地震勘探薄层识别方法技术

本发明专利技术公开了一种地震勘探薄层识别方法，属于油气物探工程领域。该地震勘探薄层识别方法包括下列步骤(1)将地震叠后信号进行希尔伯特变换以获得该地震叠后信号的瞬时相位；(2)基于该瞬时相位以获得该地震叠后信号的时间-相位关系图；(3)基于该地震叠后信号的时间-相位关系图进行小波变换以获得时间-尺度关系图；(4)基于该时间-尺度关系图进行异常点提取；(5)基于该异常点获得反射波信号的信息。本发明专利技术提供的地震勘探薄层识别方法能够基于相位准则利用希尔伯特变化对地震相位数据重新解释处理以进行层位识别研究，这样能够很好地提高对薄层的识别能力；同时能够在一定程度上可消除余震对结果造成的干扰。

Thin layer identification method for seismic exploration

The invention discloses a thin layer identification method for seismic exploration, which belongs to the field of oil and gas geophysical engineering. The seismic exploration of thin layer identification method comprises the following steps: (1) the instantaneous phase of post stack seismic signal Hilbert transform to obtain the post stack seismic signal; (2) the instantaneous phase based on phase to obtain the seismic signal after time; (3) the relationship between the phase time signal of the stack after the map to get the time scale relation diagram based on wavelet transform; (4) the time scale diagram of abnormal points extraction based on; (5) the abnormal point of reflection wave signal based on the information. TLC identification of seismic exploration method provided by the invention can use the Hilbert phase criterion variation of seismic phase data processing for the research of re interpretation of recognition based on the horizon, it can greatly improve the ability to identify thin layer; at the same time, to a certain extent, can eliminate the interference of the aftershocks caused.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气物探工程领域，特别涉及地震勘探薄层识别方法。
技术介绍
地震资料解释是将地震信息转换成地质信息，核心就是依据地震剖面的反射特征和地震信息，应用地震勘探原理和地质基础理论，赋予其明确的地质意义和概念模型。目前，在地震资料处理与解释中，对于厚度较大的储层有着较好的显示方式，一般可以根据地震反射信号与测井曲线做合成记录，能够把厚度较大的地层清晰的显示出来。在地震勘探中，薄层的概念是相对的。因为地震勘探中定义薄层是以它的纵向分辨率为依据的，即对地震子波而言，不能分辨出顶、底反射面的地层称为薄层，地震波在薄层中传播的双程旅行时小于半个周期或半个视周期。对于薄层区域,由于薄层反射的振幅与岩性关系是一种复杂而多变的关系，薄层组合的结构信息与岩性信息一起包含在地震反射特征中，而通过做井震合成记录以及其他技术手段都很难识别出薄层。随着勘探目标由寻找构造圈闭转向岩性圈闭或地层圈闭，使得人们的注意力越来越集中在规模较小的油藏上，薄层储层所蕴含的巨大的油气储量也越来越受到人们的重视，因此勘探开发的重点转向至对薄储层的研究。