基于广义S变换的动态滤波技术及应用

分频解释技术已广泛应用于地震资料综合解释流程中。以广义Stockwell变换时频谱为基础,提出了一种针对瞬时谱的动态滤波技术,该方法分别对各时刻瞬时谱进行频率域滤波,且各时刻滤波参数由该时刻瞬时谱动态决定。详细介绍了该方法的原理及实现流程;通过单道地震信号分析了动态滤波技术的优势;并结合实际工区和衰减梯度含油气性检测技术,对比了滤波前后检测的衰减异常,得出利用动态滤波方法处理后的地震数据能够更准确的检测气藏的衰减异常,更符合工区实际情况,证实了该方法的可行性和实用性。动态滤波方法为地震信号分频处理提出了一种新思路。     

利用分频相干技术检测页岩裂缝发育带

页岩储层具有低孔低渗的特点,裂缝及其发育程度是决定页岩气藏品质的重要因素。采用分频相干技术对页岩储层进行裂缝检测:对原始的地震数据体进行分频处理,对分频后的单频地震数据体进行相干性计算,得到单频相干数据体,选取优势频带采用主成分分析(PCA)对单频相干数据进行重构,得到分频重构相干属性,并应用于页岩的裂缝发育带检测中。实验结果表明,不同频率尺度下的单频相干属性反映了不同尺度的断层、裂缝特征,而分频重构相干属性则更加直观地反映了研究区不同尺度断层、裂缝的整体特征。利用分频相干技术实现了页岩裂缝发育的精细描述与刻画。     

时间域质心频移法估算品质因子Q

品质因子Q 是表征地下介质对地震波吸收衰减强弱的参量,是储层预测和油气检测的重要参量。质心法是估算Q 值的常用方法,精度和稳定性均较高,但该方法需要计算地震子波谱的质心和带宽,其精度依赖于波谱的提取质量。为避免地震子波谱的问题,提出时间域质心频移法,实现了在时间域估算品质因子Q,其核心是根据子波波形信息在时间域直接估算质心频率和带宽。对于常相位子波,其频谱的质心频率即包络峰值处的瞬时频率;对于Gauss 谱子波,其带宽可由包络宽度换算得到（两者乘积为一常量）。当地震子波近似为常相位及Gauss 谱时,可在时间域估算质心和带宽,按质心法公式估算Q 值,规避了地震子波谱的提取。VSP 下行波模型测试及实际资料应用表明,时间域质心频移法是可行可信的。     

一种新的瞬时谱分析技术在致密砂岩气检测中的应用

瞬时谱分析技术在地震资料处理和解释中扮演着重要的角色,该方法的优劣取决于时频分析的好坏。常规的线性时频分析方法均是基于傅里叶方法发展起来的,因此受测不准原理限制,使之不能同时具有较高的时间和频率分辨率,且针对非线性非平稳信号的处理效果较差。将基于改进的CEEMD算法的HHT方法应用于致密砂岩气地震资料的瞬时谱分析中,分别从一维地震道,二维地震剖面以及三维地震数据体三个方面进行了实际地震资料含气性检测试验。结果表明该方法在一维地震道时频谱上能够区分含气区;在二维地震剖面的瞬时谱剖面上能发现明显的低频阴影现象;在三维瞬时谱数据体切片中能大致划分含气区域的范围。含气检测结果与测井综合解释结果相吻合,因此方法可以在致密砂岩气地震资料的解释性处理中进行推广。     

基于匹配追踪的叠前道集吸收补偿和频散校正

基于匹配追踪算法,对地震道集吸收和频散进行补偿。首先,运用匹配追踪算法对叠前道集作匹配分解,以零偏移距匹配子波建立随子波中心时间和中心频率乘积值变化的振幅衰减曲线,进而得到不同匹配子波衰减振幅的增益系数;然后,基于射线路径获取零偏移距吸收衰减与非零偏移距吸收衰减间的关系,运用零偏移距振幅增益系数与道集角度计算各个角度地震道的匹配子波振幅增益系数;最后,用振幅增益系数对不同匹配子波衰减振幅分别进行吸收补偿,并重构地震信号;对于频散影响,通过匹配子波求取品质因子进行频散校正。数据资料测试发现,深部吸收衰减能量得到有效补偿,同时消除了吸收对振幅随偏移距变化特征的影响。     

