一种高效提取复杂储层中衰减品质因子的方法技术

本发明专利技术公开了一种高效提取复杂储层中衰减品质因子的方法，包括以下步骤：步骤S1，读入测线地震记录数据，并确定目的层；步骤S2，利用广义S变换把测线上的每一道地震记录从时间域变换成时频域得到时频图；步骤S3，确定目的层衰减估算频段；步骤S4，基于时频图计算各时间深度下频谱图在所选频段内的质心频率；步骤S5，利用改进的质心频移法估算目的层Q值序列；步骤S6，利用层剥离法处理Q值序列；步骤S7，绘制输出Q值剖面图。本发明专利技术利用引入广义S变换和改进的质心频移法，Q值估算的精度和稳定性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种高效提取复杂储层中衰减品质因子的方法
本专利技术涉及地震衰减因子提取
，具体涉及一种高效提取复杂储层中衰减品质因子的方法，引入广义S变换改进频移法进行高效提取复杂储层中衰减品质因子。
技术介绍
品质因子Q是表征介质衰减特性的一类属性参数，其与地下介质的岩性、含流体性质、孔隙度、渗透率等性质密切相关。在含气储层中，衰减特性对孔隙度、流体的敏感性强于地震波速，因此，衰减特性也常被用于储层预测的研究。品质因子Q值的提取方法主要分为时间域方法和频率域方法，目前普遍认为频率域方法更精确、可靠。典型的常用频率域方法包括三种：Bath提出的频谱比法、Quan和Harris提出的质心频移法、以及Zhang和Ulrych提出的峰值频移法。以这三种常用频率域方法为基础，国内外许多学者在后续研究中提出了改进方案，例如：高静怀等提出了一种特征结构法，有效改善了峰值频移法中峰值频率的选取精度不高的问题；王宗俊利用加权指数公式拟合子波频谱，提高了质心频移法的适用性与灵活度；崔琴等在此基础上发展并提高了衰减前、后子波与理论假设的匹配度；Li等利用类高斯函数作为加权系数构造了加权振幅谱，应用到质心频移法中，提高了方法的抗噪性；Tu结合了质心频移法与峰值频移法的优点，基于Ricker子波假设，提出了一种改进的频移方法；Hu和Li在此基础上进一步发展了该方法并进行了实际应用研究。在上述多种方法研究中，Tu提出的改进的频移法相对计算量较小，对假设的改造较合理，更适宜应用于大量实际资料的衰减估算。目前，基于Q值的衰减方法与储层预测研究主要集中在埋藏深度为中、浅层的砂岩气藏，而在碳酸盐岩储层预测研究上，基于Q值的衰减方法应用成果较少，许多学者都选择利用衰减梯度属性、衰减频率属性、反射强度属性等属性方法描述碳酸盐岩储层的衰减特性。原因可能是碳酸盐岩多为深地埋藏，岩性致密，与上覆碎屑岩介质反射剧烈，导致深层信息揭示困难、地震资料精度不够、分辨率不足、Q值估算结果精度过低。因此，改善并利用基于Q值的衰减方法描述碳酸盐岩储层特性尚有深入研究必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种高效提取复杂储层中衰减品质因子的方法，利用引入广义S变换和改进的质心频移法，Q值估算的精度和稳定性更高。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高效提取复杂储层中衰减品质因子的方法，其特征是，包括以下步骤：步骤S1，读入测线地震记录数据，并确定目的层；步骤S2，利用广义S变换把测线上的每一道地震记录从时间域变换成时频域得到时频图；步骤S3，确定目的层衰减估算频段；步骤S4，基于时频图计算各时间深度下频谱图在所选频段内的质心频率；步骤S5，利用改进的质心频移法估算目的层Q值序列；步骤S6，利用层剥离法处理Q值序列；步骤S7，绘制输出Q值剖面图。优选的，令地震记录数据时域信号为h(t)，信号h(t)的广义S变换公式可表示为：式中，t表示地震波在地下介质中传播时间，τ，f分别表示时间和频率，λ和p为广义S变换窗口的调节参数。优选的，调整参数λ和p，保证时间分辨率足够辨识目的层的基础上，最大化频率分辨率，使时频图效果最佳。优选的，利用改进的质心频移法估算目的层Q值序列的具体过程为：在Ricker子波假设下，Ricker子波的振幅谱B(f)可表示为：fM表示震源子波的频率，测量可得。则用fC表示质心频率，可得到：对上式进一步展开可得：传统的质心频移法中介质的品质因子Q可以表示为：式中，t表示传播时间，fP表示信号在经过时间t的传播后的振幅谱峰值频率，fM表示震源子波的频率，这里假定震源子波为Ricker子波，fP和fM只是为了区分衰减前后的峰值频率而下标不同，二者都是峰值频率，将fM和fP经式(8)变换后代入公式(9)，即得到改进的质心频移法，则介质的品质因子Q可以表示为：式中，fC0和fC1分别表示衰减前和衰减后信号的质心频率。优选的，利用层剥离Q值处理方法对目的层进行估算，假设地层为双层情况下，Q值处理为：式中，Q代表参考层至目的层顶下任一点的全程平均品质因子，t1与Q1表示参考层至目的层顶的传播时间与平均品质因子，t2表示目的层顶以下任一点的传播时间，表示参考层至目的层内任一点的全程平均品质因子。