一种地震数据频谱奇异性的检测方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于石油勘探领域，特别涉及一种地震数据频谱的奇异性检测方法与装置。其中所述方法包括：在目的层周围选取时窗数据；对所述时窗数据进行镶边后，经过傅里叶变换，得到频谱；将所述频谱中的振幅谱进行希尔伯特变换，得到实部和虚部；根据所述实部和虚部获得该频谱奇异点的度量值；根据所述奇异点的度量值确定并输出所述奇异点的位置以及奇异性度量值。本发明专利技术基于上述方法得到频谱的奇异性，对储层段的频谱形状进行分析，检测出其奇异点及其位置，为解释人员提供一种新的属性，即奇异性，不仅可以为地表一致性处理、去噪、反褶积等提供参数选择的依据，而且还能够度量数据分辨率的高低，特别是频谱的形状与储层的含油气性相关。

Method and device for detecting spectrum singularity of seismic data

The invention belongs to the field of petroleum exploration, in particular to a method and a device for detecting the singularity of seismic data spectrum. The method comprises the following steps: in the objective layer around the selection of time window of data; the data window edge, through Fourier transform, the amplitude spectrum; the frequency spectrum of the Hilbert transform and get the real and imaginary parts; according to the real and imaginary parts of the spectrum gain measurement singular point value; according to the metric to determine the value of the singular points and outputs the singularity and the singularity measure. The invention is based on the above method of singularity spectrum, spectral shape of reservoir analysis, detect the singular point and its position, provide a new attribute for the interpretation, namely the singularity, not only for the surface consistent, according to noise, deconvolution parameters choice. But also can measure the data resolution level, especially the shape of the spectrum and the reservoir of oil and gas related.

