一种识别河道砂体间叠置区域的方法技术

本发明专利技术公开了一种识别河道砂体间叠置区域的方法，包括：输入地震信号数据，并对目标层位的地震数据进行时窗拾取；根据地震数据的采样率，计算出相位谱的奈奎斯特截止频率Nf，将每一道数据补零；对补零后的地震数据进行快速傅里叶变换处理，求取得到地震数据的主值相位谱；求得的主值相位谱的零频率处的相位数据进行充零处理；处理后的主值相位谱基于伊藤条件求取展开相位谱；对展开相位谱进行积分计算，得到积分展开相位谱，对积分展开相位谱进行分析，识别河流砂体的叠置区域。本发明专利技术的优点是：提高了对噪音抗干扰能力、相位计算结果的准确性、相位谱的分辨率、便于展开相位的对比识别，提高了结果的稳定性，使得识别更加清晰、直观。直观。直观。

【技术实现步骤摘要】
一种识别河道砂体间叠置区域的方法


[0001]本专利技术涉及油气开采
，特别涉及一种基于改进的积分展开相位谱属性识别河道砂体间叠置区域的方法。

技术介绍

[0002]河流相砂体是我国陆相盆地重要的油气储集层，其沉积特征主要有：纵向上厚薄不均，砂泥互层；横向上连续性强弱不定，岩性变化快。这是由于河道的频繁改道与迁移，加之成岩改造及构造运动等因素，导致了河流相砂体易发育不同类型的砂体侧叠和堆叠，形成泥岩
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砂岩
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泥岩的薄互层叠置区。这种薄互层砂体的空间展布，以及这些叠置区域的识别是油气田开发地震的主要研究目标之一，对于一个老油田的剩余油分布研究，以及开发方案的部署与调整都具有十分重要的意义。
[0003]目前在河流相砂体叠置区域的识别方面，通常使用地震属性切片和基于地震沉积学的地层切片方法进行砂体叠置的识别，或是通过瞬时属性和沿层平均属性等多种属性结合来识别叠置区域。而对于河流相砂体储层的油气藏开采，大都面对的是地震波调谐厚度以下的薄储层，这些薄储层在地震记录上通常都表现为一个周期的波形。对于这样一个周期的波形，常常利用其振幅、频率的变化来反映薄层厚度的变化，但对于两个河道砂体的叠置引起的地震波形变化，很难直接识别。在地震波相位的应用方面，主要是基于傅氏变换后的主值相位(2π周期内)和基于希尔伯特变换的瞬时相位及其展开相位，目前主要应用于地层厚度估算、地震层位追踪，以及断层、地层不整合面等识别，少有将相位应用到河道砂体间叠置区域的识别。
[0004]刘阳(2019
[1])，王彬霓(2020
[2]、2022
[3])在总结前人对河流相不连续性界限预测方法与相位谱应用研究的基础上，考虑到地质结构变化往往更易于影响地震反射波的相位特征，提出了使用积分展开相位谱的方法来识别河流相砂体的不连续性界限。通过理论模型和实际数据测试，展现了积分展开相位谱在河流相叠置砂体识别方面的一定潜力；
[0005]但是上述现有技术受信号的时窗选取与噪音大小的影响较大，具体有以下缺陷：
[0006]首先，由于地震信号数据中总是含有大量各种类型的噪音，噪音在提取地震的相位属性时会影响相位的计算，并且噪音还会影响地震信号时窗的拾取效果，进而影响积分相位谱识别砂泥岩叠置区域的效果；
[0007]其次，由于离散采样精度的原因，通常难以在“峰谷极值”外找到零点，找到的“零点”可能是波形零点周围的任意一点，且每一道“零点”位置可能各不相同，导致时窗拾取出的地震信号杂乱无章，进而影响后续计算；
[0008]另外，由于通过时窗拾取出的地震信号较短，且砂体厚度变化引起不同道之间拾取出的信号长短不一，也会影响相位谱的分辨率；
[0009]第四，由于提取出的地震信号起点并非波形真正的零点，而是即时窗的起始点或正或负，计算出的主值相位谱起点(零频率点)也会变得杂乱，从而影响后续的展开相位谱的求取。
[0010]参考文献：
[0011][1]刘阳.展开相位谱在叠置砂体不连续性界限中的应用[D].西南石油大学，2019；
[0012][2]王彬霓，尹成，刘阳，等.基于展开相位谱的叠置砂体间不连续性界限的识别方法研究[A].2020年中国地球科学联合学术年会[C]，2020；
[0013][3]王彬霓，尹成，刘阳，等.基于展开相位谱的砂体不连续界限识别[J].中国石油和化工标准与质量，2022，42(1)：165
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167。
[0014]关键术语的定义与说明：
[0015]砂体叠置：具有半椭圆形式的河道砂体由于沉积环境的变化，常常要产生迁移和改道，故使得不同时期的河道砂体在纵横向上可能产生了部分重叠，称为砂体叠置。
[0016]砂体叠置区域：同一个区域不同时期沉积的两期河道砂体即可以是边界刚刚相邻，也可能是通过切割一定范围的重叠，在纵向上由于可容纳空间、物源速率等因素的变化，两个河道砂体的顶界面可能不在一个水平面，从而使得两期河道还存在一定的高程差，因此，两期河道砂体的叠置可能表现为具有不同宽度和不同厚度的一个区域，称为砂体叠置区域。
[0017]不连续性界限：在砂体叠置区域中的两期河道砂体，由于沉积的时间和环境的差异，其物性常常会存在一定的不同，另外在叠置区域中，两期河道如果不是完全紧密的接触，中间则往往会充填一些致密的泥岩，因此将这种砂体储层中存在的局部物性非均质性变化称为储层的不连续性界限。
[0018]主值相位谱：根据傅里叶变换理论，一个信号的频谱，可以利用傅里叶变换的实部和虚部，通过反正切或反正弦函数直接求取这个信号从低频到高频的多个谐波的相位大小(即振动的位置)，由于正弦函数的周期性，该相位谱一般表现为0～2π或
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π～+π之间的值，因此称为该信号的主值相位谱。
[0019]展开相位谱：一个信号振动的位置(即相位)可以从0一直增加到π/2、π、3π/2、2π，并继续增加到无穷大。因此，为了克服傅里叶变换求取相位谱的周期性折叠的问题，需要对常规的主值相位谱进行展开。故将在主值相位的基础上，利用相位展开方法求取得到的相位谱称为展开相位谱。从数学意义上看，相位展开是一个不适定的问题，目前各种算法都是在一定程度上逼近真实解。
[0020]积分展开相位谱：为了突出不同地震道间展开相位谱的差异，将同一地震道中求得的不同频率的展开相位谱进行积分求和得到一个累加的相位值，并将所有地震道求得的累加相位值排放在一起称为积分展开相位谱。

