基于谱模拟的质心法品质因子估算

品质因子Q是表征地层吸收衰减特性的重要参量,可用于储层预测和油气检测。质心频移法(Centroid Frequency Shift,CFS)是稳定性较高的Q值估算方法,但理论精度较依赖于高斯谱假设,存在一定的不足。为了给出更精确的理论公式,提出了基于谱模拟的质心频移估算方法,具体步骤如下:1利用N次加权指数解析式对初始地震子波谱进行拟合,得到子波参数;2估算不同时刻地震子波谱的质心频率(主频);3根据质心频率与谱拟合参数之间的解析关系,反演待定参量,并估算地层Q值。模型测试结果表明,对于光滑子波谱,基于谱模拟的质心法能较好地突破常规方法的理论假设局限,提高估算精度。实际资料应用结果表明,该方法估算的Q值符合地层趋势,具有较好的可信度。     

利用零井源距VSP资料进行品质因子反演

品质因子Q值是描述地震波衰减的一个重要物理参数,它描述了介质非完全弹性特征,是地层内部本质特征,所以研究和估算Q值在地震勘探中的作用越来越重要。谱比法和质心频移法是现在常用的两种方法。本文详细介绍了两种方法的原理并用无噪声理论模型验证了两种方法的可行性。反演结果显示在无噪声的条件下两种方法都能很好地估算介质的品质因子。通过对含有不同强度噪声的理论数据、全波场理论数据和实际零井源距VSP数据的处理,对两种方法进行了比较。结果表明,质心频移法反演的结果比谱比法更精确、更可信。     

对数谱根式法Q值反演

品质因子Q值是表征地下介质对地震波吸收衰减特性的一个重要参量,不仅反映介质的内部本质特征,同时也是油气识别的重要指示因子,因此准确估算Q值对储层预测具有一定的意义。一般地,频率域提取Q值的方法较稳定,常用的有谱比法和质心频移法。谱比法具有较高的理论精度,但受信噪比影响较大,稳定性低;质心频移法的抗噪性较好,但存在理论近似,误差分析较困难。综合上述两种方法的优点,根据子波振幅对数谱上的衰减规律,提出了一种基于对数谱统计量组合的Q值反演法--统计属性组合法。在此基础上,通过对频率的积分提出了积分方程根式法。模型资料试算表明,统计属性组合法的理论计算精度较高,规避了质心法对震源谱的假设;积分方程根式法融合了谱比法和质心法的优点,其精度和抗噪性均比后二者高。     

能量谱质心频移法Q值估计

由于地震数据中的噪声干扰,子波振幅谱的高频和低频段扰动强烈,造成振幅谱质心频移法估计Q值的稳定性依赖于积分频带的选取。为此,提出了基于能量谱的质心频移Q值估计的新方法,推导了估计Q值的解析表达式。模型测试证实了能量谱质心频移法相对于振幅谱质心频移法,对积分频带的依赖性降低、稳定性增强。经实测VSP资料应用证实了该方法可以稳定有效地估计Q值。     

质心频率线性拟合法估算品质因子Q

质心频移法是常用的Q值估算方法。本文基于该方法的变式得到质心频率与传播时间的线性衰减关系。根据该线性衰减式,通过拟合质心频率-传播时间的斜率估算Q值。模型测试表明,在传播时间较短的情况下,线性式对不同震源谱的适用性较好;当激发条件不一致时,线性拟合具有相对较好的鲁棒性。实际资料测试表明,线性拟合法在近地表Q值估算中取得了较好的应用效果。     

基于积分中值参变量法的质心频移Q值估算

常规频移Q值估算方法通常具体假定震源子波振幅谱展布形态,因此限制了方法的适用性及Q值估算结果的准确性。为了拓展频移法的适用范围,不对震源子波振幅谱展布做具体前提假定,由质心频率定义出发,基于积分中值定理及回归分析原理,提出了基于积分中值参变量法的质心频移Q值估算方法。通过引入双向逼近正Q扫描策略,进一步提高了积分中值参变量法的计算稳定性及准确性。数值模拟和实验分析证实了该方法的正确性及准确性。     