频散介质中探地雷达有限元法正演模拟

为了更准确地认识探地雷达(GPR)波在频散介质中的传播规律,从Maxwell方程组出发,在频散介质相对介电常数与频率满足Debye关系的条件下,经傅里叶变换,导出时间域GPR波电场和磁场的波动方程。对GPR波的电场波动方程采用伽辽金有限元法,推导频散介质中探地雷达二维有限元方程,采用透射吸收边界有效减弱截断边界的超强反射波,使得截断边界处的反射波充分吸收。利用依上述方法原理编制的程序分别对均匀模型和两圆状模型进行正演计算,验证该算法的正确性和可行性。研究结果表明:均匀频散介质中GPR子波的衰减比在非频散介质中的衰减要快得多,且GPR子波的宽度随着接收器与发射源距离的增加而变大;频散介质中异常体的反射波宽度比非频散介质中的反射波宽度大。     

四川盆地威远地区页岩气储层多尺度裂缝预测

探讨四川盆地威远地区五峰组-龙马溪组页岩储层中多尺度裂缝地震预测。据岩心、测井裂缝资料分析目标层裂缝发育特征,优选裂缝预测敏感地震属性,利用分频裂缝检测技术对龙马溪组-五峰组页岩储层多尺度裂缝进行预测。结果表明,研究区裂缝较为发育,倾角、C_3相干属性对裂缝发育较为敏感;不同频带的分频数据裂缝识别能力差异明显,低频带分频数据只能识别一些较大的裂缝带,高频带分频数据可检测到较小的裂缝带;小尺度裂缝预测主要受到频率、信噪比、面元大小等因素的限制。增大C_3相干属性分析的道窗可使低频段分频数据获得更好的裂缝检测效果,但要利用高频段分频数据检测尺度更小的裂缝带需要横向分辨率高的地震资料。     

基于Malvar窗时频谱的反Q滤波方法

基于非弹性介质衰减模型, 将衰减和频散表示为振幅和相位的算子, 把补偿看成带衰减传播的逆传播过程, 理论计算得到补偿需要的反算子。通过构造满足Malvar小波条件下的时窗, 得到符合信号特征的时 间?频率谱, 再利用最小二乘方法计算品质因子Q值, 得到振幅和相位补偿需要的反算子, 作用于时频谱, 达到补偿的目的。 数值试验结果显示, 利用时频变换计算得到的Q值与先前设定Q值基本相符, 反Q滤波补偿后的信号与无衰减信号对比, 振幅和相位都得到很好的恢复。     

短时傅立叶变换与Wigner-Ville分布联合确定地震信号瞬时频率

地震信号属于非平稳信号,利用短时傅立叶变换对地震信号进行时频分析时会受窗口大小的影响,利用Wigner-Ville分布的方法时会产生交叉项。基于这些原因,提出了把二者结合起来的方法计算时频分布,并且利用时频剖面得到信号的瞬时频率。从理论数据出发,分别计算利用短时傅立叶变换、Wigner-Ville及二者结合得到的时频剖面。通过比较得出:2类方法联合后获取的瞬时频率与原始的瞬时频率最接近,说明二者结合的方法对获取瞬时频率更有效。     

