基于混合优化匹配追踪算法的礁滩储层流体识别方法

基于匹配追踪算法(MP)的流体活动性检测是礁滩储层油气识别的一种重要手段。针对常规匹配追踪算法效率低、多解性强的缺点,将粒子群优化算法与BFGS算法相结合的混合优化算法引进到匹配追踪算法中。混合优化匹配追踪算法(HOMP)既具有粒子群优化算法良好全局优化特性,又具有BFGS方法局部加速收敛速度的优点,通过一次性计算描述Morlet小波的五个参数,可以解决匹配追踪过程中的参数寻优问题,提高搜索最优解的精确度和效率。用混合优化匹配追踪算法对信号进行分解,分解后的理论信号和实际地震资料各个信号分量在时频平面的位置精确,具有良好的时频聚集性,搜索速度显著加快。对哈萨克斯坦楚-萨雷苏盆地Tam研究区流体检测结果表明HO-MP可以有效指示礁滩储层含油气的变化,说明该方法在礁滩储层流体预测中有很好的应用前景。     

基于宽带B样条子波的匹配追踪时频分解

本文利用四参数宽带B样条子波的高分辨性和子波参数调节的灵活性,结合常规匹配追踪算法,实现了高精度的地震道自适应时频分解。应用理论模型,讨论了该方法的正确性和有效性,并与真实谱和Morlet小波匹配追踪做了对比,结果表明该算法计算的时频谱分辨率较高、时频定位性好。实际地震资料的应用效果表明,该方法计算的低频瞬时能量谱剖面可以较好地反映储层的非均质性,能够显现储层内部的细节信息,取得了良好的时频分解效果。     

基于匹配追踪算法的碳酸盐岩储层低频伴影识别方法研究

由于储层介质具有黏滞性,地震波在穿过含油气地层时会产生强烈的吸收衰减,并在储层下方产生低频伴影异常,因此,这种异常可以作为一种直接检测烃类的方法。 深层碳酸盐岩储层内部结构复杂,地震资料分辨率低,用常规时频分析方法难以精确刻画储层内部结构。 针对这些问题提出了一种基于匹配追踪算法的碳酸盐岩储层低频伴影识别方法,该方法利用匹配追踪算法对地震资料进行谱分解。 通过与其他时频分析方法进行对比,表明该方法具有更高的时频分辨率,能够有效检测储层低频伴影异常。 实际资料试算表明,基于匹配追踪算法的低频伴影方法能够有效检测深层碳酸盐岩含气储层。     

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。     

地震信号复数域高效匹配追踪分解

本文提出了-种复数域快速匹配追踪算法,通过在复数域求解匹配子波的复振幅,同时获得匹配子波的振幅和相位信息,并使主频成为唯--个需要通过子波库扫描来确定的控制参数,提高了匹配追踪的分解效率。算法对比测试结果表明,本文快速匹配追踪算法的计算效率比原算法提高了上千倍,在很大程度上克服了匹配追踪的计算瓶颈问题,同时能够保持匹配追踪瞬时谱精度和地震信号重构精度。     

高精度地震时频谱分解方法及应用

由于受测不准准则的制约,应用小波变换、广义S变换等线性算法无法同时获得高时间分辨率和高频率分辨率,而应用匹配追踪算法可克服窗函数的限制,能在时间域和频率域同时精细表征信号特征。本文在阐述地震信号匹配追踪时频谱分解的算法原理基础上,通过对标准Morlet小波进行合理改造,完备了时频原子库,有利于提高地震信号匹配分解的精度;依据Morlet小波的时宽对地震道进行开时窗,可在多个时窗内同时动态扫描匹配小波原子,可以适当提高计算效率。模型试验与实际数据分析表明,基于改进Morlet小波的地震信号匹配追踪算法更精确更高效,且具备一定的抗噪能力,适合定量分析地震资料的频谱变化特征,有助于研究储层及油气的分布范围。     

匹配追踪法在碳酸盐岩流体检测中的应用——以哈萨克斯坦楚-萨雷苏盆地为例

由于碳酸盐岩储层非均质性强、结构复杂,给含油气性的正确判识带来了较大困难.匹配追踪是目前较为有效的一种高精度时频域分解技术,基于含气储层的频率特性构造的流体活动性属性参数,可较好指示碳酸盐岩储层含油气的变化.以哈萨克斯坦楚-萨雷苏盆地ASA研究区碳酸盐岩储层为例,应用匹配追踪方法对地震资料进行高精度时频分解,根据地震波入射饱和流体多孔介质波动方程,建立流体活动属性与频率关系式,获得与流体性质密切相关的流体因子,对含气储层分布范围进行预测.经钻探证实,单井吻合率达86.3 % .这一预测成果对该地区的油气勘探具有重要指导作用,也为今后碳酸盐岩储层的勘探提供了一种很好的方法.     

