时频连续小波变换检测含气储层及其在苏里格气田的应用

由于地层含气,地层对高频成分吸收增强、对低频成分吸收减弱,从而在油气储集层下方形成强能量瞬时低频率区域,为利用时频分析方法直接预测含气储层提供了一定的理论依据。时频连续小波变换是对连续小波变换的改进,变换的结果是时频域,避免了尺度一频率转换过程中能量交叠的情况,因此该方法有更好的时频聚焦性。首先介绍了时频连续小波变换的基本原理,进而论述了该方法计算的关键步骤,最后理论信号试算结果与苏里格气田应用实例都证实了利用该方法检测含气厚砂岩具有一定的可行性。     

基于小波变换的频率衰减梯度属性含气性检测

时频分析是实现地震分频解释的重要手段,提高时频分析方法的精度和分辨率至关重要。根据岩性油气藏的特点,提出了利用基于小波变换的时频分析方法进行岩性油气藏储层预测的思路,此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。散射理论的研究结果表明当地层中储层含油气时,由于弹性系数、阻力系数、密度、速度发生大的变化,其固有频率显著改变,表现在频段上为低频共振能量增强,高频衰减能量变弱的现象,研究实例表明频率衰减梯度检测技术可以作为一种储层预测和油气检测的有效直接方法。     

烃检技术在秦皇岛A构造勘探中的应用

地震反射波频带中包含着十分丰富的信息,这些信息能够对提高油气储层的识别,提供十分有利的帮助,利用叠后数据体的吸收减弱的属性分析油体分布是当前储层油气检测的常用手段。秦皇岛A构造处于石臼坨凸起东北斜坡带,石臼坨凸起区浅层发育了一系列的北东以及近东西向的晚期断层,在浅层形成了多个圈闭面积小,幅度低的断块型圈闭,油气成藏具有一定的风险。为了更好的揭示秦皇岛A构造浅层的含油气性,我们提出了对该构造进行基于匹配追踪算法的高频衰减梯度异常的方法进行烃类检测。实际应用证实该方法对浅层的储层都有较好的指示,其预测结果能够相互验证,提高了储层预测及流体检测的准确性,并为秦皇岛A构造的下一步井位部署等工作规避了风险,提高勘探效率。     

时频分析方法在声波测井信息提取中的应用

在声波测井资料处理的过程中,傅里叶变换通常不能提供有关谱分量的时间局域化的信息。研究了基于短时傅里叶变换的时频分析方法理论,并通过编制软件利用时频分析方法确定各组分波的波至点。分析结果显示,时频分析方法应用于声波测井信息提取可以解决时间和频率相关的实际问题。     

应用频率衰减属性预测TNB地区储层含气性

下三叠统嘉陵江组二段和飞仙关组三段是TNB地区钻井揭示的主要产气层段,具有埋藏深、厚度薄的特点。尽管目前勘探获得了重大突破,但有利含气性分布预测仍然是进一步扩大勘探成果的关键所在。基于小波变换的频谱分析技术为储层含气性预测提供了有效的手段。针对研究目的层的储层特征,通过衰减属性与地质录井全烃检测资料对比、储层正演模拟和井-震含气性过井剖面检验,分析了利用频率衰减属性预测储层含气性的可行性。预测结果表明,嘉陵江组二段和飞仙关组三段在平面上和纵向上均具有不同的含气分布特征。嘉陵江组二段砂屑滩气藏面积大,发育单一气藏;飞仙关组三段鲕粒滩气藏面积相对较小,但纵向上异位叠置、多气藏发育。     

小波变换在地震资料处理中的应用效果分析

通过分析传统傅里叶变换、窗口傅里叶变换和小波变换的各自特点 ,指出了传统傅里叶变换和窗口傅里叶变换的不足 ,以及小波变换可对信号任意时刻的任何细节进行细致分析和精细处理的优势。利用小波变换对地震信号进行分频处理 ,分别计算不同频段的数据体 ,校正后再进行小波重建 ,经过分频动校正和分频静校正 ,来减少不同频率校正量存在的误差影响 ,达到提高信号分辨率的目的。     

加权MPFI方法及其在三维连片处理中的应用

在对采集参数差异较大的多块三维区块开展连片处理时,传统的基于MPFI,ALFT,Low-Rank及MWNI等理论的规则化方法要么无法有效克服空间假频,要么无法满足其线性假设条件,不能真正实现保真规则化处理。针对这一问题,在传统MPFI算法的基础上,将不含假频的低频信息谱作为先验信息进行加权,实现了加权MPFI数据插值,并建立了规则化方法。实际测试结果表明,该方法与传统MPFI方法相比,一方面可以有效克服空间假频,实现多块三维区块的连片规则化处理;另一方面,该方法并未增加额外的地质信息,只是在一定程度上改变了观测系统的空间采样属性,具有比传统规则化方法更高的保真性。通过数据正演模型试算及野外地震数据实算,验证了该方法的准确性、有效性和对野外地震资料的适应性。     