基于Steger算子的非平稳信号瞬时频率估计方法

针对传统的非平稳信号时频分析中瞬时频率估计方法在适应性、抗噪性和精度等方面存在的问题,提出一种基于Steger算子的非平稳信号瞬时频率估计方法;先将一维非平稳信号经时频分析得到二维时频分布图,对其进行Gaussian函数卷积平滑滤波以增强瞬时频率脊线,然后构造Hessian矩阵求取瞬时频率脊线中心,最终根据瞬时频率脊线与时频分布图位置关系,计算得到瞬时频率。结果表明,基于Steger算子的非平稳信号瞬时频率估计方法对时频分布图适应性强,抗噪性优异,瞬时频率误差率小于5%,瞬时频率估计精度较高。     

基于小波变换的高分辨率地震信号瞬时参数提取方法

小波变换在时域以及频域具有良好的局域化特征,可用来实现对地震信号瞬时振幅、相位、频率等瞬时参数的提取.由于小波变换具有去噪的功能和分频处理的特点,在小波域提取的瞬时特征具有很好的抗噪性和可靠性.对小波变换提取地震信号瞬时参数的方法进行改进,通过对地震信号求导来增加其主频,对求导后的地震信号进行小波变换,从而得到高分辨率地震信号的瞬时参数.     

基于小波变换的高分辨率地震信号瞬时参数

小波变换在时域以及频域具有良好的局域化特征,可用来实现对地震信号瞬时振幅、相位、频率等瞬时参数的提取。由于小波变换具有去噪的功能和分频处理的特点,在小波域提取的瞬时特征具有很好的抗噪性和可靠性。本文对小波变换提取地震信号瞬时参数的方法进行改进,通过对地震信号求导来增加其主频,对求导后的地震信号进行小波变换,从而得到高分辨率地震信号的瞬时参数。     

基于双相介质理论的油气检测方法及应用研究

BISQ模型是由Biot流动和喷射流动两种力学机制结合起来构成的。基于BISQ模型,分析了双相介质中波的传播规律、波场特征以及喷射流动对地震波场的影响。地震波通过油气层时会引起储层顶底及横向上能量分布的差异,因此可以通过快纵波的逆品质因子和吸收系数的横向变化来进行油气检测。某地区碎屑岩储层含油气性检测的应用研究表明,该方法能够准确而有效地检测出油气的空间分布,为油气检测提供了一种新的技术手段,具有广阔的应用前景。     

高分辨地震资料瞬时频率提取方法研究

为了改善高分辨地震资料瞬时频率估计的精度，更精细地刻画地下岩性变化和油气空间展布，提出一种基于极平坦有限冲击响应滤波器的地震资料瞬时频率计算新方法，在基于解析信号计算瞬时频率时，用极平坦有限冲击响应滤波器来代替传统的有限中心差分方法(CFDM)中的二阶中心差商．新方法和CFDM相比：在用于主频为30Hz的高斯包络调制信号的瞬时频率估计时，中心点处的绝对误差减小了98．4%；在薄互层地震资料分析中，能更好地刻画薄互层内部结构的细节；在实际资料处理时，能清晰地显示出薄层的空间展布及空间接触关系。     

频散振幅随偏移距变化反演方法在致密碎屑岩储层烃类检测中的应用研究

近年来实验室模拟和理论研究均表明含流体填充介质常常导致地震波发生不同程度的频散和衰减,利用地震波衰减方法来预测储层的油气分布情况文献较为常见;而利用含烃储层导致地震波的频散方法来进行储层的流体识别较少。从原理出发,推导了频散AVO反演公式,印证了频散AVO近似式应用于地震勘探领域的精度是可行的,应用频散AVO反演方法对大牛地气田致密碎屑岩储层的含气性进行了预测,取得的结果与实际钻井结果吻合很好。     

频散AVO反演方法在致密碎屑岩储层烃类检测中的应用研究

近年来实验室模拟和理论研究均表明含流体填充介质常常导致地震波发生不同程度的频散和衰减,利用地震波衰减方法来预测储层的油气分布情况文献较为常见,而利用含烃储层导致地震波的频散方法来进行储层的流体识别较少。本文从原理出发,推导了频散AVO反演公式,印证了频散AVO近似式应用于地震勘探领域的精度是可行的,应用频散AVO反演方法对大牛地气田致密碎屑岩储层的含气性进行了预测,取得的结果与实际钻井结果吻合很好。     

