频率域储层预测技术研究

地震信号在频率域和时间域表现出不同的特征，利用频率域的地震信号，可以更好地进行储层预测。利用傅立叶变换和小波变换等数学工具，研究了地震数据在频率域的特征，开发出了小波域时频分析技术、分频地震相技术、频谱相关技术、频谱分解储层成像技术等多种频率域储层预测技术，将这些技术在实际地震资料中进行了应用，取得了较好的效果。     

地震分界面频率属性分析

分界面的频率属性分析是一项新的地震界面属性拾取和解释方法。与时间域反射波成像、地震振幅研究相比,地震信号频率域的研究较弱。本文系统分析了脉冲信号的各类频率意义,指出瞬时频率属性不能提供在到达时间位置上的准确的简谐成分频率信息;引用傅立叶积分的概念解释了时频分析方法原理,介绍了(俄罗斯)穆申教授的时频分析算法;给出了时频分析剖面、分频剖面、层位切片解释模型以及时频分析数据体的时间剖面显示方式(多频合成时间剖面、多频信息RGB三原色合成时间剖面);发展了三维地震数据体的层位地震数据时频分析技术。文后对三维数据体频率属性结果的应用给出了一些提示。     

时频分析技术在储层分析中的应用

时频分析是对地震信号进行分解,可以在不同频带上显示不同级别的地质现象.采用连续小波变换方法,对地震资料进行储层时频分析和分频属性提取,时频主极值频率曲线与伽马曲线有较好对应关系,尤其是其低频趋势线.对A区块周边的两口井井旁道进行了时频分析,揭示出该区15 Hz低频数据体与储层及含油气相关性较好.针对这一特征,对该区三维...     

时频分析技术在地震勘探中的应用综述

谱分解技术可将地震数据从时间域转换到频率域,从而获得在时间域无法得到的一些信息,提高地震资料预测薄储层及岩性圈闭的能力。先进的谱分解技术是时频分析技术。首先阐述了时频分析技术的基本原理、方法及其对地震资料处理与解释的重要意义,继而论述了近年来时频分析技术在地震勘探中的具体应用领域,包括谱分解、谱反演、波形分类和分频处理等,并对其应用进行了展望。     

地震分频技术在羊三木潜山储层预测中的应用

以羊三木潜山储层为预测对象,在论述地震分频技术原理和技术特点基础上,说明了采用长短时窗相结合的频谱分解算法,既利于准确刻画薄层,又可保证信号真实性。通过结合前期的地质资料,应用基于长短时窗相结合频谱分解算法的地震分频技术,分析了羊三木潜山储层不同时期的沉积相类型,对不同类型的单频地震响应赋予了更详实的地质意义,更加便于进行识别储层。     

地震数据的Hilbert-Huang变换与瞬时属性提取

常规Hilbert-Huang变换法中固有模态函数分量包含太宽的频率范围,且在低频区域会产生错误的频谱特征,不能分离出低能量信号成分,为克服常规方法存在的问题,须将小波分解法与Hilbert-Huang变换法相结合。首先利用小波分解方法将地震数据分解成窄带信号,然后进行经验模态分解,基于小波分解的Hilbert-Huang变换方法充分发挥两种时频分析方法的优势,有利于提高时频分析和瞬时属性提取的精度。将改进的HilbertHuang变换方法应用到模拟信号和实际地震数据处理中,时频分析和地震属性提取结果表明,二维时频谱具有较好的时频分辨率,瞬时地震属性具有明确的物理意义,在断层预测和储层精细描述中具有较高的应用价值。     

基于时频谱熵的储层分布检测

地震波在不同介质中传播表现出不同的频谱特征。目前,时频分析技术作为地震波频谱特征分析的一种必要手段,在储层分布检测中起着重要的作用,但是地震数据体经谱分解后生成若干共频率谱数据体占用大量储存资源,而且使得解释成为一项繁重的工作。谱熵作为信息的期望值,从熵的角度看来,有序信号具有小的熵值,而无序信号具有大的熵值。因此为了克服时频分析带来的不便,提出利用S变换完成时频谱分解,然后在时频谱的基础上进行谱熵运算的时频谱熵方法。通过计算谱分解后频谱的谱熵,将若干共频率数据体合成一个时频谱熵数据体,减少了数据的存储量,提高了解释的效率。在实际资料处理中用于分析岩性、砂岩储层的空间展布和地质构造等,取得了良好的效果。在实际资料应用中发现,砂岩储层的时频谱熵值最高。     

