Morlet复小波用于地震瞬时属性提取的研究

提取地震信号的瞬时特征,传统的方法是Hilbert变换,由于Hilbert变换对高频噪声十分敏感,即使存在微弱的高频噪声,提取的瞬时特征受到噪声的影响都会很大。为此,根据Morlet小波具有去噪与分频的性质,提出了应用Morlet复小波来提取地震信号的瞬时特征,并取得了较好的效果。但在目前的很多文献中,着重讨论Morlet复小波变换在提取地震信号的瞬时特征上,比Hilbert变换更具有优势,对Morlet复小波的性质介绍得较少。在实际的应用中,Morlet复小波的尺度、中心频率、带宽这些参数会对计算结果产生很大的影响。在此着重分析了这些参数之间的关系,通过理论分析表明,合理地选取小波的参数,可以避免小波变换对地震信号产生的遗漏和冗余,取得较理想的效果。     

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。     

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。     

地震信息多参数综合分析与岩性圈闭评价

针对岩性圈闭边界条件复杂、形态不规则、赋存状态隐蔽等特点,采用层序地层和"三相"联合解释技术为基础的地震信息多参数综合分析方法进行岩性圈闭识别、优选、描述与评价。该方法包括地震相分析、地震反演与储层预测、地震属性分析、流体势分析与含油气检测、三维可视化等。通过在江汉盆地蚌湖地区和吐哈盆地胜北地区的应用,初步证实了该方法在岩性圈闭识别、优选、描述与评价方面的针对性和实用性。应用表明,该方法在地震资料品质较好、构造相对简单的中等勘探程度以上地区的岩性油气藏勘探方面具有良好适用性。其中地震数据体选择、分析时窗大小的确定、顶底约束层位解释、不同频段相关属性参数优选等是该方法应用的关键。      

利用Hilbert-Huang变换提取地震信号瞬时参数

 通过Hilbert变换求取的信号瞬时参数并非对任何信号都有物理意义，此法通常要求被分析信号是窄带或平稳的，而且对噪声很敏感。而实际地震信号既非平稳又含有噪声，若在实际应用中不加考虑地对地震信号进行Hilbert变换以求取瞬时参数，这种情况下求取的瞬时参数将缺乏物理意义甚至失真。Hilbert-Huang变换是一种新的分析非平稳非线性信号的方法，它先将信号进行经验模态分解（EMD），形成有限个固有模态函数（IMF）之和，再对固有模态函数作Hilbert变换求取时频谱，求取的时频谱在时域和频域都具有较高的分辨率。本文将Hilbert-Huang变换应用于地震瞬时参数的提取，实例表明，对地震剖面做EMD可以得到不同时间尺度上的特征，Hilbert谱比传统的时频谱在时间和频率域上的分辨率都要高，强反射层在第1阶IMF瞬时频率剖面上比原瞬时频率剖面上表现得更为明显。     

小波变换域地震资料瞬时频率分析方法

小波变换域瞬时频率分析方法是地震资料分析的重要工具。分析了在小波变换域提取瞬时频率的原理及优点，讨论了选择不同的小波函数对计算结果的影响。利用Ricker子波和薄互层模型数据，分析了以Morlet小波、匹配地震子波的小波及三参数小波为基本小波计算的瞬时频率，结果表明：基于三参数小波的瞬时频率分析方法具有良好的抗噪性能及较高的时间分辨率。将该方法用于地下薄互层结构的地震响应分析，不仅可以刻画地层的整体变化特征，而且可以刻画薄互层内部结构。在大庆油田三维数据体瞬时频率分析中，将该方法与常用的Hilbert变换属性提取方法进行了对比，结果表明，该方法可以更清晰地刻画出火山岩的空间展布。     

基于Morlet小波匹配追踪算法的地震时频属性提取

 由于地震信号不可避免地含有各种噪声，而瞬时频率对噪声敏感，容易造成假象。本文讨论基于Morlet小波匹配追踪算法的时频分布，在此基础上提取的瞬时频率等时频属性具有良好的抗噪能力。文中给出具体算法流程，合成数据试算和实际资料应用结果均表明，利用本文方法提取的时频属性在识别海底浅层气等方面具有较好的效果。     

地震解释技术在高北斜坡带中深层岩性圈闭评价中的应用

为了进一步扩展和深化高北斜坡带中深层岩性油气藏的勘探领域,针对该区岩性圈闭识别评价与有效储集砂体预测所面临的地质问题和技术问题,以富油气凹陷岩性油气藏勘探理论为指导,充分利用GeoEast解释系统中的地震多属性分析、储层特征参数分析、储层物性参数评价等多项技术,针对性地提出了岩性圈闭识别评价与有效储集砂体预测的技术思路和配套技术。通过高北斜坡带中深层岩性圈闭识别评价与勘探实践认为,该区岩性圈闭识别评价与有效储集砂体预测的研究思路和技术方法是可行的,为岩性圈闭的识别和勘探指明了方向和目标,且实施钻探后也取得了良好的地质效果和经济效益。     

