基于主成分分析的自适应宽频带瞬时谱数据融合

为了从瞬时谱分解的大量共频率属性数据中提取和突出与储层有关的主要信息,本文提出一种基于主成分分析的自适应数据融合方法。该方法将变换后的主成分特征值作为权重,自适应地体现各主成分在代表原始数据信息量中的贡献率,使融合后的数据更能突出和反映各频率瞬时谱数据中的有效信息,实现了宽频带瞬时谱数据的降维与优化。实际资料的应用表明,本文的方法可快速提取和突出包含在大量瞬时谱数据集中的主要信息,清晰地刻画储层的几何形态和展布特征,提高资料解释的效率。     

谱分解在储层表征中的应用

在大规模3D地震勘探中,谱分解技术为利用地震数据和离散傅里叶变换(DET)对时间层厚度和不连续地质体进行成像和绘图提供了一种新方法。通过地震数据的离散傅里叶变换,将其转换到频率域,其振幅谱描述了时间层厚度的变化,而相位谱则反映了地质体的横向不连续性。这一技术已经应用于3D勘探中地层沉积环境的描述(例如河道砂和包括复杂断裂系统在内的构造环境)。     

基于正演模型的储层谱分解响应特征分析

对楔形砂体正演模型的谱分解响应特征(峰值频率、谱比)的分析表明,反射波的谱分解特征主要受控于地层反射系数序列、层厚以及孔隙流体特征.与含气储层相关的谱分解异常所出现的频率范围并无统一规律,既可以出现与含气相关的低频谱分解异常,也可出现与含气相关的高频谱分解异常.根据所研究储层的特性建立了系统正演模型,利用该模型得到了特定储层谱属性的变化特征,为运用谱分解技术进行储层流体检测时选择最佳频率范围提供了依据.     

宽频带地震数据瞬时谱分解及快捷解释方法

瞬时谱分解产生的若干共频率瞬时谱数据体不仅占用大量存储资源,而且影响了地震资料解释的效率。为此,本文首先提出联合应用短时傅里叶变换及S变换的时频谱分解方法,提高中、低频段时间分辨率及分解宽频带地震数据;接着应用分频段主成分分析实现宽频带瞬时谱数据集的降维与优化,并保持不同频段信息随频率变化的特性;最后将聚类测度引入模糊C均值聚类中,对经分频段主成分分析后数据集做进一步自适应融合。实际资料应用效果证实,本文方法可有效分解宽频带地震数据,快捷地提取和突出包含在大量瞬时谱数据集中的主要信息,清晰地刻画储层几何形态和展布特征,节省了存储资源并提高了宽频带地震资料解释效率。     

恒定相位子波包络峰处的瞬时频率与瞬时振幅

引言 Robertson和Nogami指出(1984),在零相位雷克子波峰处的瞬时频率恰好等于该子波的平均傅里叶谱频率乘以它的振幅谱。Bodine通过实例指出(1986),这一结论还适用于恒相位带通子波。这里,我将证明这一结论还适用于任何一种恒相位子波,然后再导出此瞬时频率随在衰减介质中的传播时间而变化的公式和计算包络峰处振幅的相应公式。两个公式结合     

谱分解技术在断层描述及储层预测中的应用

谱分解技术是通过离散傅里叶变换或最大熵变换等数学方法,将地震资料从时间域变换到频率域,利用振幅谱及相位谱识别薄储层和不连续地质体边界的一项新技术。谱分解主要形成两种调谐体,一种是振幅调谐体,通常用于描述薄层的厚度变化,另一种是相位调谐体,通常可以指示小断层。谱分解已被证明是一种薄储层估算和识别小断层的有效方法。此次谱分解应用区为W断背斜区,该区断裂系统复杂,尤其是小断层比较发育。已钻井揭示油气层很薄,不超过10 m。利用谱分解技术处理后,小断层在平面上表现更加清晰,砂岩储层段在平面上的展布得到了更为精细的刻画描述,为进一步勘探提供了有力依据。     