基于三参数匹配追踪的油气检测技术与应用

匹配追踪时频谱分解技术具有较高的时频分辨率。近年来,基于匹配追踪方法的储层含油气性检测技术得到广泛应用,但传统的匹配追踪技术因计算效率低和时频原子分解精度不够等因素影响了流体识别的效果。为此,研究了一种三参数动态扫描的快速匹配追踪方法。该方法以Morlet小波为时频原子,引入三瞬属性作为初始值,从而缩小参数扫描范围,只对尺度、相位和频率进行局部扫描,在瞬时相位的局部单调区间内直接获得最佳时移参数,减少搜索参数的同时提高了分解的稳定性。单道地震信号试验表明,该方法能够有效提高匹配追踪的计算效率和分解精度。该方法应用于CD油田沙一段储层油气检测的结果表明,利用该方法提取的吸收衰减属性可以有效地区分油气层与水层和干层,预测的油气区展布符合沙一段储集体发育规律和油气成藏规律。     

海底管道悬空锤击内检测方法及振动信号分析

敷设在海床的油气管道可能会在洋流冲刷、地质运移等多种因素的影响下出现管道局部悬空现象,海底管道悬空会严重威胁油气输送安全。为有效检测管道悬空状态,提出了一种基于锤击检测法的海底管道悬空内检测器设计方案;结合MSC/Adams动力学仿真软件,采集经内检测器主动锤击激励管道内壁后不同敷设状况管段的振动响应信号,对采集的振动响应信号分别进行基于短时傅里叶变换(STFT)、频率切片小波变换(FSWT)和改进希尔伯特黄变换(HHT)时频分析,结合3种时频分析结果建立了管道悬空内检测效果评价指标。研究结果表明：经力锤激励后,管道振动响应信号整体幅值主要集中在50～120 Hz范围内,峰值频率主要集中在80 Hz左右;不同悬空状态下的管段振动响应信号幅值存在明显差别,越接近悬空管段中心位置,振动响应信号峰值频率对应的幅值越大;基于锤击法的管道悬空内检测器在仿真模拟环境中可有效辨别管道悬空状态。研究结果可为锤击内检测法应用于海底管道悬空状态内检测提供指导。     

基于时频分析和波阻抗反演的M地区礁滩相储集层预测

中国南海相继发现大量礁滩相油气藏,它们具有埋藏深、油气分布不均匀、勘探难度大等特点。低频伴影和频率衰减梯度是基于小波变换谱分解的两种时频分析方法,它们与储集层中流体密切相关,不仅可以作为流体识别的重要标志,还可以确定储集层的横向展布,但是不易对其顶、底边界进行识别。作为储集层预测重要方法之一的波阻抗反演,可以利用测井纵向分辨率高的优点,有效地分辨储集层的顶、底界限。因此,将这两种方法相结合,可以更好地预测M地区储集层位置,在纵、横向上精细刻画储集层及其油气富集范围,提高预测精度。     

匹配追踪子波分解重构技术在气层检测中的应用

川中地区震旦系岩溶风化壳储层缝洞系统复杂、非均质性强、上覆泥岩对储层地震反射的影响较 大,使储层地震响应及 AVO 特征均不明显,给储层预测和气层检测带来了较大困难。 运用基于匹配追踪 算法的子波分解重构技术有效剔除了泥岩的影响,并在此基础上进行了储层预测和气层检测,均取得了 良好的效果。 子波分解重构技术可将以往只能从宏观上整体描述的地震数据分解为不同形状、不同频率 和不同能量的子波,然后根据需要对分解得到的子波进行合理的重构,其时间分辨率和频率分辨率均较 高,为含有强反射干扰的复杂储层预测和气层检测提供了新的思路和方法。     

线性时频分析方法综述

较详细地综述了目前已有的短时傅里叶变换、小波变换、S变换和广义S变换等几种线性时频分析方法,概括了线性时频分析方法的特点和优缺点,阐述了各种方法的发展历程。窗函数对分辨率影响巨大,是线性时频分析方法的关键,通过对窗函数的调节和改进,可以得到不同的线性时频分析方法和相对应的时频分辨率。理论分析和试验表明,广义S变换的时频窗口能够随着频率尺度自适应地调整,具有较高的时频分辨率,在应用中具有更高的实用性和灵活性。利用广义S变换对地震数据体进行谱分解,可以得到更丰富的地震属性信息,对储层预测和油气识别有重要作用。     