【技术实现步骤摘要】
一种地震数据频谱奇异性的检测方法与装置
本专利技术属于石油勘探领域，特别涉及一种地震数据频谱的奇异性检测方法与装置。
技术介绍
在石油勘探领域，由地震波传播理论可知，当储层含流体性质发生变化时，波速的变化会引起地震波至到达时间的变化，出现同相轴下拉等现象，这种现象可以用于油气的检测与识别。但实践证明，利用地震波的运动学特征进行油气检测存在着较强的多解性；在波动理论中，地震波场可以用其振幅、频率、相位和衰减等动力学参数来描述。当波场在含油气的储层中传播时，必然引起动力学特征的变化，反映在地震数据中会呈现某种异常现象，称之为奇异性，如振幅增强、频率降低、吸收增大等，如果能够从地震数据中检测出这些异常来，便可以利用地震数据的奇异性进行含油气的预测。频率是地震数据处理和解释中最常用的属性之一。因为地震道的频谱、时窗内的频谱和沿目的层的频谱能够在一定程度上反映数据的品质、储层岩性及含流体的性质；因此，对频谱特征的描述具有重要的意义。目前，在常用软件和实际生产中，对频率属性的应用存在以下的局限：（1）对频谱特征的量化描述相对简单，仅计算出主频、带宽、谱斜率等，难以对频谱的形状进行细致的刻画。如图1a所示为目的层段内的地震数据，图1b为图1a中目的层段内地震数据对应的频谱，其中仅能通过彩色来表示不同频率的能量变化。（2）基于复地震道分析技术计算出的瞬时属性及其派生的大量属性的稳定性受地震数据信噪比的影响较大，特别是瞬时频率属性。对于单频信号或窄带信号，瞬时频率可以反映信号的主频特征，但对于复杂信号，瞬时频率与数据的傅里叶（Fourier）频率存在较大差异。在精细处理、目标处理及解释性处理中，频率属性是反映数据品质的重要参数，数据的频谱分析不仅可以为地表一致性处理、去噪、反褶积等提供参数选择的依据，而且还能够度量数据分辨率的高低，特别是频谱的形状与储层的含油气性相关，因此，寻找一种对频谱的奇异性的检测和度量是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种地震数据频谱奇异性的检测方法与装置，用于解决现有技术中难以对频谱的形状进行细致的刻画的问题。本方法基于以上目的，研究频谱的奇异性，旨在对储层段的频谱形状进行分析，检测出其奇异点及其位置，为解释人员提供一种新的属性，即奇异性。本专利技术实施例中提供一种地震数据频谱奇异性的检测方法，所述方法包括：在目的层周围选取时窗数据；对所述时窗数据进行镶边后，经过傅里叶变换，得到频谱；将所述频谱中的振幅谱进行希尔伯特变换，得到实部和虚部；根据所述实部和虚部获得该频谱奇异点的度量值；根据所述奇异点的度量值确定并输出所述奇异点的位置以及奇异性度量值。上述一种地震数据频谱奇异性的检测方法，其中，所述时窗数据的长度为一个地震子波的长度。上述一种地震数据频谱奇异性的检测方法，其中，在目的层周围选取时窗数据包括：在所述目的层以上、目的层段或目的层以下选取时窗数据。上述一种地震数据频谱奇异性的检测方法，其中，根据公式一：对所述时窗内的数据进行镶边；其中T为镶边的半时窗长度，t为时间，ω(t)为镶边权系数。上述一种地震数据频谱奇异性的检测方法，其中，根据公式二：Y′(f)＝Y(f)*h(f)将所述频谱中的振幅谱进行希尔伯特变换，其中h(f)为希尔伯特因子；同时根据公式三：Q(f)＝Y(f)+iY′(f)得到实部和虚部，其中Y(f)为实部，Y′(f)为虚部。上述一种地震数据频谱奇异性的检测方法，其中，根据公式四：计算频谱奇异点的度量值u(f)。上述一种地震数据频谱奇异性的检测方法，其中，根据公式五：fu＝Min(u(f))确定并输出所述奇异点的位置fu，以及奇异性度量值|u(f)|，其中：u(f)＜0。本专利技术实施例还提供一种地震数据频谱奇异性的检测装置，所述装置包括：时窗选择模块，用于在目的层选取时窗数据；频谱生成模块，用于对所述时窗数据进行镶边后，经过傅里叶变换，得到频谱；转换模块，用于将所述频谱中的振幅谱进行希尔伯特变换，得到实部和虚部；计算模块，用于根据所述实部和虚部获得该频谱奇异点的度量值；定位模块，用于根据所述奇异点的度量值确定所述奇异点的位置以及奇异性度量值；输出模块，用于输出所述奇异点的位置以及奇异性度量值。上述一种地震数据频谱奇异性的检测装置，其中，所述计算模块根据公式四：计算频谱奇异点的度量值u(f)；其中，Y(f)为实部，Y′(f)为虚部。上述一种地震数据频谱奇异性的检测装置，其中，所述定位模块根据公式五：fu＝Min(u(f))确定所述奇异点的位置fu，以及奇异性度量值|u(f)|，其中：u(f)＜0。通过上述方法得到频谱的奇异性，对储层段的频谱形状进行分析，检测出其奇异点及其位置，为解释人员提供一种新的属性，即奇异性，不仅可以为地表一致性处理、去噪、反褶积等提供参数选择的依据，而且还能够度量数据分辨率的高低，特别是频谱的形状与储层的含油气性相关。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中：图1a为本专利技术现有技术中目的层段内的地震数据示意图；图1b为本专利技术现有技术中目的层段内地震数据对应的频谱示意图；图2为本专利技术实施例中一种地震数据频谱奇异性的检测方法流程图；图3a为本专利技术实施例中模拟地震数据的波形示意图；图3b为本专利技术实施例中模拟地震数据奇异性的检测结果示意图；图4a为本专利技术实施例中实际地震道-目的层段数据的波形示意图；图4b为本专利技术实施例中实际地震道的振幅谱示意图；图4c为本专利技术实施例中实际地震道的奇异性检测结果示意图；图5为本专利技术实施例中一种地震数据频谱奇异性的检测装置示意图。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明白，下面结合附图对本专利技术实施例作进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。本专利技术实施例中提供一种地震数据频谱奇异性的检测方法，如图2所示，所述方法包括：步骤201，在目的层周围选取时窗数据；较佳的，可以在所述目的层以上、目的层段或目的层以下选取时窗数据，均可在一定程度上反映数据的品质、储层岩性及含流体的性质；在进行目标处理或解释性处理中，侧重于分析目的层附近的数据特征的变化。选择目的层以上的时窗数据，可以研究上覆层的波场特征；选择目的层段时窗数据，可以研究储层内部结构的变化；选择目的层以下的时窗数据，可以研究储层含流体后对下覆层的波场特征的影响。步骤202，对所述时窗数据进行镶边后，经过傅里叶变换，得到频谱；较佳的，此处运用傅里叶变换公式：记作：其中，|X(f)|为振幅谱，为相位谱，得到频谱。步骤203，将所述频谱中的振幅谱进行希尔伯特变换，得到实部和虚部；具体的，将振幅谱|X(f)|作为新的输入数据进行希尔伯特变换。步骤204，根据所述实部和虚部获得该频谱奇异点的度量值；步骤205，根据所述奇异点的度量值确定并输出所述奇异点的位置以及奇异性度量值。具体的，奇异点的位置为负极大值所对应的坐标值，奇异性度量值为奇异点的度量值的绝对值，其中异性度量值是指奇异性大小的数值。本专利技术实施例所提供的一种地震数据频谱奇异性的检测方法，对储层段的频谱形状进行分析，检测出其奇异点及其位置，为解释人员提供一种新的属性，即奇异性，不仅可以为地表一致性处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地震数据频谱奇异性的检测方法，其特征在于，所述方法包括：在目的层周围选取时窗数据；对所述时窗数据进行镶边后，经过傅里叶变换，得到频谱；将所述频谱中的振幅谱进行希尔伯特变换，得到实部和虚部；根据所述实部和虚部获得该频谱奇异点的度量值；根据所述奇异点的度量值确定并输出所述奇异点的位置以及奇异性度量值。

【技术特征摘要】
1.一种地震数据频谱奇异性的检测方法，其特征在于，所述方法包括：在目的层周围选取时窗数据；对所述时窗数据进行镶边后，经过傅里叶变换，得到频谱；将所述频谱中的振幅谱进行希尔伯特变换，得到实部和虚部；根据所述实部和虚部获得该频谱奇异点的度量值；根据所述奇异点的度量值确定并输出所述奇异点的位置以及奇异性度量值。2.根据权利要求1所述的一种地震数据频谱奇异性的检测方法，其特征在于，所述时窗数据的长度为一个地震子波的长度。3.根据权利要求1所述的一种地震数据频谱奇异性的检测方法，其特征在于，在目的层周围选取时窗数据包括：在所述目的层以上、目的层段或目的层以下选取时窗数据。4.根据权利要求1所述的一种地震数据频谱奇异性的检测方法，其特征在于，根据公式一：对所述时窗内的数据进行镶边；其中T为镶边的半时窗长度，t为时间，ω(t)为镶边权系数。5.根据权利要求4所述的一种地震数据频谱奇异性的检测方法，其特征在于，根据公式二：将所述频谱中的振幅谱进行希尔伯特变换，其中h(f)为希尔伯特因子；同时根据公式三：Q(f)＝Y(f)+iY′(f)得到实部和虚部，其中Y(f)为实部，Y′(f)为虚部。6.根据权利要求5所述的一种地震数据频谱奇异性的检...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡希玲，李虹，刘玉莲，
申请(专利权)人：中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13