基于广义S变换的叠前Q值反演方法研究

准确估计地震波衰减对提高地震成像分辨率和储层预测及裂缝检测的可靠性具有重要作用。针对利用叠后地震资料估算Q值精度较低、适用性差的问题,提出了一种基于广义S变换的叠前Q值估算方法。首先利用时频分辨率可调的广义S变换,对叠前CMP道集进行时频分析,减小薄层空间谱干扰的影响,从而得到精度较高的时频谱;其次,通过构建并求解时频域反演方程得到谱比斜率,由Q值与偏移距的关系(Qversus offset,QVO)经线性回归估算出零偏移距处的射线平均品质因子;最后,应用层剥离法估算层品质因子。模型数据测试结果证明了方法的可行性;实际地震资料含气砂岩储层段Q值反演预测结果验证了方法的有效性。     

基于叠前地震数据的地层Q值估计

与叠后地震资料相比,叠前地震资料包含了更加丰富的地层信息。传统的基于叠后地震资料的地层Q值估算方法因叠加平均效应的影响,Q值估算精度较低、适用性差。为此,本文提出了基于叠前地震资料利用时频谱分解技术估算地层Q值的方法。该方法借助于S变换对叠前地震数据做时频分析,逐道求取频谱比斜率,经炮检距归零处理得到零炮检距处的地层Q值。模型数据和实际资料的应用表明,该方法不仅充分考虑了因地层吸收而引起的振幅、频率等信息的变化,而且避免了常规品质因子计算中的平均效应,使估算的品质因子更加准确,适用性更强。     

利用平滑模型约束的频率域多尺度地震反演

频率域地震反演是利用带限地震信号的频率域响应信息预测出地层模型参数。针对频率域反演的高分辨率特性和地震信号的带限特征,本文综合探究频率域反演和贝叶斯反演的思路,提出了基于平滑模型约束的频率域多尺度贝叶斯反演方法。通过对目标函数加入平滑模型约束信息,有效地解决了带限地震信号的低频分量缺失问题,并进一步提高了频率域反演过程的抗噪性和反演结果的空间连续性。此外,由于地震信号在频率域中实现了多频率分量的自动解耦,从而可通过多频率分量逐级迭代方式搜索到反问题的最优解,进而提高反演结果的收敛精度和分辨率,且减弱了反演算法对初始模型精度的过度依赖。最后,通过平稳和非平稳理论模型测试及实际资料的处理,验证了该方法的高分辨率特性和稳健性。     

基于匹配追踪谱分解的时频域FAVO流体识别方法

基于Morlet小波的快速动态匹配追踪高分辨率谱分解算法,对比研究了短时傅立叶变换、S变换、连续小波变换及匹配追踪Wigner-Ville分布的时频分辨特征。在此基础上,为充分利用叠前地震资料中蕴含的振幅和频率信息,将快速匹配追踪谱分解方法与体现流体因子的频变AVO(FAVO)反射特征方程相结合,并依靠匹配追踪算法的高时频分辨特性,发展高分辨率时频域FAVO直接反演方法,该方法将常规谱均衡过程构建于目标泛函中,减少了频散属性提取过程的中间环节,避免了在消除"子波叠印"时引入的累计计算误差。模型测试和实际资料处理表明,该频散属性反演方法有助于精细刻画油气藏位置,是一种可靠性较高的储层流体类型检测方法。     

