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。     

地震道时间域频率属性特征和地层层序划分

在高分辨率地震勘探中，地震频率属性除了能反映地下不同级次的层序界面外，还携带着层序内部结构信息。本文试图应用时频分析技术研究地震道频率属性特征与层序内部结构的关系，提高对低级次层序单元的识别精度。研究表明，时间域频率值、频团能量、频支时间厚度的变化及分叉结构、横向展布规律和组合样式、多期时频层序的形成，与地层属性、沉积旋回间存在着较明显的对应关系。直接利用频率属性的各种特征，能够从不同角度更合理地划分多期次旋回的各类时频层序，可以较准确地分辨出较低级次的层序细节，从而实现对薄储层的高精度预测。     

天文周期约束下的基准面旋回层序划分方法(为庆祝《新疆石油地质》创刊30周年而作)

应用离散小波变换法对自然伽马曲线进行了信号分解并对各细节分量进行了频谱分析,确定了各细节分量的优势频率及沉积旋回厚度.根据沉积旋回厚度比例关系与天文周期比例关系之间的对应性,判断出与各天文周期相关的沉积旋回,并在绝对地质年龄约束下估算出各沉积旋回时限.延长组分析结果表明,据各细节分量划分的沉积旋回的时限均为对应天文周期的2倍,如以天文周期作为基准面旋回层序划分的依据,则每个沉积旋回可划分2个基准面旋回层序.该项研究成果表明,以天文周期为依据,以小波变换及频谱分析为手段,可以合理、有效地开展基准面旋回层序的划分与对比,在绝对地质年龄约束下进行地层定年.     

Morlet小波在测井层序地层划分中的应用

测井曲线包含了丰富的地质信息，对研究地层多级别旋回性及识别地层信息多分辨突变具有优势。测井信号的时频分析将一维测井信号拓展到二维时频域，从而使地层内部的旋回性结构得以清晰展示。对测井曲线进行Morlet连续小波变换，将测井信号与深度的关系转换为与深度和尺度域的变化关系，通过研究最佳尺度因子下小波系数曲线表现出的周期性振荡特征，可与各级层序地层单元界面建立一定的对应关系。以胜坨油田某井为例，运用小波变换的多尺度特性，探测到地层序列中不同尺度的层序地层单元界面，与传统方法所划分的界面基本一致。这些探索为地层层序的划分提供了一种新的思路和有效途径。     

测井曲线小波变换特性在层序地层划分中的应用

测井曲线包含了丰富的地质信息,对研究地层多级别旋回性及识别地层信息多分辨突变具有优势。测井信号的时频分析将一维测井信号拓展为二维时频域,从而使地层内部的旋回性结构得以清晰展示。对测井曲线进行连续小波变换,将测井信号与深度的关系转换为与深度和尺度域的变化关系,通过研究多种伸缩尺度下小波系数曲线表现出的周期性振荡特征,可与各级层序界面建立一定的对应关系。以胜坨油田某井为例,运用小波变换的多尺度特性探测到地层序列中不同尺度的层序界面,与传统方法所划分的界面基本一致。这些探索为地层层序的划分提供了一种新的思路和有效途径,     

基于EEMD的高分辨率层序地层划分方法

划分不同级次的层序界面以及识别其内部的沉积旋回类型是层序地层分析的重要基础。测井信号是不同周期的地层旋回信息的叠合,通过时频分析方法可将测井数据内隐藏的地层旋回性信息拓展到不同的频带内,进而进行不同级次层序界面的划分以及旋回类型的判别。利用总体经验模态分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD）方法对测井数据进行分解,得到不同频带的本征模态分量,结合Hilbert变换获取各分量的频率特征。最后根据各分量的周期性波动和频率变化特征与不同沉积旋回类型以及各级层序界面之间的对应关系划分地层层序。在东营凹陷沙三段的应用中表明,该方法适用于短期、中期、长期基准面旋回的划分,为高分辨率层序地层划分提供了新思路。     

利用地震资料时频特征分析沉积旋回

地震资料中蕴含了丰富的地下沉积体信息,采用小波变换时频分析技术可以使一维的时间域地震波信号拓展到二维的时间-频率域,从而在频谱图中更清楚地刻画沉积体内部的旋回结构特征。通过建立不同类型的沉积模型,分析了进积、退积、加积沉积环境下,沉积体对应地震信号时频图中的变化规律。实际资料验证表明,时频图中能量团移动方向与岩石物性变化趋势一致。该方法为无钻井地区分析沉积旋回特征提供了一种新的思路和途径。     