由于常规地震资料分辨率的限制，薄层识别一直是地震勘探所面临的挑战，因而对地震剖面的分辨率的要求也越来越高。在原始地震剖面中，由于地震频率和信号的吸收衰减等因素的影响，使得薄层信号难以识别，而传统的分析方法在识别薄层的能力上往往具有较强的局限性。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本专利技术提供了一种地震勘探薄层识别方法。所述技术方案如下：本专利技术的一个目的是提供了一种地震勘探薄层识别方法。根据本专利技术的一个方面，提供了一种地震勘探薄层识别方法，所述地震勘探薄层识别方法包括下列步骤：(1)将地震叠后信号进行希尔伯特变换以获得所述地震叠后信号的瞬时相位；(2)基于所述瞬时相位以获得所述地震叠后信号的时间-相位关系图；(3)基于所述地震叠后信号的时间-相位关系图进行小波变换以获得地震叠后信号重构时间-尺度关系图；(4)基于所述地震叠后信号重构时间-尺度关系图进行异常点提取；(5)基于所述异常点获得反射波信号的信息。具体地，在步骤(3)中，所述小波变换包括以下步骤：a1将小波函数的小波曲线与所述地震叠后信号的时间-相位关系图中的曲线的起始点对齐；a2计算在所述起始点对齐时所述地震叠后信号的时间-相位关系图中的曲线与所述小波函数的小波曲线的逼近程度，以获得第一平移小波变换系数；a3将所述小波曲线沿时间轴正向方向移动一个单位时间，然后重复步骤a1-a2获得第二平移小波变换系数；a4将所述小波曲线沿所述时间轴正向方向再移动一个单位时间，然后重复步骤a1-a2获得第三小波变换系数，以此类推，直到所述小波曲线覆盖完整个所述地震叠后信号的时间-相位关系图的波形的整个长度为止，获得所有的平移小波变换系数；a5将所述小波曲线在尺度上伸缩，然后重复步骤a1-a4，获得所有尺度的平移小波变换系数；a6基于所述所有的平移小波变换系数和所述所有尺度的平移小波变换系数获得所述地震叠后信号重构时间-尺度关系图。进一步地，在步骤a5中，获得所有的尺度平移小波变换系数还包括以下步骤：b1将所述小波曲线在第一尺度上伸缩一个单位，然后重复步骤a1-a4获得在时间轴上所有的第一尺度的第一平移小波变换系数；b2将所述小波曲线在所述第一尺度上伸缩两个单位，然后重复步骤a1-a4获得在时间轴上所有的第一尺度的第二平移小波变换系数，以此类推，获得所述小波曲线在第一尺度上伸缩不同单位的所有的平移小波变换系数；b3将所述小波曲线在所述第二尺度上伸缩一个单位，然后重复步骤a1-a4获得在时间轴上所有的第二尺度的第一平移小波变换系数；b4将所述小波曲线在所述第二尺度上伸缩两个单位，然后重复步骤a1-a4获得在时间轴上所有的第二尺度的第二平移小波变换系数，以此类推，将所有的尺度分别伸缩不同单位获得所述所有尺度的平移小波变换系数。具体地，在步骤b4中，所述所有尺度为预设的伸缩阈值中的所有的取值。进一步地，在所述地震叠后信号重构时间-尺度关系图上基于预先设定的判断阈值获得所述异常点。进一步地，所述反射波信号的信息包括反射波信号的时间信息和反射波信号的方向信息。进一步地，所述地震叠后信号重构时间-尺度关系图与所述地震叠后信号的时间-能量关系图在时间轴上的数据彼此为一一对应关系。进一步地，基于地震叠后信号重构时间-尺度关系图通过数学分析方法提取所述反射波信号的方向信息。具体地，在步骤(1)中，获得所述瞬时相位的方法包括下列步骤：将所述地震叠后信号进行所述希尔伯特变换，获得所述地震叠合信号的解析信号；基于所述解析信号获得所述瞬时相位。具体地，所述瞬时相位的表达式为：其中，φ(t)为所述瞬时相位；f(t)为所述地震叠后信号；为所述地震叠后信号对应的希尔伯特变换。本专利技术提供的技术方案的有益效果是：(1)本专利技术提供的地震勘探薄层识别方法能解决在勘探地球物理中，薄层常常无法分辨的问题；(2)本专利技术提供的地震勘探薄层识别方法基于相位准则利用希尔伯特变化，对地震相位数据重新解释处理，进行层位识别研究，能够很好地提高对薄层的识别能力；(3)本专利技术提供的地震勘探薄层识别方法利用相位信息加上傅里叶变换，就可以减小一个波在时间轴上所占的空间，而将其分离开来；(4)本专利技术提供的地震勘探薄层识别方法在一定程度上可消除余震对结果造成的干扰。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的地震勘探薄层识别方法的流程图；图2是图1所示的地震叠后信号的时间-能量关系图；图3是图1所示的瞬时相位的时间-相位关系图；图4是图1所示的异常点提取的时间-尺度关系图；图5是图1所示的异常分析的时间-尺度关系图；图6是图1所示的反射波信号信息的时间-尺度关系图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。