谱分解技术在断层识别上的应用

谱分解是将一个短时窗内地震数据通过离散傅立叶变换或最大熵谱转换为频率域,利用频率一振幅谱来识别薄层和不连续地质体边界的新技术。由于断层对相位的稳定性影响比较大,断层及其附近相位谱很不稳定．远离断层的位置相位谱相对稳定或呈渐变特征,故应用相位调谐体频率切片识别和解释断层,比传统的相位属性技术更加准确。对高邮凹陷ChenBD、HuaZ地区两种不同断裂体系进行了谱分解研究,检测该技术对2级断层和3、4级断层的识别能力．通过对各目标层段主频值及提取参数的多次精细尝试,证实了该技术对2级断层的识别可靠性强,在一定条件下对3、4级断层也能取得良好效果。     

谱分解技术在断层识别上的应用

谱分解是将一个短时窗内地震数据通过离散傅立叶变换或最大熵谱转换为频率域,利用频率一振幅谱来识别薄层和不连续地质体边界的新技术。由于断层对相位的稳定性影响比较大,断层及其附近相位谱很不稳定．远离断层的位置相位谱相对稳定或呈渐变特征,故应用相位调谐体频率切片识别和解释断层,比传统的相位属性技术更加准确。对高邮凹陷ChenBD、HuaZ地区两种不同断裂体系进行了谱分解研究,检测该技术对2级断层和3、4级断层的识别能力．通过对各目标层段主频值及提取参数的多次精细尝试,证实了该技术对2级断层的识别可靠性强,在一定条件下对3、4级断层也能取得良好效果。     

基于地震数据瞬时相位谱的地层厚度估算

针对低于调谐厚度的地层厚度估算难题,探索了一种应用叠后地震数据瞬时相位谱的地层厚度估算方法。该方法在有效地震频带内应用瞬时相位谱构建地层厚度估算的目标函数,不需要考虑反射系数大小和极性、地震子波的主频率。合成记录数据测试显示该方法在地震数据无噪声的情况下,对于厚度小于和大于调谐厚度的情况均能得到精确的厚度估算,厚度估算不受地震数据带宽、反射系数大小和极性的影响,但是厚度估算严重受噪声污染的影响。野外实际数据的应用表明,当在有效频带内地震数据具有高信噪比的前提下,应用该方法获得的地层厚度估算与测井解释数据比较,误差均小于10%,能够为油气藏勘探和开发的钻井部署提供依据。     

瞬时频率分析:低频阴影油气检测

<正>实际地层的孔隙中常常含有流体(油、气、水),当地震波在其中传播时就会发生非弹性衰减,其中,高频成分的衰减、散射和弥散程度远高于低频成分的。因此,低频成分保留了比高频成分更丰富的反映地层岩性的信息。本文介绍一项用于谱分解检测含油气性的技术——瞬时频谱分析技术(ISA)。     

自适应极化滤波在微地震信号处理中的应用

野外采集的三分量微地震资料,通常能量弱,信噪比低,频率高,震源未知,波场复杂。常规的极化滤波方法通常选择固定的某一分量作为期望滤波的方向,已不能满足当前处理的要求。为此,在极化滤波的基础上,通过改进算法,设计了自适应极化滤波方法。该方法通过计算相邻道三分量信号偏振投影的最大互相关系数得到波的跟踪分量,把波的跟踪分量作为极化滤波因子的期望方向,改进常规滤波因子,实现自适应极化滤波。实际资料处理结果表明,该方法理论正确,处理效果也得到了明显的改善。     

基于谱分析的低频阴影检测技术

基于小波变换的瞬时谱分析方法,克服了传统傅立叶时频转换时的时窗问题,提高了地震资料频域内的分辨能力。通过谱分析方法的比较,介绍了瞬时谱分析方法比传统傅立叶变换的改进效果,以及利用瞬时谱分析方法在分频数据体低频部分识别富气层下方的低频阴影来综合预测储层的横向展布特征和含气性异常的检测。研究实例表明低频阴影检测技术可以作为一种储层预测和油气检测的有效辅助方法。     