小波变换在瞬时相位分析中的应用

采用复地震道技术可以提取瞬时相位,瞬时相位参数对地震资料解释、油藏描述和获取岩性信息有重要意义。由于小波具有良好的时频局部特征,因此可以利用小波变换求取不同尺度下的瞬时相位参数。本文对地震波在小波变换下的相位特性进行了初步探索。试验表明,本方法可有效地确定断层和追踪地震层位信息。     

用地震属性技术识别构造岩性物性复合油气藏

地震属性分析技术主要是借助各种数学分析方法，从地震数据中拾取有关岩性及含油性等多种属性的信息，同时结合工区内测井资料进行储层参数转换，进而直接指导油气勘探与开发。文章在地震属性认识的基础上，介绍了准噶尔盆地西北缘拐16井油气藏地震属性识别技术的应用，分析研究了该油气藏属于构造岩性物性复合油气藏类型的例子。拐16井区油气藏最初被作为构造圈闭，随后被预测为岩性圈闭，但后期的钻探结果表明这都是不正确的。利用均方根振幅、瞬时相位、反射能量等地震属性并结合沉积、构造等储层信息，对拐16井油气藏的岩性、物性、构造和含油气性进行研究，其研究结果表明该油气藏为构造岩性物性复合油气藏，所提出的滚动勘探开发建议已通过专家评审，并被生产管理部门所接受。     

低幅度构造识别技术在南美奥连特盆地油气勘探中的应用

低幅度含油气构造是地震勘探圈闭识别的难点,储层地震预测则是隐蔽圈闭识别的核心。利用最新的地震技术,通过长期在南美西北部厄瓜多尔奥连特盆地的储层岩性、形态、物性及含油气性的预测,形成了一套基于高精度地球物理资料,适合于低幅度构造圈闭识别的地震解释技术。     

基于小波变换提取吸收系数方法及应用

地震信号的衰减吸收与岩石岩性、地层含油气情况密切相关,地震信号的频率信息能较敏感地反映地层吸收系数的影响。地震信号具有持续时间短、突变快等特点,属于典型的非平稳随机信号。小渡变换能够对信号进行精确的时频分析,同时小波函数的多样性使小渡变换具有很强的灵活性和适应性。在实际勘探区域的数据中,利用小波变换进行时频分析,并利用频谱比法对小波变换的振幅谱提取吸收系数。应用结果表明,该方法对含气储层的识别效果较好．对后期开发工作有较好借鉴意义。     

复小波频谱分析在地震数据处理中的应用

短时窗傅里叶变换对地震记录分析是按照固定时窗滑动，而复Morlet小波分析法则在时间域和频率域具有良好的局部特性。复Morlet小波的傅里叶变换为高斯函数，是一个特性较理想的带通滤波器，因此在分析地震记录时可以准确刻画储层的特征。文中讨论了复Morlet小波频谱分析方法，分析了复Morlet小波的性质、信号频谱的计算及中心频率uo、参数卢的选取。理论模型试算与实际地震资料处理结果表明，复Morlet小波频谱分析方法的时频分析结果的分辨率明显高于短时窗傅里叶变换的结果，且缝洞储层与围岩的界限分明，能够较细致地刻画储层的分布特征。复Morlet小波频谱分析方法适合复杂缝洞发育的碳酸盐岩储集体的地震数据处理与解释。     

南堡凹陷北部沙三段岩性圈闭识别与评价

在南堡凹陷层序地层学研究的基础上,充分利用钻井、测井、岩心分析等资料,对三维地震数据体进行三级层序界面解释、沿层序解释界面分时窗进行地震属性提取、地震属性特征分析,确定了有利的岩性圈闭发育区,并在三级层序解释界面的控制下,根据不同体系域砂体的发育类型,运用储层反演、速度场分析等方法对岩性圈闭的物性特征、含油性等进行综合评价后,确定了有利岩性圈闭。通过南堡凹陷北部沙三段岩性圈闭识别与评价实践,在南堡凹陷北部沙三段识别出有利岩性圈闭20个,并通过综合评价提出了9口井的井位,确定了该区岩性油气藏勘探的基本思路,指明了该区油气勘探的方向,对该区岩性油气藏的勘探评价具有重要的指导意义。     