时频分析在苏里格地区含气性检测中的应用

地震波通过含气层时高频能量将发生明显衰减,利用地震波高频能量的衰减可预测含气层。首先对比了短时傅里叶变换、小波变换、广义S变换和匹配追踪分解等4种时频分析方法,证实了匹配追踪分解时频分析具有较高的时间域分辨率和频率域分辨率;其次通过模型正演验证了地震波通过含气层时具有高频衰减的特征及高频衰减梯度方法可反映高频能量衰减;最后运用匹配追踪分解法对苏里格气田西部一块三维地震工区进行了时频分析,并应用高频衰减属性进行了含气性检测。其预测结果与钻井的含气性符合率较高,证明该含气性检测方法是可行的。     

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。     

基于匹配追踪的谱分解方法及其应用

谱分解技术作为一项新颖的地震解释技术,在储层预测等方面得到越来越多的应用。准确刻画地震信号在时频空间分布特征是谱分解技术的关键。短时傅里叶变换的时频分辨率受时窗长度限制,不同的时窗参数对结果有较大的影响。小波变换以其多分辨率的特点能够得到更好的时频分布,但其在时间-尺度概念下的时频分解难以理解,而具有自适应特征的匹配追踪方法时频概念相对明确,模型和实际应用表明匹配追踪谱分解具有较好的时频分辨率,更适用于复杂的地震信号。     

基于局部频率约束的动态匹配追踪强反射识别与分离方法

当目标储层上、下存在高阻层时,在地震剖面上形成的强反射会屏蔽目标储层有效反射信息。为此,提出了基于局部频率约束的动态匹配追踪强反射识别与分离方法。考虑到瞬时频率计算结果存在"负频率"现象,故引进局部频率计算模式用于约束动态匹配追踪算法最优原子的搜索范围,该算法计算结果合理,可以确定最佳匹配强反射的地震子波。利用强反射位置处的局部频率和瞬时相位作为先验信息,构建动态反射特征波形库,以此搜索最佳匹配强反射子波;通过单道测试确定强反射压制系数,以保证剥离强反射后的均衡能量与背景能量一致,有助于拾取目标储层的反射信息,最终实现储层的精细描述。通过构建含高阻层的模型数据验证了基于局部频率约束的动态匹配追踪强反射识别和分离方法的可行性,并将该方法应用于实际地震数据,削弱了强反射干扰影响,突显了弱反射信息。     

砂岩储层横向不连续性检测技术组合及应用

地震信号横向不连续性检测大多针对断层检测、识别和自动解释,相关研究包括边缘保持滤波技术、相干体技术、蚂蚁追踪技术等,并已得到广泛应用。但对于小尺度不连续信息检测的研究较少。局部结构熵算法属于第三代相干算法,较前两代相干算法具有更好的抗噪性和更高的分辨率,对砂岩储层内部微小的不连续结构的检测精度更高。为此,以局部结构熵属性计算为核心,辅助以边缘保持滤波技术和基于蚁群算法的平面属性增强处理方法,形成了砂岩储层横向不连续性检测的技术组合。其流程包括地震资料解释性处理、相干体属性计算、平面表征及优化、成果验证及应用。在南海H油田目标砂体单元的应用表明,应用上述技术组合得到的储层横向不连续性检测结果与水平井钻遇的泥岩段具有较好的匹配关系,验证了技术组合的有效性。     

基于经验模态分解字典的自适应匹配追踪谱分解方法及其在油气检测中的应用

利用地震信号的瞬时属性确定时频原子动态参数的扫描范围,获得的瞬时频率稳定性较差且存在负值。利用连续相位求取瞬时频率易受噪声影响,并存在频率异常值。为此,首次将经验模态分解（EMD）引入匹配追踪（MP）算法,提出了基于EMD字典的自适应MP谱分解方法。将EMD视为一种基于过完备时频字典的稀疏分解方法,在计算匹配原子主频的过程中,引进基于连续相位的阻尼最小二乘反演求解瞬时频率,并加入整形正则化算子对数据进行平滑处理,利用整形正则化平滑算子的阻尼最小二乘法有效避免了频率异常值,得到的瞬时频率曲线更平滑、真实,且更突显高频成分。将基于EMD字典的快速MP方法应用于储层含油气性预测,对比不同尺度瞬时谱剖面可以清楚地看到明显的低频阴影现象,且提高了分解效率,从而进一步验证了方法可行性。     

快速匹配追踪三参数时频特征滤波

传统的匹配追踪方法通常采用完备的时频原子库和贪婪算法进行子波分解,计算量巨大。为此本文引入互相关阈值约束技术,实现两次迭代和完备库之间的反馈,剔除那些互相关值很小的时频原子,动态地减小完备库的冗余度;通过多原子同步提取,实现快速匹配追踪地震道分解。分解后的地震信号是按子波的能量排序的,每个子波都由振幅、频率和中心时间三参数表示,代表原始地震信号在某-中心时间的局部主振幅特征和主频率特征,因此在信号重构时,可根据有效信号与噪声信号的主振幅、主频率和中心时间的差异,构建三参数时频特征滤波器,筛选出代表有效信号的子波对信号进行重构,达到无损去噪的目的。合成地震记录和实际资料处理结果表明了该方法的有效性。     