基于基追踪的时变子波提取与地震反射率反演

由于噪声和衰减的影响,地震数据不平稳,即地震信号的频谱从浅到深是逐渐变化的。为了研究地震数据的非平稳性质,基于基追踪谱分解方法进行高分辨率时频分解,通过点谱模拟提取广义地震子波,继而构建时变子波核矩阵和时变子波字典,最终实现非平稳基追踪地震反演。实际资料测试表明,基追踪谱分解广义时变子波提取方法能实现高效井震标定,基于时变子波的非平稳基追踪地震反演结果分辨率更高、地质连续性更强、地质细节展示更详细。     

Walkaway井地联合地震资料Q值波形反演方法

传统的品质因子Q值估算方法通常是基于VSP资料或者叠加的地面地震资料,在薄互层存在的情况下．它们难以提取地震子波及有效地分离固有衰减和散射衰减。为了获得更可靠的地震波衰减图像,研究采用了一种基于Walkaway井地联合地震资料的波形反演来求取Q值的方法。通过理论模型的数值计算分析,探讨了初始模型厚度、Q值及噪声对反演结果的影响。合成的Walkaway井地联合地震资料的衰减估计结果表明,波形反演的Q值估算方法充分利用了各种波的运动学和动力学信息,避免了初至拾取和波场分离等处理困难,并能减小可能的人为误差,提高计算的精度。将该方法用于某油田的高分辨Walkaway井地联合地震资料Q值估计,结果表明,介质品质因子Q与介质性质和孔隙流体有良好的对应关系。     

基于压缩感知的稀疏脉冲反射系数谱反演方法研究

基于压缩感知稀疏信号采样和重构理论提出了一种稀疏脉冲反射系数谱反演方法。在稀疏地层假设下,利用地震资料的部分谱信息,采用基追踪算法,反演地下地层在L1范数意义下的宽带稀疏脉冲反射系数。利用褶积宽频带的四参数Morlet子波,生成高分辨率地震剖面,提高地震资料对薄层的识别能力。一维理论模型试验结果证实了利用地震资料的部分谱信息可以准确地反演出稀疏脉冲反射系数序列。二维理论模型试验结果表明,得到的反演结果不仅能识别薄(互)层界面、透镜体边界和地层尖灭位置等薄层结构,还能保持原始地层模型的横向连续性特征,并且具有一定的抗噪性。最后,实际资料的应用结果显示,反演得到的高分辨率剖面不仅在整体地层格架上忠实于原始地震资料,而且能够分辨出原始地震记录中无法识别的薄层结构,使得地下地层的接触关系更加清晰,为地震地层学精细解释提供依据。     

Q值提取中的窗口效应

品质因子Q是岩性分析和储层预测的重要属性。大部分的Q值估算方法都需要开窗口提取地震子波谱,不同形状、宽度的窗口对地层衰减信息的影响程度不同。在不同地震子波谱和不同窗口的条件下,通过模型测试,分析了地层Q值的估算误差。测试结果显示,在一般情况下,提取的谱比信息容易受到窗口形状、宽度的影响,由此估算的Q值是不可信的。进一步的测试发现:在衰减窗口条件下,提取的谱比信息在中高频段满足准确的衰减关系,且该特征与窗口形状和宽度无关。据此估计的Q值具有较高的稳定性。     

稀疏反射系数频率域正余弦分量协同反演方法

谱反演作为近年出现的一种反演方法,不依赖测井资料等先验信息,只需利用地震数据本身的频谱信息就可反演地层稀疏反射系数,并能突破常规地震资料调谐效应导致的分辨率极限。研究发现,时间域的奇偶脉冲分量与频率域的正余弦分量具有等价性。基于此,本文提出一种直接在频率域利用地震数据谱的正余弦分量进行协同反演的方法,得到高分辨率稀疏反射系数序列。理论模型试验和实际资料应用结果表明,利用该方法能取得精确的反演结果,能识别原始地震剖面上无法分辨的薄层和小尺度地质体。     