基于岩石物理模型和谱分解的储层描述技术

横波品质因子的倒数与剪切模量－频散有关，由此可以建立横波衰减的估算方法。非固结砂岩的地震响应研究表明泊松比参数与低有效应力的砂岩模型参数有关。不同压力下岩石的弹性参数变化研究证实随着有效压力的增加，孔隙之间的喉道缩小。这使得纵横比小的柔顺孔隙关闭，从而降低孔隙度。借助模型技术，可以利用孔隙介质中粘滞流体对地震波传播速度的影响预测地震波传播速度，降低反演结果的不确定性。利用岩石物性研究地震振幅响应，提供了一种更可靠的岩性、孔隙度、岩石纹理、孔隙流体和厚度地震预测，岩石物理模型驱动的地震反演技术可以实现直接反演孔隙度。地震波衰减机制和测量方法研究表明，在孔隙和渗透性碎屑岩中，流体运动是衰减的主要机制。深水环境下的流体模型可以通过地震和井资料的地质统计反演方法来建立。地震资料谱分解技术已在裂缝发育方向和裂缝间距的检测中得到了实际应用。     

自适应中值滤波技术在测井数据处理中的应用

测井数据中包含较多与地层信息无关的噪声,对正确认识地层有一定干扰。自适应中值滤波能有效地去除原始图像中的脉冲噪声并保存图像的细节和边缘信息。利用自适应中值滤波技术对声波测井数据进行了处理,结果显示,测井曲线分辨率得到提高,与岩心分析数据有更大的相关性;制作的合成记录精度更高,与井旁道的相关性更强。     

利用波原子分解系数自适应Wiener滤波方法压制地震数据随机噪声

随机噪声是地震勘探数据中常见的背景噪声,会对有效信号产生负面影响,有必要研究更适用的方法去除随机噪声。为此,提出基于波原子分解系数自适应Wiener滤波,并对滤波后的系数进行波原子重构的方法,压制随机噪声以突出有效信号。针对人工合成地震记录,应用SVD阈值、二维多尺度小波分解阈值和波原子分解阈值三种滤波方法与所提方法进行对比测试及分析,可见所提方法在压制随机噪声的同时能充分保留有效信号,使反射同相轴更清晰且连续性更好。利用该方法还对实际地震记录进行了滤波处理,并与用上述三种阈值和时频峰值等滤波方法处理后的记录作对比,进一步表明所提方法在压制随机噪声与保持有效信号方面的性能更优,具有较强的实用性。     

地震频谱分解技术应用中有关问题的讨论

薄层反射在频率域会出现陷频现象,其陷频周期的倒数等于薄层的时间厚度.频谱分解技术以此为理论基础对地层厚度进行预测.从此原理出发,阐述了频谱分解技术对原始地震数据体的高保真要求和定义频率范围的原则.实际应用时,利用沿层调谐体,通过求取频率域第一优势频带的频率进行地层厚度预测;利用各单一频率调谐体对薄层进行检测,利用调谐能量的变化对横向不连续的地质异常体空间分布特征进行描述.实际应用结果表明,频谱分解技术比传统的基于时间域地震主频的方法对地质体有更高程度的识别.     

基于频谱分解的测井曲线标准化方法

测井曲线标准化可有效消除测井资料的系统误差,是提高储层参数计算和预测精度的关键性基础工作。由于缺乏稳定标准层,基于标准层的曲线标准化方法难以适用于岩性变化频繁的陆相沉积地层。文章从频谱分解的地质含义入手,分析不同周期旋回对沉积地层的贡献,将反映沉积地层"背景值"的低频旋回叠加地层视为一套横向稳定分布的"宏观标准层"。优选曲线低频分量的极值作为特征值,结合空间趋势面分析技术确定标准值,对曲线低频分量、高频分量分别进行平移校正和比例校正,进而实现曲线的标准化。应用该方法对松辽盆地大庆长垣南部葡萄花油层测井曲线进行实际处理,岩心孔隙度与标准化后曲线的相关系数明显高于标准化前曲线,从而证明基于频谱分解的曲线标准化方法能够有效地应用于标准层缺乏的陆相沉积地层。