储层精细描述的地震处理、解释一体化思路探讨——以准噶尔盆地腹部莫西庄地区为例

在高分辨率层序地层解释的基础上,利用AVO(振幅随炮检距变化)处理过的三维速度场进行高分辨率AVO属性反演、谱分解、属性提取、波形分析等手段获得的储层信息与储层地震相和沉积相解释相结合,剖面-平面-立体处理、解释同步,赋予地震属性信息以正确的地质意义,达到对储层分布精细预测的目的。运用这一方法,对准噶尔盆地腹部莫西庄八道湾组一段进行了研究,结果显示,利用AVO属性反演和波形分析等处理手段得到的储层平面图与用高分辩率层序地层原理研究出的储层平面图有很好的叠合关系。     

地震数据体的频率信息在岩性预测中的应用——以松辽盆地孤店地区泉四段为例

地震数据体中含有能够反映地质情况的丰富地震信息,如振幅、频率、相位、波形等,用其可以有效地进行储层预测。主要对频率信息的地质解释进行研究,首先在精细频谱分析及分频扫描滤波试验的基础上,研究了不同频率的信号对不同厚度地层的敏感程度,建立了不同频率的调谐振幅与钻井岩性对应关系,然后以此为质量控制手段,对包含多种频率综合响应的地震数据进行分频处理,提取能够有效反映储层的频率信息,作了岩性预测。利用该法对松辽盆地孤店地区主力油层--泉四段进行分频处理,优选了每一目的层的最佳分频体,作了地震属性岩性分析及岩性反演,取得了较好效果。     

小波包频谱成像技术及在储层预测中的应用

在地震资料解释中,频谱成像正成为一项隐蔽性油气藏识别的重要工具。根据薄层调谐原理,不同频率振幅信息反映了不同厚度地层的调谐振幅,因此地震记录实质上是不同地层厚度信息的叠合,也就是不同地质体的综合反映。对于薄砂层、河道和砂坝等隐蔽性油气藏,由于受其它地质体信息的干涉,在地震数据体上难以清晰识别。而时频分析技术通过频谱分解,对储层响应较好的频率成分进行成像,从而有利于目标地质体的识别。通过对小波包变换时频分析及频谱成像技术的研究表明,该项技术在对河道砂体的预测上有较大的优势。     

利用频率属性识别和划分陆相盆地多期时频层序——以松辽盆地乾西北地区下白垩统青山口组—姚家组为例

松辽盆地乾西北地区的下白垩统青山口组姚家组是吉林油田地震勘探开发的重要目的层段，具有湖盆复杂的砂泥薄互层结构，以往基于常规地震资料采用常规解释识别这类薄储层有些力不从心。通过在该区实施三维高分辨率地震勘探，并以此为基础利用三维时频地震数据体中的频率属性和在时间域的频率方向性变化来识别和划分不同期次的时频层序，初步摸索到一套识别和划分砂泥岩薄互层多期时频层序的方法。研究表明，时频层序与地层层序之间存在良好的对应关系，即地层层序的地震响应在频率上具有方向性，不同类型层序的频率具有不同方向特征，时频分析剖面上的频率属性分布特征符合地层的沉积规律。据此认为，此方法在分析陆相砂泥岩薄互层层序方面有着良好的应用前景。     

地震隐性层序界面识别、高频层序格架建立与岩性圈闭勘探——以吐哈盆地西缘侏罗系—白垩系为例

地震资料识别的层序界面精度低于测井资料建立的空间层序格架精度,难以满足具层圈闭特征岩性圈闭勘探的需求。提出了一种基于井-震时频匹配分析与地震全反射追踪相结合的地震隐性层序界面识别及高频层序格架建立方法,主要包括逐级细化的测井时频分析与井-震标定,得到与测井资料相适应的地震反射旋回变化关系;在小时窗地震时频分析基础上,通过地震全反射追踪技术,建立高频空间层序格架。利用该方法建立的层序格架中的层序界面既具有反映沉积旋回变化特征的明确地质含义,又具有足够的分辨率,能有效识别地震资料中采用常规方法难以识别的隐性层序界面,进而满足岩性圈闭识别、描述等对于层序地层研究的精度要求;结合吐哈盆地西缘地区侏罗系等开展了实例应用并取得了良好效果。该方法的提出有助于深入挖掘现有地震资料的地质解释潜力、开展地震高频层序地层研究和岩性油气藏勘探。     

层序框架下的地震高分辨率资料解释

在高分辨率地震采集、处理取得进展的今天,系统研究数据解释方法就成为紧迫的课题。为此提出了在层序框架下高分辨率地震解释的研究思路。本文简要总结了层序地层学地震解释的基本方法及工作流程;讨论了用地震资料识别层序体及其内部结构的可行性;为实现高分辨率层序地层学解释,提出了一些新的地震解释性应用技术;展示了用地震资料识别层序体及其内部结构的成果。     

