曲波域瞬时衰减能量属性在储层识别中的应用研究

地震波在含油气储层中传播时,主频降低,振幅出现明显的衰减异常,为油气检测提供了有效信息。利用曲波变换的多尺度特性,提出了曲波域衰减能量属性识别储层的方法,首先利用曲波变换对地震数据进行分频处理,然后在曲波域应用扩展的2DTeager-Kaiser能量算子(TEO),得到突出地震信号急剧变化的多尺度数据子体,实现对气、水层的区分。实际地震资料的应用效果表明,曲波域衰减能量属性能够有效地识别含不同流体储层的强振幅异常,与基于常规时频分析技术计算的衰减能量属性相比,可以更为准确地预测含气储层。     

地震信号的多尺度频率与吸收属性

利用小波函数具有良好的时间域与频率域局部化特征, 在不同尺度下, 对地震数据进行小波变换, 能够有效地提取地震信号的时间-频率分布特征。基于小波理论, 对Aki & Richards(1980)给出的地震波振幅公式进行连续小波变换, 推导出地震波传播时间、频率与吸收系数之间的关系。进而, 计算出地震信号的吸收属性, 有效凸显地震信号主频低、高频缺失严重、反射弱、反射空白、反射杂乱、波形肥胖等含油气响应特征。含烃储集层对高频成份具有特殊的响应, 并时常伴随有强烈的地震波振幅、能量与频率吸收衰减, 在不同尺度下计算地震波的主频、吸收系数能够有效地反映地震波的频移与吸收衰减特征, 有利于岩性识别、油气预测及综合解释。将该方法运用到川西坳陷深层须家河组致密碎屑岩含气性预测中, 预测的异常区块与区内测井结果吻合良好。     

基于连续小波变换的时频域地震波能量衰减补偿

为提高地震资料的分辨率,对地层吸收衰减进行补偿是地震资料处理的一项重要内容。大地滤波算子是时间、频率和品质因子的函数,因此也可以在时频域内进行衰减补偿。相对于固定时窗的短时傅里叶变换(STFT)和Gabor变换,小波变换对于处理非平稳地震信号具有更好的局部时频分析能力。利用基于一维连续小波变换的时频分析方法(time-frequency continuous wavelet transform,TFCWT)和基于Kolsky衰减模型的大地滤波算子,在时频域内实现了地震波能量的衰减补偿。理论模型和实际资料试算结果表明,相较于小波域(时间-尺度域)内的衰减补偿方法,基于一维连续小波变换的时频域地震波能量补偿方法能够更好地补偿深层衰减地震信号,提高地震资料的分辨率。     

应用局部频率属性检测天然气藏

地震记录作为地震波传播的时间函数,记录了地震波经地层传播后的响应特征。对地震信号做希尔伯特变换得到复地震道记录,再计算得到瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率属性参数,此三瞬属性参数在油藏储层预测与描述中起重要作用。但瞬时频率属性受相移、噪声及其他因素影响,其可解释性差,很难反映储层含流体后引起的频率变化特征。本文在分析研究常规地震记录瞬时频率属性计算方法基础上,提出了局部频率属性计算法;将其应用于实际地震储层的含气性检测,并综合利用转换波数据进行交互解释,结果证实局部频率属性能反映储层流体的频变特征,具有更高信噪比及较强可解释性,适用于天然气藏的储层预测和流体定性解释。     

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。     

聚合经验模态分解和小波变换相结合的地震信号衰减分析

常规经验模态分解（EMD）方法存在模态混叠等问题会造成多解性,从而影响含气层弱信号的识别。为此,引入可改进模态混叠的聚合EMD（EEMD）方法,结合小波变换从地震数据中可提取具有明确物理和地质意义的新地震属性进行含气性检测。具体步骤为：1对地震道进行EEMD。选取具有强相关性的IMF进行重构生成地震道的特征高频子信号;2衰减梯度计算。针对EEMD处理后的IMF高频信号特征,采用改进的动态频率域窗函数,逐点计算地震道特征子信号小波时频图中各点处的对数能量,并逐道、逐点计算地震数据体的衰减梯度;3利用最小二乘法和选择频率域动态窗函数提高衰减梯度的预测精度。对川西海相碳酸盐岩的储层预测结果表明,利用文中方法可以刻画各相带储层的不同强振幅异常特征,尤其对台内滩相储层的强振幅异常更灵敏,可以有效地识别宽带地震响应中特定频率的强振幅异常,同时能较好地抑制地层等影响因素,给出的含烃类统计性解释结果与已知井的含气测试结果相吻合。     