基于同步挤压改进短时傅里叶变换的谱分解应用

随着油气勘探开发深度的增加以及地震数据采集受外界的干扰严重,使得地震资料处理解释人员对于含油气层的识别也变得更加困难。基于时频分析的地震谱分解技术已经广泛应用于油气储层预测中;但由于短时傅里叶变换、小波变换、S变换、Wigner-Ville分布等传统时频分析方法受自身窗函数的约束,使得它们的时频聚焦性不高或交叉项干扰,导致油气检测结果存在很大的误差。针对这一难题,为了实现准确的储层预测,通过对短时傅里叶窗函数进行拓展,并且对拓展后的短时傅里叶变换结果执行挤压,将挤压结果重排放置于信号的瞬时频率处,提出了同步挤压改进短时傅里叶变换。信号分析表明同步挤压改进短时傅里叶变换具有更高的时频聚焦能力。将同步挤压改进短时傅里叶变换与地震谱分解技术结合,并将其运用于实际地震资料,结果表明,该方法可以对含油气层进行精细刻画,频率异常特征十分显著,对于含油气性检测具有很强的实用性。     

适用地震技术优化组合在伊通盆地的实践与认识

伊通盆地是吉林油田近十年来勘探并初现储量规模的复杂性断凹盆地,其中构造解释和砂砾岩储层预测一直是攻关的难点。在探索适合伊通盆地地震资料解释的过程中,在已有的多种适用地震技术中,通过对这些技术的优化与组合,利用瞬时相位属性技术实现了盆地目的层底砾岩与基底花岗岩的识别;利用时间切片与三维可视化技术的结合实现了盆地老资料有效的构造解释;通过地震属性分析技术与波阻抗反演技术的结合实现了岩性圈闭的有效识别。     

高分辨率三维地震资料解释技术的应用

在兴城工区进行了精细的高分辨率地震资料解释方法应用研究。在构造解释中，应用了剖面和相干体切片等对比解释的精细断层解释技术及全三维人机交互构造解释技术；在岩性解释中，通过回归分析法和神经网络法对地震属性和岩石的物理特性之间的具体函数关系进行了分析，选取相关性高的属性，以沉积微相为指导，应用LPM软件实现储层的定量预测；根据圈闭条件和储层物性对油气的控制作用，对油藏类型和油气富集规律进行了分析，详细了解了该区的地质情况，最终解释圈闭幅度精确到5m．在井约束下预测的砂岩厚度精确到2m。     

利用地震信息评价陆相盆地岩性圈闭的关键点分析

根据陆相盆地岩性圈闭边界条件复杂、形态不规则、赋存状态隐蔽、成藏条件复杂、运聚机理多样等圈闭特点和圈闭本身面积相对较小、储集体厚度较薄且成群分布的特点, 认为在三维高分辨率地震勘探技术基础上, 地震数据体的选择、层位- 储层的精细标定、目标体顶底约束层位的解释、分析时窗大小的确定是地震信息多参数综合识别、优选、描述与评价岩性圈闭的关键点。而地震信息多参数综合分析方法中包含的具体技术如地震相分类、地震反演与储层预测、地震属性分析、流体势分析与含油气检测、三维可视化等根据各自应用的侧重点不同, 在实际应用中也具有相应的关键点。同时考虑岩性油气藏勘探起步较晚, 勘探方法和技术仍处于有效的探索阶段, 相关的技术规范和标准仍需要完善。     

地震信号瞬时特征在小波域分频提取的方法和应用

在直接进行 Hilbert变换提取瞬时特征信号的传统方法中 ,Hilbert变换对高频随机噪声十分敏感 ,即使地震信号中存在微弱的高频噪声 ,所提取的地震信号瞬时特征仍被噪声淹没。本文提出了在小波域提取地震信号瞬时特征的方法 ,它利用小波变换的实部 (相当于实信号——地震信号 )、虚部 (实信号的 Hilbert变换 )的特点直接提取地震信号瞬时特征。该方法具有分频、去噪的功能 ,并且提取的地震信号瞬时特征中保留了频率低于高频随机噪声带的弱波 ,这种弱波可在瞬时特征剖面 (如瞬时频率、瞬时相位、瞬时振幅 )中显示出来。     

地震属性概述

随着石油勘探从寻找构造圈闭进入识别描述地层、岩性等隐蔽圈闭阶段,地震属性在构造精细刻画、沉积相带划分、储层识别、油藏描述及油气检测等方面的作用越来越大。对地震属性的概念、发展历程、分类、主要应用方面、影响因素进行了概述,对地震属性有一个宏观和理论上的分析,以期在具体应用地震属性解决实际勘探问题过程中提供参考作用,有助于提高少井区和无井区的预测精度。