地震信号可变分辨率匹配追踪频谱成像方法

基于传统的Morlet时频原子库的匹配追踪时频表征方法存在时频分辨率不可调的缺点,解决实际问题的能力受到限制。通过引入分辨率调节参数,使Morlet小波的时频分辨率灵活可控,在此基础上提出了可变分辨率的匹配追踪时频表征方法,实现时间分辨率和频率分辨率分别可调的目的。在薄层频谱成像中,利用可变分辨率匹配追踪时频表征方法来提高匹配追踪时频分布的时间分辨率,可以有效避免复杂地质背景的干扰,实现薄储层的清晰成像。     

基于匹配追踪谱分解的时频域FAVO流体识别方法

基于Morlet小波的快速动态匹配追踪高分辨率谱分解算法,对比研究了短时傅立叶变换、S变换、连续小波变换及匹配追踪Wigner-Ville分布的时频分辨特征。在此基础上,为充分利用叠前地震资料中蕴含的振幅和频率信息,将快速匹配追踪谱分解方法与体现流体因子的频变AVO(FAVO)反射特征方程相结合,并依靠匹配追踪算法的高时频分辨特性,发展高分辨率时频域FAVO直接反演方法,该方法将常规谱均衡过程构建于目标泛函中,减少了频散属性提取过程的中间环节,避免了在消除"子波叠印"时引入的累计计算误差。模型测试和实际资料处理表明,该频散属性反演方法有助于精细刻画油气藏位置,是一种可靠性较高的储层流体类型检测方法。     

An application of matching pursuit timefrequency decomposition method using multiwavelet dictionaries

In the time-frequency analysis of seismic signals, the matching pursuit algorithm is an effective tool for non-stationary signals, and has high time-frequency resolution and a transient structure with local self-adaption. We expand the time-frequency dictionary library with Ricker, Morlet, and mixed phase seismic wavelets, to make the method more suitable for seismic signal time-frequency decomposition. In this paper, we demonstrated the algorithm theory using synthetic seismic data, and tested the method using synthetic data with 25% noise. We compared the matching pursuit results of the time-frequency dictionaries. The results indicated that the dictionary which matched the signal characteristics better would obtain better results, and can reflect the information of seismic data effectively.     

基于匹配追踪算法的碳酸盐岩储层低频伴影识别方法研究

由于储层介质具有黏滞性,地震波在穿过含油气地层时会产生强烈的吸收衰减,并在储层下方产生低频伴影异常,因此,这种异常可以作为一种直接检测烃类的方法。 深层碳酸盐岩储层内部结构复杂,地震资料分辨率低,用常规时频分析方法难以精确刻画储层内部结构。 针对这些问题提出了一种基于匹配追踪算法的碳酸盐岩储层低频伴影识别方法,该方法利用匹配追踪算法对地震资料进行谱分解。 通过与其他时频分析方法进行对比,表明该方法具有更高的时频分辨率,能够有效检测储层低频伴影异常。 实际资料试算表明,基于匹配追踪算法的低频伴影方法能够有效检测深层碳酸盐岩含气储层。     

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。     

利用双向匹配追踪提高地震分辨率

在常规时间域匹配追踪子波分解的基础上,提出了时频谱匹配追踪子波合成的思路,类似于数字信号处理的正、反过程,基于Gabor反褶积的理论框架,利用双向匹配追踪算法,在时频域实现了一种非平稳的提高地震分辨率方法,其流程为：1将地震道数据进行正向匹配追踪子波分解,将每个子波的时频谱进行叠加得到地震道的时频谱;2通过匹配追踪时频谱平滑和数学运算,得到近似反射系数时频谱;3对反射系数时频谱进行反向匹配追踪,得到一系列高分辨率的地震子波,进而合成高分辨率地震道。对实际地震资料的处理结果表明,该法有效拓宽了地震资料的相对频带,提高了地震数据的分辨率。     

分频技术在气层识别中的应用

拟合追逐分解（ＭＰＤ，ＭａｔｃｈｉｎｇＰｕｒｓｕｉｔＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）法能提高地震数据谱分解的分辨率，使时间分辨率 和频率分辨率保持一致，该方法避免了傅氏变换谱分解方法的时窗大小选择和分析时间点不准确的问题。含气 地层对纵波资料产生较大的频率衰减，在储层下方可能出现低频强振幅的阴影区。而转换波资料受气藏影响 小，在转换波剖面中不会出现同纵波类似的低频阴影区。因此，综合２种资料在分频剖面上的表现，可以进行储 层含气性预测。对已知气藏的实际多波地震资料进行ＭＰＤ分频处理，在不同波场的分频剖面上分析气层响应 特征，可以找出含气地层在纵波和转换波分频剖面上的识别标志。     

