地层品质因子的确定方法、存储介质和计算机设备技术

本发明专利技术提供一种地层品质因子的确定方法、存储介质和计算机设备。该方法包括：提取射线参数不同的第一共射线参数道集和第二共射线参数道集；对于在时频域的第一共射线参数道集的地震道，在指定时窗内选取第一地震波以及第二地震波，对于在时频域的第二共射线参数道集的地震道，选取第三地震波以及第四地震波；确定第一频谱比和第二频谱比；确定第二频谱比与第一频谱比之比，去除调谐效应项；根据去除了调谐效应项的第二频谱比与第一频谱比之比，确定目标地层的品质因子与第二差值和第一差值的差之间的关系；基于关系确定目标地层的品质因子。因子。因子。

【技术实现步骤摘要】
地层品质因子的确定方法、存储介质和计算机设备


[0001]本专利技术涉及油气地球物理
，尤其涉及一种地层品质因子的确定方法、存储介质和计算机设备。

技术介绍

[0002]地震波衰减是地震波在地层中传播的固有属性，也是地震波在地层中传播必然发生的现象。地震波传播过程中的衰减造成地震波高频部分的快速损耗，从而导致地震波主频降低，地震资料的分辨率降低。为此，在地震资料的处理过程中，通常会应用反Q滤波或反褶积等技术手段克服衰减效应，以提高地震资料的分辨率；同时，在地震资料解释过程中也可以利用地震资料中出现的衰减异常进行储层的含油气检测。无论是地震资料处理中的反Q滤波还是地震资料解释中的衰减异常检测，都需要对地震衰减的Q值进行提取，所以Q值提取一直是地震资料处理解释的研究热点。
[0003]现行的Q值提取方法多是利用叠后地震资料进行的，估算方法包括：时间域的振幅衰减法、上升时间法、子波模拟法、解析信号法以及频率域的谱比法、匹配法、谱模拟法。在这些方法中，时间域的上升时间法和频率域的谱比法为最常用的方法。上升时间法是建立在地震波在衰减介质中传播发生频散的基础上，主要是定义上升时间和频宽来建立品质因子之间的关系。上升时间定义为第一周期最大振幅与最大斜率之比；频宽被定义在第一周期内的最大斜率与时间轴的交点与第一个零时刻之间的间隔。这种方法实现的困难在于寻找最大斜率点的位置及确定最大斜率的值。频谱比法是另外一种被广泛应用的方法。该种方法取两个深度或时间上的子波，进行频谱分析，将两个子波频谱相除，得到频谱比，根据常识Q模型，对频谱比取对数后，应为Q的线性函数。这种方法假设地震波是由多个孤立或时间上可以区分子波组成，不同子波由于传播距离不同而衰减程度不同，根据常数Q模型可以通过不同子波频谱的比值估算Q值。在这种方法中，不同子波的频谱比值是频率与地层品质因子Q的指数函数，对频谱比值求自然对数，可以得到关于地层品质因子倒数为斜率的频率的函数，据此通过数据拟合可以求取地层的品质因子Q。这种方法假定在地震资料中可以子波是孤立可区分的，没有考虑地层反射之间的相互影响，相当于是忽略了地层滤波效应，因此导致Q值提取的精度低，并且算法难以稳定。Yanghua Wang在2004年提出在一种基于Q补偿的Q值估算算法，部分克服了算法的不稳定性问题，但是由于方法仍然没有考虑薄层的调谐效应对子波频谱的改造，仍然会出现一些不合理的计算结果。
[0004]除频谱比法及上升时间法两种常用的方法外，特征频率法也是较为常用的方法。由于地下介质对地震波的衰减与频率成正比关系，即地震波频率越高，吸收越强，高频部分衰减剧烈，而低频相对衰减较慢，因此地震波峰值频率会随着地震波传播距离的增大而向低频端移动。这会导致地震波在频率域的频谱形态发生显著变化，而某些特征频率也会因此而变化。Changjun Zhang等人2002年提出了一种利用峰值频率在CMP道集上估算Q值的方法，该方法从标准的雷克子波的频谱研究出发，研究经过衰减后的雷克子波的频谱变化，在研究中，通过定义峰值频率(频谱函数对频率的导数为零的频率点)处的关系式，证明了Q值
与地震波传播时间和地震峰值频率间的关系。在这种方法中，需要假定地震子波的初始子波为雷克子波，同时需要对雷克子波的主频进行有效的估计。该方法意图在于避免频谱比方法的不稳定性，对于厚层反射有一定效果，但是由于方法没有考虑地层调谐作用，忽略了地层滤波作用对频谱的显著影响，因而也不能很好的解决由于薄层调谐所引起Q值估算的误差。与峰值频率法比较近似的是质心频率偏移法。质心频率有如下定义：其中f为频率，S(f)为地震波的频谱。质心频率相对于峰值频率而言更为稳定，估计误差更小。但是质心频率偏移法为了得到质心频率偏移与Q之间的关系，需要对初始子波的频谱状态进行假设，如假设初始谱是近似于高斯形态的。这种假设无疑限制了方法的应用，同时在应用中往往我们无法确切的估计子波的初始频谱形态，进一步限制了该方法的应用。
[0005]在上述的所有Q值估算的方法中，都没有充分考虑地层调谐效应对算法的影响，严重影响了算法的适用性和稳定性。频率域的算法中，对于两个时刻的地震波，有可能存在两个波都是复合波，因而两个时刻的地震波的频谱都有可能是经过调谐作用改造过后的频谱，此时，无论是利用频谱比法，或者是质心频率偏移法、峰值频率法都不可避免对Q值的估算结果产生影响，导致算法不稳定，结果误差大。对于上升时间法等时间的算法，在无法分离不同时刻的独立的子波的情况下，由于地层调谐对子波的形态的显著改造作用，也会导致一系列参数估计(如最大斜率、频宽等的估计)的错误，最终导致Q值估算的误差。
[0006]准确估算地层的品质因子Q，在地震资料处理解释中有着无可替代的重要作用。现有技术目前不完全满足准确估算Q值的需求。叠后求取Q值的方法由于是利用叠后资料进行Q值估算，很难实现对Q值的精确估算。叠后资料是不同偏移距资料的叠加，相当于将不同传播路径的来自于同一个地下反射点的反射叠加在一起，造成不同衰减程度的地震波叠加在一起，在这种条件下不可能获得一个相对准确的Q值提取方法。而前人提出的在叠前CMP道集上求取Q值的方法，较叠后方法的精度有了较大程度的提高，但是方法仍然没有考虑薄层调谐作用对子波频谱的改变，仍不能满足生产和科研过程中对地层品质因子提取精度的需要。常规的叠前频谱比法，在得到不同零偏移距双程旅行时的等效Q值后，需要进行进一步的转化处理，才能得到更加接近于真实的Q值估算。
[0007]针对目前地层品质因子Q提取方法中存在的一系列问题，亟需提出一种新的叠前Q值提取方法，以有效提高Q值提取的精度。

