本发明专利技术提供一种基于地震信号分解的油气检测方法及装置，属于油气地球物理勘探领域。获取工区各地震道的地震叠后纯波数据和工区内目的层的层位数据；确定目的层的分析时间范围；在分析时间范围内，计算每个地震道在各时间采样点处的衰减估计值：生成地震道的地震叠后纯波数据的时频谱；将时频谱在每个时间采样点处的对数谱分解成一组本征模态函数；选取每个时间采样点处的主要本征模态函数，根据每个时间采样点处的各主要本征模态函数的衰减量确定该时间采样点处的衰减估计值；结合各地震道在各时间采样点处的衰减估计值，识别目的层内的有利含油气目标区；该方法能克服地震反射系数对频谱的影响，提高衰减估计值的计算准确度及油气检测精度。度及油气检测精度。度及油气检测精度。
【技术实现步骤摘要】
一种基于地震信号分解的油气检测方法及装置
[0001]本专利技术涉及一种基于地震信号分解的油气检测方法及装置，属于油气地球物理勘探
技术介绍
[0002]地震属性衰减技术是目前实践应用中的一种有效的储层油气检测方法，衰减梯度估计方法在地震属性衰减技术中占据非常重要的地位。目前，基于衰减梯度估计方法的储层油气检测结果的有效性及精细指示，很大程度上依赖于所采用的时频分析方法的时频分辨率、能量聚集性以及衰减估计算法的构建。
[0003]传统的衰减梯度估计方法采用短时傅里叶变换结合两点斜率法对地震信号逐道在时频域中逐点估计衰减信息，一方面受时频分析算法的时频分辨率、能量聚集性的影响，传统衰减梯度估计方法精度不够；另一方面，两点斜率法不能很好的拟合高频段吸收衰减情况，导致最终不能很好的给出含油气指示。
[0004]目前还有采用较高时频分辨率的S变换、小波变换等时频分析方法结合最小二乘法进行衰减梯度估计的方法，例如利用具有高分辨率的三参数小波变换结合最小二乘法进行衰减梯度估计的方法，该方法通过发展一种三参数小波变换，提高时频分析方法的分辨率，进而提高衰减估计的精度。但这种方法只是通过增加调节参数提高了小波变换的分辨率，效果仍然依赖于小波基函数的选取，且该方法没有考虑不同频率的地震波衰减不同，估计的衰减结果中存在不同频率地震波衰减的互相影响情况，而且该方法容易受到地层结构本身的影响，最终衰减估计不稳定，精度较低。
[0005]授权公告号为CN101923176B的专利技术专利公开了一种利用地震数据瞬时频率属性进行油气检测的方法，该方法利用广义S变换结合最小二乘拟合法在地震数据低频段进行衰减估计，从而实现油气检测。但是该方法直接对低频段的地震数据的时频谱取对数后利用最小二乘法来计算衰减梯度，由于地震数据可以看作是地震反射系数与地震子波的褶积，因此地震数据的时频谱必然受地震反射系数的影响，那么该方法在计算衰减梯度时就会受地震反射系数的影响，导致衰减梯度计算准确度低，进而导致油气检测结果精度低，适应性差。
[0006]授权公告号为CN105093294B的专利技术专利公开了一种基于可变模态分解的地震波衰减梯度估计方法。该方法先对地震数据进行可变模态分解，然后将分解后获得的各个本征模态函数转换到时频域得到时频谱，接着对时频谱取对数得到对数谱，最后通过选取频率段结合最小二乘法提取衰减信息，利用加权求和的方式获得各地震道的衰减梯度值。虽然该方法利用了不同频率的地震信号衰减不同的特性，避免了传统方法中不同频率地震信号相互影响的情况，但是由于该方法中各个本征模态函数的时频谱仍受地震反射系数的影响，导致最终计算得到的衰减梯度值的计算准确度较低，进而导致油气检测结果精度较低。
[0007]因此，现有的油气检测方法由于无法克服地震反射系数对频谱的影响，存在衰减估计值计算不准确、油气检测结果精度低的问题。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的是提供一种基于地震信号分解的油气检测方法及装置，用以解决现有油气检测方法难以克服地震反射系数对频谱的影响，导致油气检测结果精度低的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于地震信号分解的油气检测方法，包括以下步骤：
[0010]1)获取工区各地震道的地震叠后纯波数据和工区内目的层的层位数据；
[0011]2)确定工区内目的层的分析时间范围，使分析时间范围内的各地震道的地震叠后纯波数据覆盖所述目的层；
[0012]3)在所述分析时间范围内，计算每个地震道在各时间采样点处的衰减估计值；
[0013]4)结合各地震道在各时间采样点处的衰减估计值，识别目的层内的有利含油气目标区；
[0014]其中，步骤3)包括：
[0015]将地震道的地震叠后纯波数据转换到时频域，生成对应的时频谱；
[0016]对时频谱在各时间采样点处的频谱取对数，得到各时间采样点处的对数谱；
[0017]将每个时间采样点处的对数谱分解成一组本征模态函数；
[0018]在每个时间采样点处选取与所述对数谱的相关系数大于设定值的本征模态函数作为该时间采样点处的主要本征模态函数，并计算每个主要本征模态函数的衰减量，根据各主要本征模态函数的衰减量确定该时间采样点处的衰减估计值。