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术利用引入广义S变换和改进的频移法高效提取复杂储层中衰减品质因子。本方法通过调整广义S变换下的参数λ和p，可以有目的性的聚焦时频域并进行分析，获得更精确的振幅谱结果，并应用于二维以及三维地震资料来进行有效的储层预测。附图说明图1为本专利技术方法的流程示意图；图2中(a)为合成信号示意图，(b)为短时傅里叶变换结果示意图，(c)S变换结果示意图，(d)为广义S变换结果示意图，四幅图纵坐标均为时间深度，横坐标为频率；图3中(a)为实施例中单道地震资料，纵坐标为时间深度，横坐标为振幅，(b)为时频分析结果，纵坐标为时间深度，横坐标为频率，(c)为分析频段的选取，纵坐标为振幅，横坐标为频率，(d)为质心频率随时间深度变化的曲线，纵坐标为时间深度，横坐标为频率，(e)为Q值层剥离结果示意图，纵坐标为时间深度，横坐标为Q值；图4中(a)为目的层二维测线地震剖面、(b)为波阻抗剖面，(c)为本方法得到的衰减Q值剖面，(d)为传统方法得到的衰减Q值剖面，纵坐标均为时间深度，横坐标为地震道道号；图5为三维工区目的层顶界以下20ms深度振幅切面，横、纵坐标表示实际坐标；图6为三维工区目的层顶界以下20ms深度，Q值切面，横、纵坐标表示实际坐标。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。本专利技术中以中-深层碳酸盐岩储层作为研究对象，此储层在本
公认为复杂储层。对于此复杂储层，本专利技术的一种高效提取复杂储层中衰减品质因子的方法，如图1所示，包括以下步骤：步骤S1，读入测线地震记录数据，并确定目的层。此处所述的测线地震记录数据是由若干个地震道组成的地震测线记录。目的层是指作为研究对象的地层，一般为含油气的储层。步骤S2，利用广义S变换把测线上的每一道地震记录从时间域变换成时频域得到时频图。令地震记录数据时域信号为h(t)，信号h(t)的广义S变换公式可表示为：式中，t表示地震波在地下介质中传播时间，τ，f分别表示时间和频率，λ和p为广义S变换窗口的调节参数。窗口函数可以表示为：在广义S变换数值模拟中可看出，增大λ或p将使窗口变窄，频率分辨率提高；减小λ或p将使窗口变宽，时间分辨率提高。在实际应用时，根据需求选择合适的λ和p，可实现不同部位的时频聚焦。调整参数λ和p，保证时间分辨率足够辨识目的层的基础上，最大化频率分辨率，使时频图效果最佳。而最佳的时频分辨率可以得到最好的Q值提取结果。为了证明广义S变换的效果，对图2中(a)为信号分别进行短时傅里叶变换、S变换和广义S变换，图2(b)为短时傅里叶变换结果示意图，(c)S变换结果示意图，(d)为广义S变换结果示意图，四幅图纵坐标均为时间深度，横坐标为频率；从三个变换结果图中可以看出，引入广义S变换对比传统的基于短时傅里叶变换、S变换的方法，能有效提升时频分辨率。步骤S3，确定目的层衰减估算频段。将信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效提取复杂储层中衰减品质因子的方法，其特征是，包括以下步骤：步骤S1，读入测线地震记录数据，并确定目的层；步骤S2，利用广义S变换把测线上的每一道地震记录从时间域变换成时频域得到时频图；步骤S3，确定目的层衰减估算频段；步骤S4，基于时频图计算各时间深度下频谱图在所选频段内的质心频率；步骤S5，利用改进的质心频移法估算目的层Q值序列；步骤S6，利用层剥离法处理Q值序列；步骤S7，绘制输出Q值剖面图。

【技术特征摘要】
1.一种高效提取复杂储层中衰减品质因子的方法，其特征是，包括以下步骤：步骤S1，读入测线地震记录数据，并确定目的层；步骤S2，利用广义S变换把测线上的每一道地震记录从时间域变换成时频域得到时频图；步骤S3，确定目的层衰减估算频段；步骤S4，基于时频图计算各时间深度下频谱图在所选频段内的质心频率；步骤S5，利用改进的质心频移法估算目的层Q值序列；步骤S6，利用层剥离法处理Q值序列；步骤S7，绘制输出Q值剖面图。2.根据权利要求1所述的一种高效提取复杂储层中衰减品质因子的方法，其特征是，令地震记录数据时域信号为h(t)，信号h(t)的广义S变换公式可表示为：式中，t表示地震波在地下介质中传播时间，τ，f分别表示时间和频率，λ和p为广义S变换窗口的调节参数。3.根据权利要求1所述的一种高效提取复杂储层中衰减品质因子的方法，其特征是，调整参数λ和p，保证时间分辨率足够辨识目的层的基础上，最大化频率分辨率，使时频图效果最佳。4.根据权利要求1所述的一种高效提取复杂储层中衰减品质因子的方法，其特征是，利用改进的质心频移法估算目...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴晶，凌文昌，于庭，余村，张琳，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32