参见图1，其示出了根据本专利技术的一个实施例的地震勘探薄层识别方法的流程。地震勘探薄层识别方法包括下列步骤：(1)将地震叠后信号进行希尔伯特变换以获得地震叠后信号的瞬时相位；(2)基于瞬时相位以获得地震叠后信号的时间-相位关系图；(3)基于地震叠后信号的时间-相位关系图进行小波变换以获得地震叠后信号重构时间-尺度关系图；(4)基于地震叠后信号重构时间-尺度关系图进行异常点提取；(5)基于异常点获得反射波信号的信息。薄层反射的振幅与岩性的关系是一种复杂多变的关系，薄层组合的结构信息与岩性信息一起包含在地震反射的特征中，在利用振幅信息研究薄层结构时，频率信息是一种重要补充，当偶极厚度不同时，其反射波函数频谱曲线特征不同，通过反射信息的频谱分析，可以借助其反射波主频与入射子波主频间的差别，发现薄层并估算出其厚度。但是当地层环境复杂的情况下，利用一般振幅频谱分析法难以分辨。为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供的地震勘探薄层识别方法能够基于相位准则同时利用离散希尔伯特变化和其它数学手段对地震资料进行分析和解释以供勘探地球物理使用实现薄层探测。基于相位准则来识别和提取反射波信号是通过相位对地震叠后信号进行分析和进一步的处理，同时利用Hilbert(希尔伯特)变换和小波变换的有机结合的处理方法来处理所接收到的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地震勘探薄层识别方法，所述地震勘探薄层识别方法包括下列步骤：(1)将地震叠后信号进行希尔伯特变换以获得所述地震叠后信号的瞬时相位；(2)基于所述瞬时相位以获得所述地震叠后信号的时间‑相位关系图；(3)基于所述地震叠后信号的时间‑相位关系图进行小波变换以获得地震叠后信号重构时间‑尺度关系图；(4)基于所述地震叠后信号重构时间‑尺度关系图进行异常点提取；(5)基于所述异常点获得反射波信号的信息。

【技术特征摘要】
1.一种地震勘探薄层识别方法，所述地震勘探薄层识别方法包括下列步骤：(1)将地震叠后信号进行希尔伯特变换以获得所述地震叠后信号的瞬时相位；(2)基于所述瞬时相位以获得所述地震叠后信号的时间-相位关系图；(3)基于所述地震叠后信号的时间-相位关系图进行小波变换以获得地震叠后信号重构时间-尺度关系图；(4)基于所述地震叠后信号重构时间-尺度关系图进行异常点提取；(5)基于所述异常点获得反射波信号的信息。2.根据权利要求1所述的地震勘探薄层识别方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述小波变换包括以下步骤：a1将小波函数的小波曲线与所述地震叠后信号的时间-相位关系图中的曲线的起始点对齐；a2计算在所述起始点对齐时所述地震叠后信号的时间-相位关系图中的曲线与所述小波函数的小波曲线的逼近程度，以获得第一平移小波变换系数；a3将所述小波曲线沿时间轴正向方向移动一个单位时间，然后重复步骤a1-a2获得第二平移小波变换系数；a4将所述小波曲线沿所述时间轴正向方向再移动一个单位时间，然后重复步骤a1-a2获得第三小波变换系数，以此类推，直到所述小波曲线覆盖完整个所述地震叠后信号的时间-相位关系图的波形的整个长度为止，获得所有的平移小波变换系数；a5将所述小波曲线在尺度上伸缩，然后重复步骤a1-a4，获得所有尺度的平移小波变换系数；a6基于所述所有的平移小波变换系数和所述所有尺度的平移小波变换系数获得所述地震叠后信号重构时间-尺度关系图。3.根据权利要求2所述的地震勘探薄层识别方法，其特征在于，在步骤a5中，获得所有的尺度平移小波变换系数还包括以下步骤：b1将所述小波曲线在第一尺度上伸缩一个单位，然后重复步骤a1-a4获得在时间轴上所有的第一尺度的第一平移小波变换系数；b2将所述小波曲线在所述第一尺度上伸缩两个单位，然后重复步骤a1-a4获得在时间轴上所有的第一尺度的第二平移小波变换系数，以此类推，获得所述小波曲线在第一尺度上伸缩不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：金凤鸣，易远元，李晓燕，肖伯勋，汪剑，谷文彬，唐传章，王鑫，祖志勇，窦连彬，刘淑贞，付亮亮，王泽丹，叶秋焱，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11