技术实现思路

[0008]本专利技术的主要目的是提供一种地层品质因子的确定方法、存储介质和计算机设备，以在考虑地层的调谐效应的前提下准确确定地层的品质因子。
[0009]第一方面，本申请的实施方式提供一种地层品质因子的确定方法，包括以下步骤：获取目标地层的叠前地震资料，从所述叠前地震资料中提取射线参数不同的第一共射线参数道集和第二共射线参数道集，将所述第一和第二共射线参数道集变换到时频域；对于在时频域的第一共射线参数道集的地震道，在指定时窗内选取实际双程旅行时为第一时长的第一地震波以及实际双程旅行时为大于第一时长的第二时长的第二地震波，并根据第一时长的实际双程旅行时确定第一地震波的第一零偏移距双程旅行时，以及根据第二时长的实际双程旅行时确定第二地震波的第二零偏移距双程旅行时；对于在时频域的第二共射线参
和t1分别表示第一和第二零偏移距双程旅行时，N0表示叠加形成每个地震波的子波的数量，c
i
表示叠加形成每个地震波的第i子波的反射系数，Δt
0i
和Δt
1i
分别表示第i子波的零偏移距双程旅行时相对于第一和第二零偏移距双程旅行时的偏移量。
[0019]在一个实施例中，利用下式确定去除了调谐效应项的所述第一频谱比与所述第二频谱比之比：
[0020][0021]其中，R[f,p0,(t1～t0)]表示所述第一频谱比，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地层品质因子的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：获取目标地层的叠前地震资料，从所述叠前地震资料中提取射线参数不同的两个共射线参数道，第一共射线参数道和第二共射线参数道，将所述两个共射线参数道变换到时频域；对于在时频域的第一共射线参数道，在指定时窗内选取实际双程旅行时为第一时长的第一地震波以及实际双程旅行时为大于第一时长的第二时长的第二地震波，并根据第一时长的实际双程旅行时确定第一地震波的第一零偏移距双程旅行时，以及根据第二时长的实际双程旅行时确定第二地震波的第二零偏移距双程旅行时；对于在时频域的第二共射线参数道集的地震道，在所述指定时窗内选取与所述第一零偏移距双程旅行时相同的第三地震波以及与所述第二零偏移距双程旅行时相同的第四地震波，其中，所述第三地震波的实际双程旅行时为不等于第一时长的第三时长，所述第四地震波的实际双程旅行时为不等于第二时长的第四时长；确定第二地震波与第一地震波的波形函数的频谱的第一频谱比，以及第四地震波与第三地震波的波形函数的频谱的第二频谱比；确定所述第二频谱比与第一频谱比之比，根据零偏移距双程旅行时相同的不同射线参数的地震波之间的波形具有相似性，去除所述第二频谱比与第一频谱比之比中的调谐效应项；根据去除了调谐效应项的所述第二频谱比与第一频谱比之比，确定目标地层的品质因子与第二差值和第一差值的差之间的关系，其中，所述第一差值为所述第二时长与第一时长之间的差值，所述第二差值为所述第四时长与第三时长之间的差值；基于目标地层的品质因子与所述第二差值与所述第一差值的差之间的关系，根据所述第二差值与所述第一差值的差确定目标地层的品质因子。2.根据权利要求1所述的地层品质因子的确定方法，其特征在于，从所述叠前地震资料中提取射线参数不同的第一共射线参数道集和第二共射线参数道集，包括：利用射线追踪的方法，从叠前地震资料中抽取射线参数不同的第一共射线参数道集和第二共射线参数道集。3.根据权利要求1所述的地层品质因子的确定方法，其特征在于，获取目标地层的叠前地震资料，从所述叠前地震资料中提取射线参数不同的第一共射线参数道集和第二共射线参数道集，包括：获取目标地层的叠前地震资料，从所述叠前地震资料中的共中心点道集中提取射线参数不同的第一共射线参数道集和第二共射线参数道集。4.根据权利要求1所述的地层品质因子的确定方法，其特征在于，获取目标地层的叠前地震资料，从所述叠前地震资料中提取射线参数不同的第一共射线参数道集和第二共射线参数道集，包括：获取目标地层的叠前地震资料，从所述叠前地震资料中的共反射点道集中提取射线参数不同的第一共射线参数道集和第二共射线参数道集。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金强，刘喜武，霍志周，刘宇巍，刘炯，
申请(专利权)人：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：