基于频变AVO反演的深层储层含气性识别方法

地震波在地下含油气介质储层中传播时会发生地震振幅的衰减与弹性特征频散现象,造成深层含油气储层地震流体识别困难。为此,基于Chapman裂隙—孔隙微结构衰减理论模型,分析多种频变弹性参数的流体敏感程度,优选出Gassmann流体项的频散程度作为深层储层含气性预测的识别因子;联合连续小波变换时频谱分解方法对部分角度叠加地震数据展开频谱分析确定参考频率;在此基础上,研究基于贝叶斯Cauchy约束准则的叠前地震频变Gassmann流体项反演优化方法,利用频变Gassmann流体项反演结果指导储层的流体检测,并在我国近海某盆地P探区对该方法进行了深层储层含气性预测验证。研究结果表明,该方法可以实现基于叠前地震资料的频变Gassmann流体参数的可靠提取,由其所得到的深层储层流体识别结果与实际测井解释结果吻合度较高。结论认为,频变Gassmann流体项能够有效识别深层储层的流体类型,为深层天然气层的识别提供了新的技术思路和方法。     

基于S变换的属性组合法估算地层品质因子

品质因子（Q）提取精度一般受地震子波谱与Q值估算方法的影响。为了提取稳定、合理的地层Q值,首先利用S变换提取较为准确的时变地震子波谱,然后通过属性组合局部线性拟合来估算Q值,最终得到稳定的地层Q值。该方法解决了实际资料提取的质心频率曲线存在局部振荡,Q值不稳定的问题。在准噶尔盆地东西部应用该技术后,目的层分辨率得到明显提高,带宽提高5~10 Hz     

基于黏滞声波方程解析解的AVF反演

纵波衰减与频散是PP波地震记录衰减的主要原因,因此理论上只需利用PP波叠后地震资料即可反演振幅随频率的变化关系（AVF）,以获取纵波频散因子指示流体。但基于传统单界面的AVF反演方法并不令人满意且在很多方面仍然存在争议。为此,提出基于零炮检距黏滞声波方程解析解的AVF反演方法,其流程为：①利用时频谱方法等计算地震记录的时频谱; ②基于地震记录提取子波,消除地震数据中子波叠印获取反射系数的时频谱; ③基于黏滞声波方程进行波阻抗反演,获得更准确的阻抗参数计算Fréchet导数; ④根据导数矩阵建立AVF反演方程,选取合适的参考频率点以及参与计算的频率点反演高精度频散属性。数值模拟和实际数据测试表明：界面频散对地震记录的影响很小,且传播过程的AVF效应远大于界面频散造成的AVF效应;新方法的精度和分辨率明显高于传统单界面AVF反演。     

地震数据谱反演压缩感知算法实现及应用

地震数据谱反演是将地层反射系数分解为奇分量和偶分量,再利用部分谱信息进行反演的方法.基于压缩感知算法的谱反演,通过梯度投影稀疏重构实现地震谱反演,能够很好地实现谱反演目标函数求解.同时,利用地震数据的二次谱估算地震子波谱用于谱反演.合成数据和实际数据试算结果表明,联合地震数据二次谱算法和基于压缩感知算法的谱反演方法较好...     

基于调谐频率与分频处理的高分辨率反演技术

讨论了基于调谐频率与分频处理的高分辨率反演技术，给出了方法的基本原理，即利用地震数据的调谐频率和分频处理分析，半定量地确定储层厚度，并将其作为地震反演的约束条件。方法的实现过程是：通过层状地质模型的地震正演模拟，建立不同主频子波时地层厚度与调谐频率的关系；利用地震资料时-频分析技术，实现地震资料分频处理；利用合成地震记录标定地震子波主频；利用分频处理结果，借助于调谐频率分析与调谐振幅分析，给出地震反演约束条件；利用反演算法消除地震子波影响，提高和拓展地震资料的频带范围，实现储层的高分辨率成像。普光地区的应用实例表明，调谐频率与分频处理的高分辨率反演方法无需对储层空间变化规律进行假设，适用于强非均质碳酸盐岩储层的高分辨率成像。