基于时频分析的地层吸收补偿

本文在分析地震反射波勘探信号时频分布特性的基础上提出了基于短时傅里叶变换的地层吸收补偿方法。首先用短时傅里叶变换对地震勘探信号进行了分频;然后根据地层吸收特点在每一个频率上分别提取每一个时间点的吸收因子,并用其道中权每一个短时傅里叶变换系数;再用加权后的短时傅里叶变换数重构地震反波记录消除地层吸收。该方法不需要短Ｑ值,对变Ｑ和常Ｑ都能适应。实际应用效果表明,该方法能很好地补偿地层的吸收。     

多尺度边缘检测技术在断层识别及裂缝发育带预测中的应用——以车排子地区排691井区为例

常规边缘检测技术可以用于断层、裂缝及砂体的边界识别,但难以满足对不同尺度的地质体边界响应特征进行描述的要求,为此,提出了一种集成多种技术的多尺度边缘检测技术,该技术将三参数小波变换与结构导向梯度计算算子相结合,以倾角体及方位角体作为约束条件可以实现对小断层及裂缝发育带精准识别.准噶尔盆地西缘车排子地区排691井区发育断...     

红外气体检测技术在天然气安全生产中的应用

红外气体检测技术具有极高的准确性和灵敏度,同时具有动态测量范围大、响应时间快、不易受其他气体干扰等优点。因此使用高精度、高灵敏度、稳定耐用的在线或远程红外气体检测仪,对保证天然气安全生产具有重要意义。为此,针对现行检测方法存在精度不足等问题,采用红外气体传感技术结合可调谐激光光谱与波长调制技术,对天然气管道传输中的甲烷气体泄漏进行远距离检测,提高了测量精度;采用谱线分析法实时监测含硫天然气井喷或泄漏,在空气中水蒸气和甲烷气体的干扰下,根据谱线交叠情况建立起二元一次方程组,能够在不同浓度甲烷气体干扰下同时计算出甲烷和硫化氢的浓度,在71.4 mg/m³的甲烷干扰气体存在时,可以获得的最低可探测硫化氢浓度为15.2 mg/m³,达到了安全生产的要求。研究结果证明,红外气体检测技术在天然气安全生产中有着广泛的应用前景。     

基于反射系数频散的气层识别技术

着重研究与流体有关的速度频散引起的反射系数频散,并应用于致密气层识别。黏弹性介质中的地震衰减有两种表现形式:1脉冲信号穿过衰减介质时的频率组成和振幅变化;2反射系数随频率变化。基于线性黏弹性理论对速度频散的描述及经典的反射系数简化公式,推导出随频率和地层品质因子变化的反射系数公式,该公式反映了反射系数随频率、入射角、地层品质因子等的变化特征,既考虑纵波速度频散,也考虑了横波速度的频散问题。反射系数频散引起反射能量的变化,基于速度与含气饱和度关系,将地震波速度、振幅与地层含气后引起的能量衰减机制(如喷射流机制)联系起来,进而可以通过反射能量的变化识别气层。利用反射系数频散技术对四川盆地GA101井区的致密砂岩气层进行识别,预测结果为地震勘探及井位部署提供了可靠的依据。图4表1参22     

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EMD的声波全波列几种时频分析方法对比

时频分析方法是处理阵列声波测井数据的有效手段,但不同时频分析方法特性不同,处理效果也存在差异。为此,利用经验模态分解(EMD)将单点的实测声波全波列分解为有限个固有模态函数(IMF)分量,再采用短时傅里叶变换、Choi-Williams分布、平滑伪Wigner-Ville分布及重排谱图处理原始的声波全波列和前3个IMF分量,并从时间分辨率、频率分辨率和交叉项干扰3方面对比这4种方法的优缺点。结果表明:前3个IMF分量表征了声波全波列中不同的模式波,而4种方法均无交叉项干扰影响识别模式波的问题,其中重排谱图的时间分辨率、频率分辨率最高。引入时频分布的边缘特性,利用基于EMD的4种方法处理干层、水层、油水同层、油层井段的声波全波列,结果表明重排谱图使能量聚焦明显,能较清晰地显示能量很低的纵波,波峰时间、主频的定位更精准,对不同流体性质储集层的区分效果最好,进一步验证了重排谱图的优势。     

天然气压缩机气举工艺在苏里格气田的应用

针对苏里格气田部分气井井底积液严重导致无法正常生产的现状,研发了排量达6×10~4m~3/d的车载式天然气压缩机,设计了全封闭式的增压气举工艺流程。现场应用表明:该设备操作方便、安全环保、施工费用低;有效实现了7口水淹井复产,为低压低产气井提高采收率探索了一条新途径。