组合频率衰减属性预测致密含气砂岩储层

对地震波信号进行时频分析,从而获得地震波的吸收衰减梯度,可以用于储集层含油气性的检测,可是当地震记录中的高频或低频成分受干扰较强时,单一的吸收衰减就不能很好地用于检测油气。采用时频分析较为准确的小波变换用以求取地震波的低频带和高频带吸收衰减梯度,运用组合频率衰减梯度属性预测含油气性。正演模拟和应用的实际结果表明,采用组合频率衰减梯度预测致密含气砂岩储层效果不错,能够准确地指示油气富集区。     

联合连续小波变换和脊波变换的面波衰减方法及应用

基于炮集地震记录面波的高振幅、低频率和低速度特性及其与反射波在小波域和脊波域中分布区域不同,提出了一种衰减强干扰面波的联合一维连续小波变换和脊波变换方法。首先根据面波的高振幅和低频率特性,利用一维连续小波变换的时频局部化性质,对强干扰面波进行衰减;然后利用脊波变换将地震记录变换到时间、尺度和射线参数的三维空间;最后在脊波域对剩余干扰进行衰减。合成记录和实际资料处理的应用表明该方法不仅可以较好地衰减地震记录中的干扰面波,而且可以保护有效信号的低频成分,为地震资料后续处理和分析提供更好的保证。     

地震波频率衰减梯度在油气预测中的应用

研究表明,与致密的地质体相比,当地质体中含流体(如水、油或气)时,会引起地震波的散射和地震能量的衰减,断层、裂缝等的存在也会引起地震波的散射和地震能量的衰减。地震波在聚集了石油、天然气的储层中传播时,对高频成分的吸收能力更强,因此可以利用地震波的衰减属性预测油气富集区。介绍了地震波的衰减原理以及衰减属性的计算方法,利用能量吸收分析方法,通过储层频谱成像与解释软件连续计算,分析地震波频率信息的衰减梯度,在实际资料的应用中,取得了较好的效果,利用衰减梯度可以有效地预测和验证含油气区。     

基于广义S变换的低频瞬时能量谱油气检测技术

讨论了S变换的优良性质,并对S变换作了进一步推广。将从地震资料中提取的地震子波代替S变换中的基本小波,实现了应用在地震资料中的广义S变换。通过对原始地震数据做广义S变换,得到了S域中单频率段的复地震道;由单频率段的复地震道进一步求取瞬时属性,得到了广义“三瞬”,即广义瞬时振幅、瞬时频率、瞬时相位(也称单频段的瞬时振幅、瞬时频率、瞬时相位)。当储层中含有流体或气体时,会引起地震波能量和频率的变化,表现为高频段能量的衰减和低频段能量的增强,故利用基于广义S变换的低频瞬时能量谱可进行油气检测。     

频率与多尺度吸收属性应用研究——以川西坳陷深层气藏预测为例

川西坳陷深层须家河组气藏为超致密超高压非常规近源气藏。勘探区地震地质条件复杂,地震资料的有效频带窄,主频较低,不能很好地对储层进行描述。针对上述特点,开展了频率与多尺度吸收属性研究。利用小波函数具有局部化特征这一性质,基于Aki和Richards振幅公式,推导出地震主频和多尺度吸收属性计算公式,并通过研究和开发形成了分析技术。正演模拟结果表明,利用该技术可以在不同尺度范围分析地震波的传播时间和主频与吸收属性之间的关系,刻画能量、频率、吸收衰减和波形等属性的含油气响应特征。将该方法应用于新场地区须家河组气藏描述,所得结果与钻井结果吻合。     

