一种针对目标的地震分频方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种针对目标的地震分频方法及系统，该方法包括：利用地震数据，对研究目标进行时频分析，确定分频参数；根据分频参数，对CMP道集进行分频处理，得到多个分频道集；对多个分频道集进行单独的叠前时间偏移，得到多个分频数据体。本发明专利技术中分频参数的确定更加合理、准确，避免人工估算带来的误差；基于道集分频的叠前时间偏移能有效减弱吉布斯效应，提升数据质量。实际资料的应用表明，分频数据体能更好的描述和刻画缝洞型储层，提高了预测精度，应用效果明显。

A Target-Oriented Seismic Frequency Division Method and System

The invention provides a method and system of seismic frequency division for targets, which includes: time-frequency analysis of research targets and determination of frequency division parameters by using seismic data; frequency division processing of CMP gathers according to frequency division parameters to obtain multiple frequency division sets; pre-stack time migration of multiple channel sets separately to obtain multiple frequency division data sets. The determination of intermediate frequency parameters in the invention is more reasonable and accurate, avoiding errors caused by manual estimation, and prestack time migration based on gather frequency division can effectively reduce Gibbs effect and improve data quality. The application of actual data shows that the frequency-division data volume can better describe and characterize fractured-vuggy reservoirs, improve the prediction accuracy, and the application effect is obvious.

【技术实现步骤摘要】
一种针对目标的地震分频方法及系统
本专利技术属于地球物理勘探中地震信号解释性处理领域，具体地涉及一种针对目标的地震分频方法及系统。
技术介绍
针对缝洞型储层的精确成像及预测问题，不少学者开展了有意义的讨论，在地震资料采集方面，主要是通过优化采集参数和观测系统等方面来提高采集数据的质量；在地震资料处理方面，主要是通过改进成像算法来提高对地质目标的成像精度，包括叠前时间偏移方法和叠前深度偏移方法；解释方面的研究主要基于薄层调谐理论，配套的技术包括正演模拟、常规属性分析、RGB属性融合、叠后分频、地震反演等。随着油田勘探开发的进一步深入，对于缝洞型储层成像的要求越来越高，采集、处理和解释面临着巨大的挑战。常规的偏移处理主要为全频带成像，没有对地震资料丰富的频带信息进行区分和挖掘，所以很难取得新的突破，极大限制了缝洞型储层的精细成像。此外，常规的叠后分频参数大多是人工估算，没有针对目标开展更为准确的分析，造成了较大的误差。因此，本领域迫切需要跳出常规思维，进行方法的创新，更加精细的开展缝洞储层成像及预测。
技术实现思路
针对现有技术的限制以及实际生产中出现的难点，本专利技术探索研究了新方法，利用时频分析技术对研究目标进行时频分析，确定分频参数，然后对叠前CMP道集进行分频处理，得到多个分频道集，最后对各个分频道集进行单独偏移成像，得到多个分频数据体，从而实现对地震数据的分频处理，最后对地质目标进行精细的刻画。实际资料的应用表明，分频数据体能更好的描述和刻画缝洞型储层，提高了预测精度，证明了该方法的实用性。根据本专利技术的一个方面，提供一种针对目标的地震分频方法，该方法包括：基于地震数据，对研究目标进行时频分析，确定分频参数；根据分频参数，对CMP道集进行分频处理，得到多个分频道集；对多个分频道集进行单独的叠前时间偏移，得到多个分频数据体。进一步地，利用广义S变换进行时频分析求取时频谱，提取目标位置处的时频曲线，广义S变换的定义如下：式中，f为频率，τ为时窗的中心位置，t为时间，h(t)是研究目标的地震原始信号，S(τ,f)是变换后的时频谱。进一步地，通过对多个目标位置处的时频曲线的进行统计分析，确定所述分频参数。不同尺度的研究目标，在时频曲线上表现出不同的分布特征，可以利用频带宽度进行描述，即分频参数，用低截频和高截频表示。进一步地，基于所述的分频参数设计带通滤波器H(ω)，然后通过傅里叶变换方法进行道集分频，傅里叶正反变换公式分别为：在分频处理过程中，公式(3)转换成H(ω)表示为：式中，ω1为低截频，ω2为高截频。进一步地，利用克希霍夫积分法对所述分频道集进行单独的叠前时间偏移，得到多个分频数据体，克希霍夫叠前时间偏移公式如下：式中，h是二分之一的炮检距，y是共中心点坐标，b是绕射成像点偏离中心点的距离，W是加权函数，I是时间τ的成像结果，u是输入的地震波场。根据本专利技术的另一方面，提供一种针对目标的地震分频系统，该系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：利用地震数据，对研究目标进行时频分析，确定分频参数；根据分频参数，对CMP道集进行分频处理，得到多个分频道集；对多个分频道集进行单独的叠前时间偏移，得到多个分频数据体。进一步地，基于广义S变换求取的信号时频谱，提取目标位置处的时频曲线；通过对目标位置处的时频曲线的进行统计分析，确定所述分频参数。进一步地，基于所述的分频参数设计带通滤波器，然后通过傅里叶变换方法进行道集分频。进一步地，利用克希霍夫积分法对所述分频道集进行单独的叠前时间偏移，得到多个分频数据体。本专利技术针对地质目标的时频特征，确定了更为精确的分频参数(低截频和高截频)，为后续准确成像奠定合理的参数。本专利技术充分发挥地震资料宽频带的优势，有效挖掘数据中隐含的信息，实现对目标地质体的精确成像。分频参数的确定更加合理、准确，避免人工估算带来的误差；基于道集分频的叠前时间偏移能有效减弱吉布斯效应，提升数据质量。在西北某探区的应用中，本专利技术设计的流程取得了良好的应用效果，对于该油田的精细勘探和开发提供了有价值的研究成果。附图说明通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了本专利技术实施例的针对目标的地震分频方法的流程图。图2示出了本专利技术实施例的地震剖面图。图3示出了本专利技术实施例的时频分析图。图4示出了本专利技术实施例的溶洞中心位置时频曲线。图5示出了本专利技术实施例的42个溶洞中心位置时频曲线叠合图。图6示出了本专利技术实施例的叠前时间偏移成果图，其中a为常规全频带剖面，b为8-20Hz叠前分频剖面，c为21-30Hz叠前分频剖面，d为31-41Hz叠前分频剖面，e为42-100Hz叠前分频剖面，f为42-100Hz叠后分频剖面。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。本专利技术首次建立了针对研究目标的叠前道集分频偏移成像技术流程。首先是通过对地质目标体的时频特征分析，确定更加准确的分频参数，避免了人工估算带来的误差，然后对CMP道集进行准确的分频处理，最后采用叠前时间偏移方法得到多个分频数据体，实现对地震数据的分频处理。基于分频数据体，可开展后续溶洞型储层的相关研究。本公开提出了一种针对目标的地震分频方法，该方法包括：基于地震数据，对研究目标进行时频分析，确定分频参数；根据分频参数，对CMP道集进行分频处理，得到多个分频道集；对多个分频道集进行单独的叠前时间偏移，得到多个分频数据体。本专利技术的方法主要包括时频分析、道集分频和叠前时间偏移三部分。时频分析的方法有很多种，包括傅里叶变换、短时傅里叶变换、小波变换、S变换、匹配追踪等方法。S变换及其广义S变换具有小波变换多分辨率的特征，时频谱分辨率与频率相关，时频分析效果较好，因此本专利技术利用广义S变换作为时频分析的手段。广义S变换的定义如下：式中，f为频率，τ为时窗的中心位置，t为时间，h(t)是研究目标的地震原始信号，S(τ,f)是变换后的时频谱。通过广义S变换求取信号时频谱，提取目标(例如，溶洞)位置处的时频曲线，进而确定更加准确的分频参数。通过对多个目标位置处的时频曲线的进行统计分析，确定所述分频参数。不同尺度的研究目标，在时频曲线上表现出不同的分布特征，可以利用频带宽度进行描述，即分频参数，用低截频和高截频表示。如图4所示，通过对42个溶洞的时频特征分析，把时频曲线进行叠合，发现曲线有一定的聚集规律，这就是地下不同研究目标(不同尺度的溶洞)引起的，所以利用时频曲线的这种规律来表征地下不同研究目标，这样更能精确的进行研究。接下来，利用上述确定的分频参数，设计带通滤波器H(ω)，然后利用傅里叶变换得到道集分频结果。道集分频采用傅里叶变换方法实现，傅里叶正反变换公式分别为：在分频处理过程中，公式(3)转换成H(ω)表示为：式中，ω1为低截频，ω2为高截频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对目标的地震分频方法，其特征在于，该方法包括：基于地震数据，对研究目标进行时频分析，确定分频参数；根据分频参数，对CMP道集进行分频处理，得到多个分频道集；对多个分频道集进行单独的叠前时间偏移，得到多个分频数据体。