[0019]该方法的有益效果是：先对地震道的地震叠后纯波数据的时频谱在时间采样点处的频谱取对数得到对数谱，再将对数谱分解成一组本征模态函数之和，然后从中选取与对数谱相关性强的本征模态函数来计算地震道的地震叠后纯波数据在时间采样点处的衰减估计值，能将与对数谱相关性低的地震反射系数对数谱滤除，进而克服地震反射系数对频谱的影响，提高衰减估计值的计算准确度，提高油气检测的检测精度。
[0020]进一步地，计算每个时间采样点处的衰减估计值的步骤包括：
[0021]计算每个时间采样点对应的各主要本征模态函数的主频；
[0022]利用最小二乘法对每个时间采样点对应的各主要本征模态函数的衰减量和主频进行拟合，得到每个时间采样点处的衰减估计值。
[0023]在计算得到每个时间采样点对应的各主要本征模态函数的衰减量之后，还计算每个时间采样点对应的各主要本征模态函数的主频，然后利用最小二乘法对每个时间采样点对应的各主要本征模态函数的衰减量和主频进行拟合，得到每个时间采样点处的衰减估计值，使最终得到的衰减估计值与具体的频率值无关，能够消除不同频率的影响，进一步提高衰减估计值的计算准确度，能更有效地指示储层的油气特征。
[0024]进一步地，所述计算每个主要本征模态函数的衰减量的步骤包括：
[0025]在所述对数谱上选取每个主要本征模态函数的优势频率段，利用最小二乘法拟合每个优势频率段上的对数能量和对数频率的斜率，所述斜率作为对应主要本征模态函数的衰减量；所述优势频率段的选取公式为：
[0026][0027]其中，lgf为对数谱中的对数频率，lgf
domi
为对数谱的主频，lgf(end)为对数谱中最后的一个对数频率点，a为设定频率值。
[0028]通过选取优势频率段，并在计算主要本征模态函数在相应优势频率段上的衰减量的基础上，计算时间采样点处的衰减估计值，充分利用了地震子波不同频段衰减不同的特性，避免了不同频段的相互影响，进一步抑制了反射系数的影响。
[0029]进一步地，利用广义S变换将地震道的地震叠后纯波数据转换到时频域。
[0030]利用广义S变换将地震道的地震叠后纯波数据转换到时频域，时频定位准确，保证了后续处理的准确性。
[0031]为了实现将每个时间采样点处的对数谱分解成一组本征模态函数，进一步地，利用变分模态分解将对数谱分解成一组本征模态函数。
[0032]为了实现主要本征模态函数的选取，进一步地，选取与对数谱的相关系数大于0.3的本征模态函数作为主要本征模态函数。
[0033]为了实现每个主要本征模态函数主频的计算，进一步地，利用傅里叶变换计算各主要本征本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于地震信号分解的油气检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取工区各地震道的地震叠后纯波数据和工区内目的层的层位数据；2)确定工区内目的层的分析时间范围，使分析时间范围内的各地震道的地震叠后纯波数据覆盖所述目的层；3)在所述分析时间范围内，计算每个地震道在各时间采样点处的衰减估计值；4)结合各地震道在各时间采样点处的衰减估计值，识别目的层内的有利含油气目标区；其中，步骤3)包括：将地震道的地震叠后纯波数据转换到时频域，生成对应的时频谱；对时频谱在各时间采样点处的频谱取对数，得到各时间采样点处的对数谱；将每个时间采样点处的对数谱分解成一组本征模态函数；在每个时间采样点处选取与所述对数谱的相关系数大于设定值的本征模态函数作为该时间采样点处的主要本征模态函数，并计算每个主要本征模态函数的衰减量，根据各主要本征模态函数的衰减量确定该时间采样点处的衰减估计值。2.根据权利要求1所述的基于地震信号分解的油气检测方法，其特征在于，计算每个时间采样点处的衰减估计值的步骤包括：计算每个时间采样点对应的各主要本征模态函数的主频；利用最小二乘法对每个时间采样点对应的各主要本征模态函数的衰减量和主频进行拟合，得到每个时间采样点处的衰减估计值。3.根据权利要求1或2所述的基于地震信号分解的油气检测方法，其特征在于，所述计算每个主要本征模态函数的衰减量的步骤包括：在所述对数谱上选取每个主要本征模态函数的优势频率段，利用最小二乘法拟合每个优势频率段上的对数能量和对数频率的斜率，所述斜率作为对应主要本征模态函数的衰减量；所述优势频率段的选取公式为：其中，lgf为对数谱中的对数频率，lgf
domi
为对数谱的主频，lgf(end)为对数谱中最后的一个对数频率点，a为设定频率值。4.根据权利要求1所述的基于地震信号分解的油气检测方法，其特征在于，利用广义S变换将地震道的地震叠后纯波数据转换到时频域。5.根据权利要求1所述的基于地震信号分解的油气检测方法，其特征在于，利用变分模态分解将对数谱分解成一组本征模态函数。6.根据权利要求1所述的基于地震信号分解的油气检测方法，其特征在于，选取与对数谱的相关系数大于0.3的本征模态函数...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪功怀，刘忠亮，付东阳，李娜，杜浩坤，晋达，程杨，张欣，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司中原油田分公司物探研究院，
类型：发明
国别省市：
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