随机均匀介质地震波振幅属性研究

基于二维随机-均匀介质模型,讨论了复杂介质中由非均匀体产生的散射波的特性,同时讨论了不同尺度地质体条件下散射波对直达波和反射波的影响。建立了11个不同尺度的随机-均匀介质模型,并利用有限差分法进行了正演模拟。基于正演模拟结果,提取了直达波、散射波和反射波的均方根振幅、平均绝对振幅、振幅峰态和绝对振幅积分4种振幅属性,绘制了振幅属性与非均匀地质体尺度的关系曲线。研究认为,当非均匀地质体尺度与地震波长相近或更小时,3种地震波的4种振幅属性值随地质体尺度的增大而增大;当非均匀地质体尺度比地震波长大或大很多时,随着地质体尺度的增大,直达波和反射波的4种振幅属性值均呈减小趋势,散射波的4种振幅属性值呈增大趋势。     

地震资料特殊处理方法在层序地层学中的应用

采用小波变换时频能量谱分析、瞬时相位、振幅强化特征点等特殊处理方法,辅以常规地震剖面,对徐家围子二维工区深层地震资料进行了地层层序划分。结果表明,小波变换时频能量谱特征在不同尺度下的变化规律可以作为层序划分的辅助手段;由于瞬时相位的变化只与其相位特征有关,从而将一些较弱的反向波突出出来,这对于研究层序内部的上超、下超、顶超、削截等关系十分有益;振幅强化特征点方法使层序界面的特征更明显、更直观,更益于层序的划分及界面识别。该方法改变了单一运用常规剖面进行层序划分的局限性,提高了应用层序地层学方法解决实际问题的可信度和精度,效果较好。     

井间地震资料属性分析与储层参数转换

考虑到井间地震资料以深度域表示的特殊性,现今提取的地震属性主要包括幅度、波形和相关函数等特征量参数,以及井间地震资料的“三瞬”剖面等。在对井间地震属性的标准化和地震属性间的相关性进行分析的基础上,使用常规的聚类分析方法实现地震属性的优化处理。选用神经网络分析方法和非参数回归分析方法,实现了由主要目标层段的优化地震属性向储层参数剖面的转换。实际资料应用表明,在考虑了井间地震资料的特殊性后,适用于地面地震资料的有关方法技术也可应用于井间地震剖面,其精度和效果都要比地面地震优越得多。     

时间域属性组合法提取品质因子Q

品质因子Q是表征地下介质对地震波吸收衰减特性的参量, 在储层预测和油藏描述中有着重要的应用。频率域属性组合法利用地震波谱的统计属性(质心频率和惯心频率)组合估算Q值, 具有较高的理论精度, 但估算结果依赖波谱的提取质量。为避免地震波谱的提取, 提出时间域属性组合法, 根据时间域子波信息直接估算频率属性: 对于常相位子波, 其频谱质心频率等于包络峰值处的瞬时频率, 惯心频率等于质心频率乘以子波导数包络峰值处的瞬时频率。当地震子波近似常相位时, 可在时间域提取其质心频率和惯心频率, 实现Q值的估算。模型和资料测试结果表明, 时间域属性组合法估算Q值具有一定的可信度和可行性。     

地震参数在泌阳凹陷白云岩预测中的应用

随着储集层预测技术的发展。提取众多的属性参数进行判断已成为地震解释的重要手段,在进行储集层预测和评价时,通常使用与储集层预测有关的各种地震属性.以各种方法从地震数据体中提取的一系列地震属性包含有丰富的地下地质信息不同的地震属性值可能与某些地质参数具有很大的相关性.因此利用地震属性参数可以有效地预测岩性和有利储集层描述油藏特征及孔隙度变化、寻找死油区。描述 了地震属性中的振幅、阻抗频率及能量衰减四种基本类型参数的特征意义。并对泌阳凹陷核二段白云岩区进行了振幅频率衰减阻抗等属性提取分析.成功地预测出白云岩的分布范围。     

基于地震波衰减的特征属性重构方法

以储层流体识别为目的,提出了基于地震波衰减的特征属性重构方法。首先从地震波衰减理论出发,通过改变地层品质因子表达式,推导了地震特征属性函数,利用振幅类、频率类及衰减属性重构新的地震属性;然后设计粘弹性介质模型进行试算,结果表明,利用特征属性函数重构的地震属性能较好地突出储层含流体变化特征,从而验证了基于地震波衰减的特征属性重构方法识别储层含油气性的有效性。将该方法应用于老河口油田北部老168井区河道砂岩储层油气识别,基于叠后地震资料精细刻画了储层流体的展布特征,取得了较好的应用效果。