【技术特征摘要】
1.一种针对目标的地震分频方法，其特征在于，该方法包括：基于地震数据，对研究目标进行时频分析，确定分频参数；根据分频参数，对CMP道集进行分频处理，得到多个分频道集；对多个分频道集进行单独的叠前时间偏移，得到多个分频数据体。2.根据权利要求1所述的针对目标的地震分频方法，其特征在于，利用广义S变换进行时频分析求取时频谱，提取目标位置处的时频曲线，广义S变换的定义如下：式中，f为频率，τ为时窗的中心位置，t为时间，h(t)是研究目标的地震原始信号，S(τ,f)是变换后的时频谱。3.根据权利要求2所述的针对目标的地震分频方法，其特征在于，通过对多个目标位置处的时频曲线的进行统计分析，确定所述分频参数。4.根据权利要求3所述的针对目标的地震分频方法，其特征在于，基于所述的分频参数设计带通滤波器H(ω)，然后通过傅里叶变换方法进行道集分频，傅里叶正反变换公式分别为：在分频处理过程中，公式(3)转换成H(ω)表示为：式中，ω1为低截频，ω2为高截频。5.根据权利要求1所述的针对目标的地震分频方法，其特征在于，利用克希霍夫积分法对所述分频道集进行单独的叠前时间偏移，得到多个分频数据体，克希霍夫叠前时间偏移公式如下：式中，h是二分之一的炮检距，y是共中心点坐标，b是绕射成像点偏离中心点的距离，W是加权函数，I是时间τ的成像结果，u是输入的地震波场。6.一种针对目标的地震分频系统，其特征在于，该系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱博华，吕秋玲，张薇，杨江峰，孙振涛，李洋，陈哲，李芦茜，胡玮，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11