Morlet小波分频处理在提高地震资料分辨率中的应用

利用常规方法对地震资料进行处理，其频带受原始地震资料频带的制约，通常不能满足精细储层预测和描述的需要，为此，提出了一种Morlet小波变换分析方法来提高地震资料的分辨率。该方法具有良好的时频局部化性质而优于传统的傅里叶分析方法。Morlet小波变换分析作为叠后地震资料分频方法更适应于地震频谱分析。首先利用Morlet小波变换建立恰当的小波滤波器组，然后对地震信号做相应频谱分析，分别对单道数据及实际资料进行处理，得到了不同尺度的地震资料，最后对处理结果进行了分频反演。最终结果表明，用Morlet小波变换分析处理后的地震资料，其品质得到了明显的改善，处理后的剖面同相轴变细，频带变宽，分辨率得到了提高。     

基于OpenMP并行计算的匹配追踪时频分析方法

基于匹配追踪的平滑伪Wigner-Ville分布具有良好的时频分辨率，但由于计算量过大，影响其在实际地震数据处理中的应用。在深入研究基于OpenMP的并行算法的基础上，本文将该并行计算方式应用于匹配追踪法对Morlet子波的寻优过程以及计算多个Morlet子波平滑伪Wigner-Ville分布。实际数据计算结果表明：该并行算法加速性能良好，加速比随线程数增加呈近线性增长，即在确保计算精度的情况下，能显著提高计算效率；而且计算量越大其加速性能体现越充分。     

匹配追踪法在碳酸盐岩流体检测中的应用——以哈萨克斯坦楚-萨雷苏盆地为例

由于碳酸盐岩储层非均质性强、结构复杂,给含油气性的正确判识带来了较大困难.匹配追踪是目前较为有效的一种高精度时频域分解技术,基于含气储层的频率特性构造的流体活动性属性参数,可较好指示碳酸盐岩储层含油气的变化.以哈萨克斯坦楚-萨雷苏盆地ASA研究区碳酸盐岩储层为例,应用匹配追踪方法对地震资料进行高精度时频分解,根据地震波入射饱和流体多孔介质波动方程,建立流体活动属性与频率关系式,获得与流体性质密切相关的流体因子,对含气储层分布范围进行预测.经钻探证实,单井吻合率达86.3 % .这一预测成果对该地区的油气勘探具有重要指导作用,也为今后碳酸盐岩储层的勘探提供了一种很好的方法.     

基于谱分解的薄层预测方法

本文基于复信号的瞬时特征,实现了基于雷克子波的两步匹配追踪（Matching Pursuit,MP）算法。借助三层双界面反射系数模型推导了地震信号偶分量的峰值频率与薄层厚度的一一对应关系,结合时频分辨率较高的MP分解,提出了利用反射系数序列的奇、偶分解原理求取薄层厚度的新方法：地震记录在地震子波为零相位时关于某时窗中心的奇、偶分量,相当于对应反射系数关于该时窗中心的奇、偶分解与子波的褶积结果;在子波主频确定的情况下,偶分量峰值频率和层厚之间关系,不再受限于薄层反射系数因素的制约,两者之间满足一一对应关系;通过MP分解得到偶分量峰值频率,代入峰值频率—薄层厚度关系曲线模板即可估算薄层厚度。模型试算验证了方法的可行性。     

应用匹配追踪算法的高分辨率处理方法

常规地震数据处理方法因存在窗口效应、能量聚焦性差、分辨率与信噪比相互制约等弊端,使其处理能力受限。为此,在阐述匹配追踪算法基本原理及相对保幅AVF剖面构建方法的基础上,文中提出一种新的高分辨率处理技术。首先对信号进行分解并构建相对保幅AVF剖面,然后在时频谱上进行能量重新分配,提高原始数据高频成分,每个时频原子在给定频率位置的谱值决定其贡献程度,最后保幅重构地震信号。实际资料处理结果表明,重构后地震信号主频提高,频带拓宽,分辨率相对提高,增强了地震资料识别小地质体的能力,有利于后续储层识别和流体检测。     

时频域谱模拟反褶积方法研究

由于地层的吸收衰减作用,地震波在传播过程中不断衰减,振幅谱有效频带变窄,降低了地震剖面的分辨率。 经窗函数能量归一化后的广义 S 变换能在保持时间分辨率不降低的前提下,提高频率域的分辨率。将改进广义 S 变换与谱模拟反褶积方法相结合,克服了傅里叶变换中复杂的时窗大小问题,能更好地适应地震信号是平稳信号的假设条件。 通过模型试算和实际地震资料处理,有效地提高了地震资料的分辨率,以及薄储层的识别和精细储层的描述能力,验证了该方法的可行性。     