SP测井小波变换在单井层序划分中的应用

利用单井自然电位（SP）测井曲线经coif5小波变换,结合露头剖面传统层序地层划分标准,探讨了小波变换曲线与鄂尔多斯盆地南部A井三叠系陆相延长组三级层序界面的对应关系。结果显示,SP测井曲线经coif5小波变换后的d12小波（SP_coif5_d12）极大值可能对应湖退-湖侵旋回转换面（即层序界面）;而小波曲线的极小值对应最大湖泛面,SP_coif5_d12小波可以作为湖盆的三级层序划分指标,说明coif5小波变换极值点位置检测到的SP测井信号与层序界面具有对应关系。该方法非常简捷,在陆相湖盆层序地层研究中具有实际应用价值,尤其适于缺乏岩心和地震等资料的单井研究。     

自动划分层序单元的测井多尺度数据融合方法

测井信号应用于地层分层主要是利用信号中突变点或突变区域的信息,小波变换系数模极大值随尺度的变化规律可以精确地描述突变点的位置和形态,因此,基于模极值多尺度重构思想,提出基于小波多尺度边缘检测的测井数据融合方法,并将其应用于层序地层单元的定量划分中.以胜坨油田A井为例,利用二次样条小波分别对单条测井曲线和多尺度融合曲线进行二进小波变换,在不同尺度上定量划分出不同级别的层序单元界面.结果表明,利用融合曲线的多尺度分析来划分层序单元能够得到更好的应用效果,其小波变换时频色谱图上的能量聚集和分布能够更清晰地反映准层序组和准层序单元的界面信息及旋回类型.这些探索将为地层层序的定量划分及其内部特征研究提供一种新的思路.图5参19     

鄂尔多斯盆地南梁西区延长组层序地层格架与生储盖组合特征

为研究鄂尔多斯盆地南梁西区上三叠统延长组层序地层格架与生储盖组合特征,采用高分辨率层序地层学的原理和方法,对该区层序界面类型、层序地层格架特征及长期基准面旋回与生储盖组合的关系进行了研究。结果表明:研究区共识别出5个三级层序界面,将延长组划分为1个超长期和4个长期旋回层序;生储盖组合特征与长期基准面旋回的关系密切,在长期基准面上升半旋回早中期和下降半旋回晚期发育的三角洲平原分流河道及前缘水下分流河道砂体为优质储层,在长期基准面上升半旋回晚期和下降半旋回早中期发育的浊积岩砂体为潜在储层,在长期基准面旋回升降转换面附近发育的湖相泥页岩及炭质泥岩为良好的生油层和盖层;延长组发育上生下储、下生上储及自生自储式生储盖组合。     

陆相断陷盆地陡坡带砂砾岩体期次划分 ——以济阳坳陷车西洼陷北带中浅层为例

针对车西洼陷北带中浅层砂砾岩体期次划分困难的问题,初步探索出一种在地质和地震资料约束下,基于测井曲线米氏旋回和小波变换技术的砂砾岩体描述方法。通过对测井曲线进行频谱分析,认为车西洼陷北带东营组砂砾岩体的沉积期次受米氏旋回的控制,偏心率404.0 ka和地轴倾角53.6 ka周期控制着四、五级层序的发育,是进行砂砾岩体期次划分与对比的基础。因此,依据米氏旋回和小波变换理论,在纵向上对车西洼陷北带东营组砂砾岩体进行了精细的划分,共识别出8~10个小的扇体期次。研究表明,应用米氏旋回和小波变换技术分析高频旋回,提高了沉积旋回研究的定量化水平。其中,设计的米氏旋回滤波曲线和选取的小波变换系数与高频旋回具有较好的对应关系,可有效地指导砂砾岩体期次的精细划分。     

Geophysical methods for the study of sedimentary cycles

We present the wavelet depth-frequency analysis and variable-scale frequency cycle analysis methods to study sedimentary cycles. The spectrum analysis, variable-scale frequency cycle analysis, and wavelet depth-frequency analysis methods are mainly discussed to distinguish sedimentary cycles of different levels. The spectrum analysis method established the relationship between the spectrum characteristics and the thickness and number of sedimentary cycles. Both the variable-scale frequency cycle analysis and the wavelet depth-frequency analysis are based on the wavelet transform. The variable-scale frequency cycle analysis is used to obtain the relationship between the periodic changes of frequency in different scales and sedimentary cycles, and the wavelet depth-frequency analysis is used to obtain the relationship between migration changes of frequency energy clusters and sedimentary cycles. We designed a soft-ware system to process actual logging data from the Changqing Oilfield to analyze the sedimentary cycles, which verified the effectiveness of the three methods, and good results were obtained.     