基于物性分析建模的时频电磁反演及储层评价——以准北缘石北构造带为例

时频电磁法(TFEM)在油气勘探中发挥着重要作用,数据反演中模型精度对反演精度影响很大,充分利用已知资料精确建模可有效降低反演的非唯一性、提高反演精度。基于准北探区实际资料,对研究区电测井数据进行高斯分布统计分析,获得各地层的电阻率均值、离差等特征数据,据此提出对研究区上、下构造层及不同地层进行分层电性建模的方法;通过火成岩储层岩石频散测试分析,获得探区不同油气饱和度火成岩的频散特性,同时依据该地区时频电磁油气检测结果与钻井含油气信息建立油气电磁属性识别模板。示例展示了通过分层建模和反演获得的电阻率和极化率剖面,以及剖面的分析、解释结果,指出了含油气有利目标。文中的建模方法和油气目标解释思路可为类似地区的油气储层评价提供有价值参考。     

基于90°相移的振幅和频率属性融合法油气检测

目前主要利用叠后地震资料的振幅和频率信息进行油气检测。甜点属性预测是其中常用的一种方法,但受储层厚度、相邻层干涉等多种非流体因素影响,检测结果存在多解性。为此研究了基于90°相移的振幅属性和频率属性进行油气检测的原理,提出了融合90°相移的振幅和瞬时频率属性进行流体检测的方法。该方法基于原始零相位地震资料提取90°相移的振幅和频率属性,再利用已钻井油气水层的地震属性约束最优化求解融合参数,最后将基于90°相移的振幅和频率属性融合从而获得油气检测结果。模型正演结果表明,相较于常规甜点预测方法,该方法在主力储层厚度范围内(8～25m)受储层厚度影响小,能有效压制相邻层干涉,更适合流体检测。渤海PL油田的实际应用结果表明该方法能够有效区分油层与水层,且烃检异常空间分布符合油气成藏规律。     

地震信号可变分辨率匹配追踪频谱成像方法

基于传统的Morlet时频原子库的匹配追踪时频表征方法存在时频分辨率不可调的缺点,解决实际问题的能力受到限制。通过引入分辨率调节参数,使Morlet小波的时频分辨率灵活可控,在此基础上提出了可变分辨率的匹配追踪时频表征方法,实现时间分辨率和频率分辨率分别可调的目的。在薄层频谱成像中,利用可变分辨率匹配追踪时频表征方法来提高匹配追踪时频分布的时间分辨率,可以有效避免复杂地质背景的干扰,实现薄储层的清晰成像。     

Variable resolution matching pursuit spectrum imaging of seismic signals

基于传统的Morlet时频原子库的匹配追踪时频表征方法存在时频分辨率不可调的缺点,解决实际问题的能力受到限制。通过引入分辨率调节参数,使Morlet小波的时频分辨率灵活可控,在此基础上提出了可变分辨率的匹配追踪时频表征方法,实现时间分辨率和频率分辨率分别可调的目的。在薄层频谱成像中,利用可变分辨率匹配追踪时频表征方法来提高匹配追踪时频分布的时间分辨率,可以有效避免复杂地质背景的干扰,实现薄储层的清晰成像。     

基于分数阶Gabor变换的Teager-Kaiser能量提取及应用

含油气储层可引起地震信号的能量密度异常,Teager-Kaiser(T-K)能量是刻画地震信号能量密度、表征地震波场能量分布的一种重要属性。借助于分数阶Gabor变换(FrGT)优良的局部时频能量聚集特性,将基于FrGT的时频分析方法引入地震信号T-K非线性能量的计算中,提出了基于FrGT的时频域T-K能量储层预测方法。该方法根据测不准原理确定紧支撑时宽-带宽积下的FrGT最优阶,利用最优阶FrGT将地震信号分解为一系列单频分量,计算并提取单频分量的T-K能量的瞬时属性。理论信号仿真和实际资料的处理结果表明,FrGT可有效应用于地震信号的时频分析,T-K主能量可作为储层预测的一种有效属性。     

薄互层型油气储层同步挤压变换域分析方法

薄互层型油气储层是陆相沉积盆地主要储层类型之一。研究如何利用地震资料刻画和预测薄互层油气储层,对中国油气勘探与开发具有重要意义。介绍了由三参数小波变换而得到的同步挤压三参数小波变换及其在薄互层型储层分析和地震资料谱分解中的应用。与三参数小波变换相比,同步挤压三参数小波变换在时间尺度域增加了对三参数小波变换的小波系数的重排操作,以提高时频分辨率。利用同步挤压三参数小波变换进行薄互层储层分析的方法既可以研究薄互层组的整体特性,也可以表征其组内的结构。与Morlet小波变换等常用的时频分析方法相比,该方法有更高的时频分辨率,能更好地刻画薄互层的整体特性及其组内的结构。合成地震记录和实际算例表明,同步挤压三参数小波变换对于地下地质体及不同厚度的河道和叠置的河道的刻画比其它相关变换的结果更为清晰和可靠。