基于Wigner-Ville分布与Chrip-Z变换的高分辨时频分析方法

时频分析方法一直广泛地应用于地震数据的处理与资料解释中。针对油气勘探面临的圈闭规模小、储层薄且埋深大、烃源丰富却分布零散等复杂情形时,如果地震资料有效信号频带较窄、分辨率较低,则需高分辨时频分析方法,以提高对微型油气目标的识别精度。平滑伪Wigner-Ville分布（SPWVD）双线性时频分析方法具有良好的时频聚焦性,线性调频Chrip-Z变换（CZT）的螺旋采样插值特性可突出三维空间局部细节。结合此二者优势,形成一种可提高地震信号时频分辨率的新方法（SPWVD-CZT）。该方法通过采样的方式实现数值的插值计算,以增加有效频段的划分点数,完善时频分布的局部细节,在时频域实现频谱信息的细化处理。模拟信号试算和实际地震资料河道微相识别的应用结果表明,该方法能显著提升地震数据时频分析的频率采样率,可为微型地质体的发现及油气开发提供技术支撑。     

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。     

煤系地层地震强反射剥离方法研究及低频伴影分析

煤系地层具有低速、低密度的特点,导致地震剖面上出现强反射同相轴,淹没煤层上、下含油气目的层反射信息,低频伴影现象也被掩盖,无法利用此现象直接进行油气检测。文中提出层位及子波约束匹配追踪的煤层强反射剥离方法,可以高效地剥离三维数据体中的煤层强反射,并利用广义S变换时窗可变的特性,在两个调整参数控制下根据频率分布特点灵活调整窗函数,对地震道进行时频分析,比较煤层强反射剥离前、后的时频特性。模型测试和实际资料处理表明,用文中方法剥离强反射后,在储层下方发现明显的伴影异常,应用效果良好。     

应用高精度时频分析方法进行生物礁储层预测

时频分析技术在油气检测中占有及其重要的地位．它能够在时间域和频率域同时表示地震信息。使得在时间城内难以得到的地震信息在时频域内能十分清晰显示出来。传统的时频理论有着自身难以克服的缺陷,且难以同时提高时间分辨率和频率分辨率,研究选用高精度的时频分析方法—S变换。通过S变换时频分析．得到共单频属性剖面,结合全频段原始剖面。探讨了使用共单频属性剖面进行地震相分析,最后用该方法预测长兴组生物礁中储层分布．结果与实际钻进符合较好。     

利用字典学习快速匹配追踪压制煤层强反射

煤层强反射信号上、下和内部通常隐藏着弱有效信号，如何有效分离煤层强反射信号周围的弱有效信号，受到了越来越多的关注。匹配追踪算法是解决该难题的有效算法之一。然而，匹配子波母函数早期用Gabor子波，现在常用Morlet小波和Ricker子波等，而这些子波都是理论子波，和实际地震资料波形特征存在较大差异，因此在匹配过程中会产生残余分量。针对该问题，通过引入了字典学习算法，从地震数据中学习获得字典的有限匹配子波而不是预先定义字典，极大提高了信号分解的匹配度。针对目标区煤层反射不稳定的问题，选择按单个同相轴开展字典学习，从而构建了振幅、相位、主频和极性变化的单峰字典库。通过叠后、叠前的衰减煤层强反射处理分析，验证了新方法在强反射压制方面比常规方法更可靠且有效。应用基于匹配子波的Wigner-Ville高分辨率时频分析方法，揭示了煤层强反射消除前、后时频属性特征，为煤层附近储层的精确描述提供了技术支撑。     

高精度三参数小波谱分析法在薄储集层预测中的应用

采用3个可调参数控制小波基的构建,使小波能够更好地匹配地震信号,有利于获得更精确的时频分析结果,为识别薄储集层的一种有效方法。通过理论研究与合成信号谱分析证明,高精度三参数小波谱分析法在高频端能量聚焦、分辨率高,能有效提高薄层识别精度。高精度三参数小波谱分析法结合非线性e指数衰减梯度拟合,有效提高了频率衰减梯度计算结果精度及流体性质识别结果的可靠性。将该方法应用于南海西部文昌A油田珠海组二段Ⅳ油组的储集层预测和流体性质识别,预测结果与实钻情况吻合度高。该方法的有效应用,改善了文昌A油田的后期挖潜调整,有助于提高采收率。     

七里村油田薄油层测井识别技术研究

针对七里村油田常规测井曲线纵向分辨率不高,对薄油层的响应值不准确,导致薄油层漏失解释等问题,基于薄层对常规测井响应特征影响分析,确定薄层敏感测井曲线;通过对沃尔什反演法、分辨率匹配法、傅立叶频谱法提高常规测井曲线纵向分辨率方法分析表明,傅立叶频谱法是提高纵向分辨率的有效方法,该方法处理后的测井曲线能够有效地反映地层的真实信息。