联合时频分布及其属性的应用

针对地震信号是非平稳信号，本文讨论了非平稳信号理论中的联合时频分布方法及其时频属性。联合时频分布方法把整体频谱推广到局部频率，根据频率随着时间的变化情况，对信号进行有效的分析。由联合时频分布提取的地震属性(平均频率、瞬时带宽、扭度、峰态)可以突破传统的瞬时属性的局限，有效地指示地质层位的变化，可以作为较好的属性应用于地震资料解释中。     

基于S变换的地震相分析技术

为全面准确地描述地震相特征，在地震相分析中引入了时频分析技术，如短时窗傅里叶变换、Cabor变换、小波变换等。之后发展起来的S变换时频分析方法综合了短时窗傅里叶变换和小波变换的优点，具有线性化、无损可逆性以及高时频分辨率等特性。阐述了S变换的基本理论，并利用S变换对理想的地震序列模型以及实际地震资料进行了地震相分析。通过对地震相特征的连续性以及振幅和频率变化特征的分析发现，对于规模较小的地震相体，在时间剖面上很难识别其层序内的地震相特征（特别是频率）随旅行时的变化情况，但在S变换的时频域内可以被清楚地体现出来。因此，在进行沉积环境识别时，可以利用S变换来提供有效地震信息。     

基于地震层序模型的地震资料高分辨率处理方法

以地震层序模型为基础 ,采用联合反演技术对叠后三维地震数据体进行了高分辨率处理。处理参数的确定是建立在对已有地质信息和原始地震资料进行时频分析基础上的。实际资料处理结果表明 ,处理后的叠后三维地震数据体的分辨率和信噪比都有明显提高 ,其地质效果也十分明显     

时频分析与自适应分段相结合的时变子波提取方法

目前有两种有效的时变子波提取方法：将非平稳地震记录划分时窗后,每段可视为近似平稳地震记录提取子波;将非平稳地震记录变换到时频域进行分析,逐点提取时变子波。第一种方法难以准确地提取时变子波振幅,第二种方法尚不能准确地提取时变子波相位。为此,将上述两种方法结合,提出一种时频分析与自适应分段相结合的时变子波提取方法。具体方法流程为：首先利用时频域二次谱模拟方法提取时变子波振幅谱;其次采用自适应分段法提取每段子波相位,并将相位延拓至每一时刻以解决时变振幅与分段相位匹配问题;最后将提取的振幅与延拓后的相位逐点合并,形成一种基于时频域二次谱模拟及自适应分段相融合的时变子波提取方法。对非平稳地震记录提取时变子波后,通过反演得到反射系数序列,并结合评价准则对反射系数序列进行评价,进而量化评价子波提取的准确性。仿真数据和实际资料的处理测试表明,本文的时变子波提取方法同时考虑了地震信号在地下传播时每个时刻发生的振幅和相位畸变,能够很好地适应实际地震资料的非平稳性,并能得到较为准确的子波估计结果。     

地震信号线性与非线性时频分析方法对比

基于模拟信号与实际数据，系统分析了地震勘探领域目前流行的多种类时频分析方法的时频分辨率、计算效率和抗噪性能。模拟信号分析表明：线性方法的时频聚集性普遍较低，但计算效率很高，且不受交叉项干扰，其中连续小波变换法抗噪性较强；非线性方法时频聚集性较高，但计算效率普遍低于线性方法，抗噪性能方面平滑伪Wigner-Ville分布法和广义线性调频小波变换法相对稳健。因此，低信噪比情况下宜采用线性方法，信噪比较高时非线性方法时频分辨率更高，可识别薄层，亦有助于揭示地质体空间展布等潜在信息。实际地震资料的短时Fourier变换、连续小波变换、平滑伪Wigner-Ville分布和广义线性调频小波变换法处理结果表明：与线性方法相比，稳健的非线性时频方法可以更细致地刻画储层顶、底反射界面和沉积相带展布等特征。     

时间特征频率分析在地层结构研究中的应用

目前，利用频率响应研究地层结构的方法，通常用时频分析法和时间谱分析法。这两种方法均有其自身的局限性。本文提出的时间特征频率分析法是时频分析法和时间谱分析法的有机结合和补充。它利用了能量随频率变化的方向性，同时又考虑了频率随时间变化的特性，并用常规剖面的显示方法显示，其成果图件更直观、更便于解释。这一方法使得利用频率响应来研究地层结构更方便、更有效。     

广义S 变换窗函数的分析和改进

地震信号是一种非线性、非平稳的信号,用时频分析技术处理地震信号,可以最大化地保留原始信息,也可以较为精确地分析数据时间和频率特征。现阶段应用于地震数据处理方面的时频分析方法有很多种,该文在对S变换和广义S变换方法进行对比分析的基础上,对广义S变换的窗函数进行了详细分析研究,结果表明窗函数的控制参数可以简化。文中给出了实际资料的计算结果,简化后的变换方法其效果与广义S变换一致。 更多还原