一种基于煤层地震响应特征分析剥离强屏蔽层的方法技术

技术编号:17161195 阅读:183 留言:0更新日期:2018-02-01 19:44
本发明专利技术提出了一种基于煤层地震响应特征分析剥离强屏蔽层的方法,包括以下步骤:对地震数据进行频谱分析,确定地震信号主频以及频带范围;对强屏蔽层进行层位时间追踪;计算地震数据瞬时属性值,作为匹配追踪的初始尺度因子;求取子波振幅<f,gγ0>,进行子波匹配分析;采用多道动态匹配追踪方法进行强屏蔽层剥离。利用该方法剥离强屏蔽后可以突出隐伏的有效弱信号,为后续地震储层预测提供更有效的资料。

A method based on seismic response characteristics of coal seams to analyze the exfoliation strong shielding layer

The invention provides a coal seam seismic response characteristics analysis method based on strong stripping shielding layer, which comprises the following steps: spectral analysis of seismic data, determine the seismic signal frequency and frequency range of the shielding layer; strong tracking time horizon; attribute calculation of seismic data instantaneous value as the initial scale factor for matching pursuit; the wavelet amplitude < F, G, 0>, gamma; wavelet analysis; multi-channel dynamic matching tracking method for strong shielding layer. Using this method, the effective weak signal can be protruded after the strong shield is stripped, so as to provide more effective data for the subsequent seismic reservoir prediction.

【技术实现步骤摘要】
一种基于煤层地震响应特征分析剥离强屏蔽层的方法
本专利技术涉及地质学及油气地震勘探开发领域,具体地,涉及一种基于煤层地震响应特征分析剥离强屏蔽层的方法。
技术介绍
煤系地层在我国中西部及世界其他众多沉积盆地中普遍发育,煤系地层的存在会对下伏地层形成极强的屏蔽效应,致使煤层附近地层的地震反射波淹没于煤层强反射之中,而难以识别和解释,给煤层附近地层的地震沉积学解释和油气勘探开发储层预测带来严重影响,因此,有必要采取技术措施压制或剥离煤层等的强屏蔽干扰。Widess准则指出当地层厚度小于λ/4时,来自地层顶、底界面的地震反射波会产生相互干涉,造成地震波形的叠加复合,从而不能从地震剖面上正确拾取地层顶、底界面反射时间。并且当薄层上覆煤层时,煤层低速、低密度的特点导致煤层与上下地层产生明显的阻抗差异,对储层地震反射振幅、频率及极性会产生较强的屏蔽效应,形成强振幅、高连续地震反射同相轴,这时煤层的存在导致Widess薄层地震反射波叠加、干涉理论并不适用。而且,煤层时间厚度以及煤层与薄层的距离的渐变都会对薄储层的识别产生较强干扰,煤层较薄时,在低频段出现极性反转;煤层横向厚度变化较大时,得到的薄层厚度信息并不可靠;煤层距离薄层较近时,薄层顶低界面发生极性反转时子波频率越高。同时煤层造成地震资料主频低、分辨率低,这无疑增大了精细解释的难度;因此,对煤层地震响应特征进行分析并选择合理的处理手段进行煤层强屏蔽剥离至关重要。Mallat等在1993年首次提出了匹配追踪(MatchingPursuit,MP)算法;Chakraborty等在1995年首次将MP算法应用在地震信号分析中,并论述了该算法在时频分辨率方面的优势;J.LLiu等在2004年论述了基于雷克子波时频原子库的匹配追踪算法,而且首次提出了利用地震信号的三瞬属性预先估计原子参数的方法,大大减小了搜索原子库的计算量;YanghuaWang于2007年提出了自由尺度的匹配追踪分解方法并尝试应用于强屏蔽剥离(WangYanghua.Seismictime-frequencyspectraldecompositionbymatchingpursuit.Geophysics,2007,72(1):v13-v20);张军华等2012年提出了一种多子波分解和重构的强屏蔽剥离方法,该方法利用多子波分解和重构的方法,它是基于特征值分解的一种非线性滤波,通过选取强屏蔽层波场所对应的某一中心频率和一定带宽的最佳子波,来消除或减弱屏蔽层对下伏弱反射的影响;2014年李海山利用匹配追踪方法分离煤层强反射(李海山、杨午阳、田军等,匹配追踪煤层强反射分离方法,石油地球物理勘探,2014,49(5):866-870)。目前煤层剥离方法普遍存在效率低,计算内存消耗大的问题,同时没有考虑强屏蔽层的横向构造形态的起伏变化,剥离强屏蔽过程中使资料横向连续性变差,影响后期属性分析以及反演的精度。
技术实现思路
针对强屏蔽剥离过程中横向连续性以及处理效率低的问题,本专利技术提出了煤层强屏蔽层剥离校正处理方法,用来消除强屏蔽层对下伏地层的反射影响。在煤系地层地震响应特征综合分析及解释的基础上,采用层控多道动态匹配追踪方法进行强屏蔽层剥离校正,在原始四参数匹配追踪基础上加入经过精细解释的层位控制,同时利用新的瞬时属性分析方式求取用于地震道动态匹配的子波初始频率,提高处理效率;利用三个地震道或五个地震道联合求取匹配子波,一定程度上降低了道之间的不连续性。利用该方法剥离强屏蔽后可以突出隐伏的有效弱信号,为后续地震储层预测提供更有效的资料。本专利技术提供了一种基于煤层地震响应特征分析剥离强屏蔽层的方法,包括以下步骤:对地震数据进行频谱分析,确定地震信号主频以及频带范围;对强屏蔽层进行层位时间追踪;计算地震数据瞬时属性值,作为匹配追踪的初始尺度因子;求取子波振幅进行子波匹配分析;采用多道动态匹配追踪方法进行强屏蔽层剥离。进一步地,该方法包括利用稀疏脉冲反演阻抗分析验证强屏蔽层剥离的有效性。进一步地,对强屏蔽层进行层位时间追踪,为匹配追踪提供初始时移并且框定时间范围。进一步地,计算地震数据瞬时属性值包括,利用复地震道分析求取地震数据瞬时相位,为匹配追踪提供初相位值;利用时间域求导运算得到地震数据瞬时频率值,为匹配追踪强屏蔽层剥离提供初始频率值。进一步地,计算地震数据瞬时属性值的过程如下:将地震信号x(t)通过Hilbert变换转换成解析信号c(x),经过归一化以及时间域信号实部和虚部求导化简得出瞬时频率的求解方式:将地震信号通过Hilbert变换转换成解析信号,如式(2):其中瞬时振幅即信号包络为e(t)=|c(x)|,瞬时相位为瞬时频率进一步地,多道动态匹配追踪方法的公式表达为:其中f为希尔伯特空间里中的任意信号,为第1次迭代之后的残差与第1次迭代时所选取的基函数的内积,R1f为第一次迭代所产生的残差,同时R1f也是f在上近似后的残差,且R1f和是正交的,满足:通过m次迭代后,得到:Rmf为最后的残差项,即去除强屏蔽后剩余的地震信号。进一步地,在对地震数据进行频谱分析之前,通过以下公式合成地震记录:s(t)为合成地震记录,w(t)为子波,r(t)地层反射系数,*表示褶积。进一步地,采用多道平均匹配的方式,利用三个地震道或五个地震道联合求取匹配子波。求取子波振幅进行子波匹配分析进一步地,首先计算目标地震道周边L道数据的平均值,得到平均地震道,把相邻地震道信息加入到求取公式中,计算优化后的子波四参数。本专利技术提供了一种基于煤层地震响应特征分析的地震资料强屏蔽层剥离的特殊处理方法,为地震沉积学解释和储层预测提供更有效的资料。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显示了层控多道动态匹配追踪强屏蔽层剥离的流程图。图2显示了实际数据剖面以及频谱分析图,其中2(a)为地震剖面,2(b)为时间1000-2000ms多地震道频谱图,2(c)为时间1400-1600ms多地震道频谱图,2(d)为时间1400-1550ms单地震道频谱图。图3显示了瞬时属性分析,其中3(a)为实际地震道、主值相位、解缠相位,3(b)为瞬时频率图。图4显示了匹配追踪剥离强屏蔽剖面图,其中主频扫描范围12-25Hz,相位扫描范围0-1.57,尺度因子0.55,4(a)为原始地震剖面,4(b)为强屏蔽层(煤层),4(c)为强屏蔽层剥离后地震剖面。图5显示了去强屏蔽前后波阻抗沿层均值对比图,其中5(a)为去强屏蔽前波阻抗沿层均值(T9b下25-30ms),5(b)为去强屏蔽后波阻抗沿层均值(T9b下25-30ms)。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。本专利技术提出了煤层等强屏蔽层对下伏地层反射影响的一种地震资料压制或剥离校正处理方法。在煤系地层地震响应特征综合分析及解释的基础上,采用层控多道动态本文档来自技高网
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一种基于煤层地震响应特征分析剥离强屏蔽层的方法