用多尺度形态学方法实现成像测井电导率图像的缝洞参数表征

裂缝和溶蚀孔洞为缝洞型储层提供了主要的储集空间和渗流通道,其分布的随机性和复杂性严重影响了对缝洞储层的定量评价。基于高覆盖率和高分辨率的电成像测井数据,采用多尺度数学形态学方法提取电导率图像中的缝洞孔隙度谱。选择不同尺度和形状的结构元素,构造不同种类的形态学滤波算子,实现井壁裂缝和溶蚀孔洞的电导率异常边缘检测。针对缝洞异常的边缘检测结果,用椭圆形函数拟合溶蚀孔洞,用多项式插值函数拟合裂缝边缘,继而提取缝洞参数并获得缝洞孔隙度谱。实验结果表明,用多尺度数学形态学方法对电导率图像的边缘检测有效地实现了缝洞的自动识别,验证了该方法计算缝洞孔隙度谱的准确性。     

含甲烷水合物多孔介质的复电阻率频散特性与模型研究

在获得3.5%Nacl溶液-海砂-甲烷水合物体系阻抗谱参数的基础下,通过计算得到了该体系的复电阻率数据,分析了复电阻率参数的频散特性以及水合物饱和度对其频散特性的影响,进而建立了复电阻率模型。结果表明：在0.1 Hz~1 MHz测试频率范围内,含甲烷水合物多孔介质的复电阻率存在明显频散现象;甲烷水合物饱和度与复电阻率频散特征参数密切相关,饱和度越小复电阻率频散特性越显著,当测试频率范围为0.1 Hz~10 Hz时,复电阻率幅值、实部和虚部与测试频率在双对数坐标系下成线性关系,其斜率的绝对值与水合物饱和度之间成递减的近似线性关系,而当测试频率范围为10 Hz~1 MHz时,复电阻率幅值和实部的频散度与水合物饱和度符合递减的近似线性关系;在本研究的测试条件下,含水合物多孔介质体系的阻抗谱可以用电阻和电容的串联等效电路模型来拟合,基于此建立的复电阻率模型可用来计算水合物饱和度。     

含甲烷水合物多孔介质的复电阻率频散特性与模型

在获得3.5%NaCl溶液-海砂-甲烷水合物体系阻抗谱参数的基础下,通过计算得到了该体系的复电阻率数据,分析了复电阻率参数的频散特性以及水合物饱和度对其频散特性的影响,进而建立了复电阻率模型。结果表明:在0.1~1 MHz测试频率范围内,含甲烷水合物多孔介质的复电阻率存在明显频散现象;甲烷水合物饱和度与复电阻率频散特征参数密切相关,饱和度越小复电阻率频散特性越显著。当测试频率范围为0.1~10 Hz时,复电阻率幅值、实部和虚部与测试频率在双对数坐标系下呈线性关系,其斜率的绝对值与水合物饱和度之间成递减的近似线性关系;而当测试频率范围为10~1 MHz时,复电阻率幅值和实部的频散度与水合物饱和度符合递减的近似线性关系。测试条件下,含水合物多孔介质体系的阻抗谱可以用电阻和电容的串联等效电路模型来拟合,基于此建立的复电阻率模型可用来计算水合物饱和度。     

基于谱分解技术的分频AVO反演

基于Chapman岩石物理模型,对第三类AVO类型进行频率依赖性分析。并将频谱分解技术与AVO技术结合起来,将反射系数替代为不同频率的振幅谱,将振幅谱视为频率的函数,对SmithGidlow近似式进行扩展,给出一种新的描述地震波频散程度的属性的计算公式与方法。并用模型和实际地震资料频散属性的计算。研究结果表明:频散模型和弹性模型的频散属性有明显差异,频散属性可以作为一种含气储层的指示剂。