,高频噪声会随着频带的拓宽、有效信号的增强而增强,致使剖面信噪比降低。本文针对这一问题,提出了一种基于广义S变换的时变叠前高频噪声压制方法。该方法通过人机交互方式合理地确定地震数据在不同时刻的高频压制范围,使其既可以有效消除叠前数据中的高频噪声,又可以为后续的高分辨率补偿处理预留下合适的拓频空间。与频率-空间域滤波法相比,该方法具有时变和空变滤波特性,并可充分保留有效信号能量,非常适合于叠前高频噪声压制处理。实际数据处理结果充分证明了该方法的有效性。     

广义S变换地震高分辨率处理方法研究

广义S变换能根据实际地震信号的频率分布特点和时频分析的侧重点灵活地调节窗函数随频率的变化趋势,加快或减慢窗时宽随频率的变化速度,使窗函数的振幅呈现多种非线性变化特征,更好地适应具体信号的分析和处理。在广义S变换实现时引入窗函数库、弦函数库、快速傅里叶反变换,使运算简洁、易行、高效,通过选取合适的参数组合,对得到的时频谱进行能量重新分配、重构,得到高分辨率地震信号。理论模型和实际资料处理结果表明,该方法能够有效增强地震信号时域和频域的分辨率,使地震剖面的构造特征和岩性特征更为清晰。     

基于广义S 变换频散AVO 属性提取方法研究

实验模拟和理论研究均表明,流体充填介质常常导致地震波发生不同程度的频散和衰减,为利用地震波频散特征识别储层流体提供了依据。 为了更有效地识别储层流体,需要研究提高地震波频散属性计算精度与可靠性的方法。为此,首先调研了纵波与横波频散属性的提取方法,分析并对比了多种时频分析方法的优缺点,优选出能够根据实际地震信号的频率分布特征灵活调节时窗的广义 S 变换方法,并将其用于具体信号的分析与处理中,然后制作了相应的计算流程,最后利用该方法对 K71 断块实际地震资料进行计算,其结果与实钻结果吻合较好。     

广义S变换在地震高分辨处理中的应用

基于S变换的时[CD*2]频局部化思想，采用可灵活选择窗函数的广义S变换，以实际地震子波代替常规S变换中的基本小波，系统地研究了广义S变换在地震高分辨处理中的应用，并首次提出了基于广义S变换的高分辨剖面。仿真实验和实际资料的处理结果均说明广义S变换在地震高分辨处理方面的可行性和有效性，由此得到的高分辨剖面不仅有效地提高了地震波的主频，而且可以通过提取单频曲线或单频剖面，细致地研究局部构造的层位信息，为地震资料处理和解释提供了一种有效的工具。     

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。     

Gabor-Morlet小波变换分频技术及其在碳酸盐岩储层预测中的应用

地震分频技术可以刻画碳酸盐岩储层中由缝洞引起的地震反射频率特征。常规小波变换频谱分解技术使用的是尺度参数,难以与频率参数直接对应,其结果的地质含义不够明确。Gabor-Morlet小波变换直接使用频率参数,能更有效地突出信号的局部特征。塔中地区奥陶系碳酸盐岩有效储集空间以次生孔、洞和裂缝为主,基质孔隙度低、渗透性较差,储层的非均质性极强,用常规地震属性方法不能有效地描述储层的分布特征。为此,分别利用常规小波变换和Gabor-Morlet小波变换谱分解技术对塔中地区奥陶系良里塔格组碳酸盐岩储层进行了预测,并将两种方法的预测结果与钻井数据进行了对比分析,结果表明,基于Gabor-Morlet小波变换的频谱分解技术储层预测结果与实际钻井数据的吻合率在90%以上。     

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。     

S变换时频滤波去噪方法

 本文把S变换用于时频滤波。首先详细介绍了S变换的理论基础和具体实现过程，其次把S变换与其他滤波方法所取得的效果进行了比较，最后利用S变换对实际资料进行时频滤波，证明S变换时频滤波去噪方法克服了传统滤波去噪方法滤波因子不能随时间、频率变化而变化的缺陷。对于不同层有效波频率随时间变化的地震数据，S变换的时频窗的形状随着频率的变化而变化，其时窗宽度随频率呈反向变化。在低频段的时窗较宽，从而获得较高的频率分辨率；而高频段的时窗较窄，故可获得很高的时间分辨率。通过对理论记录和实际VSP数据的应用，证明S变换时频滤波方法不但可以滤除分布在不同时间范围、具有相近频率成分的干扰波（井筒波等），也可以消除视速度与有效波速度接近的干扰波。充分 说明了S变换在时频滤波方面的优越性。