【技术保护点】
一种基于煤层地震响应特征分析剥离强屏蔽层的方法,其特征在于,包括以下步骤:对地震数据进行频谱分析,确定地震信号主频以及频带范围;对强屏蔽层进行层位时间追踪;计算地震数据瞬时属性值,作为匹配追踪的初始尺度因子;求取子波振幅

【技术特征摘要】
1.一种基于煤层地震响应特征分析剥离强屏蔽层的方法,其特征在于,包括以下步骤:对地震数据进行频谱分析,确定地震信号主频以及频带范围;对强屏蔽层进行层位时间追踪;计算地震数据瞬时属性值,作为匹配追踪的初始尺度因子;求取子波振幅进行子波匹配分析;采用多道动态匹配追踪方法进行强屏蔽层剥离。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括利用稀疏脉冲反演阻抗分析验证强屏蔽层剥离的有效性。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对强屏蔽层进行层位时间追踪,为匹配追踪提供初始时移并且框定时间范围。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,计算地震数据瞬时属性值包括,利用复地震道分析求取地震数据瞬时相位,为匹配追踪提供初相位值;利用时间域求导运算得到地震数据瞬时频率值,为匹配追踪强屏蔽层剥离提供初始频率值。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,计算地震数据瞬时属性值的过程如下:将地震信号x(t)通过Hilbert变换转换成解析信号c(x),经过归一化以及时间域信号实部和虚部求导化简得出瞬时频率的求解方式:将地...

【专利技术属性】
技术研发人员:张宏张军华张在金张金强刘俊州
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勘探开发研究院
类型:发明
国别省市:北京,11

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