断陷湖盆陡坡带砂砾岩体沉积期次的划分技术

 综合地震、测井及钻井信息，建立以三维地震资料的层序地层解释为基础，以岩心、成像测井资料作标定，以单井测井信号小波变换分析为核心的砾岩体沉积旋回划分技术。利用成像测井资料进行沉积旋回识别的关键在于合理实现“图像”与“岩相”的转换，并利用岩心资料对地层成像测井图像进行刻度，消除地质解释的多解性，建立不同类型的岩相模式。通过地震约束和岩心、成像测井标定下的测井信号多尺度、高分辨率的小波变换分析,可将一维测井信号变换到二维时频域，便能很好地反映信号的周期特征和局部异常，进而为砂砾岩体的旋回划分和内部结构解剖提供技术支持。对济阳拗陷车镇凹陷陡坡带古近系巨厚砂砾岩体的实际分析结果表明，该技术对于用生物化石或测井组合法难以进行地层划分和对比的砂砾岩发育区的沉积期次划分和内部结构解析具有较好的应用前景。     

提高测井曲线纵向分辨率的小波变换技术

小波变换是-种能同时在时间域和频率域内进行局部化信号分析的新方法,且时间域分辨率可随尺度因子的增大而提高,其主要优点在于它在时间域和频率域都有良好的局部化性质,可以聚集到信号的任意细节。利用该特点采用Mallat方法可对测井曲线进行分解和重构,重构后的测井曲线可以提高纵向分辨率。该方法与反褶积方法比较,小波变换后的测井曲线更能反应细节信息,具有更高的纵向分辨率。     

陆相断陷盆地陡坡带砂砾岩体期次划分——以济阳坳陷车西洼陷北带中浅层为例

针对车西洼陷北带中浅层砂砾岩体期次划分困难的问题,初步探索出一种在地质和地震资料约束下,基于测井曲线米氏旋回和小波变换技术的砂砾岩体描述方法。通过对测井曲线进行频谱分析,认为车西洼陷北带东营组砂砾岩体的沉积期次受米氏旋回的控制,偏心率404.0 ka和地轴倾角53.6 ka周期控制着四、五级层序的发育,是进行砂砾岩体期次划分与对比的基础。因此,依据米氏旋回和小波变换理论,在纵向上对车西洼陷北带东营组砂砾岩体进行了精细的划分,共识别出8~10个小的扇体期次。研究表明,应用米氏旋回和小波变换技术分析高频旋回,提高了沉积旋回研究的定量化水平。其中,设计的米氏旋回滤波曲线和选取的小波变换系数与高频旋回具有较好的对应关系,可有效地指导砂砾岩体期次的精细划分。     

用过采样小波变换提高地震资料分辨率

小波分析具有时频局部化优点 ,被誉为“数学显微镜”。讨论了利用小波变换提高地震资料分辨率 ,在阐述小波原理的基础上 ,给出小波分频带能量合理补偿提高分辨率的方法。考虑到快速小波变换分解尺度数目与信号样点数有关 ,借鉴通讯系统中的过采样技术 ,提出过采样小波变换提高地震资料分辨率方法。实际资料试算表明 ,过采样小波变换方法可以有效提高地震资料分辨率 ,是对小波变换方法的扩展。     

旋回层序地层的控制因素

旋回层序是受天文周期控制的,以最大洪泛面为顶、底界的,由进积叠加到退积叠加构成的有成因联系的沉积地层,是天文周期的真实记录。以鄂尔多斯盆地Sh99井延长组为例,应用离散小波变换方法对GR曲线进行了信号分解,并进行了各细节分量的频谱分析。根据各细节分量的优势频率比值与天文频率比值之间的对应关系,确定了与各天文周期对应的沉积旋回,并在延长组绝对地质年龄约束下划分了旋回层序。研究表明,以天文周期为依据、以小波变换及频谱分析为手段可以合理并有效地开展旋回层序划分。     

时频分析方法对比及S变换在地震数据处理中的应用

时频分析是完整刻画地震资料在时间和频率轴上能量强度分布的主要手段.该方法因能同时展示平稳信号和非平稳信号在时间域和频率域的演变过程,提供信号的局部特征,所以在地震资料处理中得到了广泛应用.针对目前地震常用的一些时频分析方法,分析对比了常用的短时傅里叶变换、小波变换和S变换的特点.通过对比分析和试验,明确了利用S变换相对于其他2种方法在时频分析领域的优点,论述了S变换时频谱在地震资料处理中的应用优势.实际应用效果表明,基于广义S变换的吸收衰减补偿技术可通过分析结果在地震资料处理中进行能量补偿,可以有效地补偿衰减的振幅和高频成分,为提高地震资料的分辨率奠定了基础.     

用提升法小波分析进行地震信号的噪声衰减

提升小波的基本思想是建立在双正交小波和完全可恢复滤波器组的理论基础上，在保持小波双正交特性的条件下，通过所谓提升和对偶提升过程，来改善小波及其对偶的性能，以满足各种应用的需要。文章简单介绍了基于提升方案小波分析的基本原理和方法，建立了一维和二维地震信号进行提升小波分解和重构的基本流程，分析了提升法小波变换相对于第一代小波变换的各种优点，最后结合具体实例，将基于提升格式的小波变换与重构用于地震数据的噪声压制。根据噪声与信号的特点，在小波低频与高频系数中分别采用不同的软阈值进行量化处理，取得了较好的压噪效果，提高了地震资料的信噪比。实际资料的应用效果表明，该方法易于实现，计算效率高，具有较好的应用前景。