技术实现思路

[0021]本专利技术针对现有技术的缺陷，提供了一种识别河道砂体间叠置区域的方法。改进了时窗拾取方法，减弱了噪音的影响，同时改进了主值相位和展开相位的求取方法，使得识别效果更加清晰、直观。
[0022]为了实现以上专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0023]一种识别河道砂体间叠置区域的方法，具体步骤如下：
[0024]步骤一：输入地震信号数据，并对目标层位的地震数据进行时窗拾取。为了最大程
度地包含薄互层完整的一个复合波，且舍弃其他层多余反射波的干扰，且消除“一个周期时窗”在“峰谷极值”外的零点无法有效识别、杂乱无章的影响，对“一个周期时窗”拾取方法进行改进。在“峰谷极值”的外的第一个正负变换的点作为时窗拾取的点，并且为了削弱噪音影响，对“峰谷极值”外延寻找“零点”的距离根据地震资料做出限制；
[0025]步骤二：根据地震数据的采样率为1ms，计算出相位谱的奈奎斯特截止频率Nf为1000Hz，所以将每一道数据补零至1001个点，使得频率域中的相位谱数据从0到1000Hz区间内在每1Hz频率上都有相对应的相位变化数据。
[0026]步骤三：对步骤二补零后的地震数据进行快速傅里叶变换处理，求取得到地震数据的主值相位谱；
[0027]步骤四：对步骤三求得的主值相位谱的零频率处的相位数据进行充零处理，以提高计算结果的稳定性；充零处理是将主值相位谱中零频率处杂乱无章的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种识别河道砂体间叠置区域的方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一：输入地震信号数据，并对目标层位的地震数据进行时窗拾取；对“一个周期时窗”拾取方法进行改进；在“峰谷极值”的外的第一个正负变换的点作为时窗拾取的点，并且为了削弱噪音影响，对“峰谷极值”外延寻找“零点”的距离根据地震资料做出限制；步骤二：根据地震数据的采样率为1ms，计算出相位谱的奈奎斯特截止频率Nf为1000Hz，所以将每一道数据补零至1001个点，使得频率域中的相位谱数据从0到1000Hz区间内在每1Hz频率上都有相对应的相位变化数据；步骤三：对步骤二补零后的地震数据进行快速傅里叶变换处理，求取得到地震数据的主值相位谱；步骤四：对步骤三求得的主值相位谱的零频率处的相位数据进行充零处理，以提高计算结果的稳定性；充零处理是将主值相位谱中零频率处杂乱无章的相位数据全部替换为零相位数据；步骤五：对步骤四处理后的主值相位谱基于伊藤条件求取展开相位谱；步骤六：对得到的展开相位谱进行积分计算，来进一步突出不同地震道之间的展开相位谱的差异，称为积分展开相位谱；步骤七：对积分展开相位谱进行分析，识别河流砂体的叠置区域；在经过处理后得到的积分展开相位谱中，薄互层的非叠置区域表现为较低的背景值，叠置区域表现为异常高值，根据图形的异常突变位置识别出砂体叠置区域。2.根据权利要求1所述的一种识别河道砂体间叠置区域的方法，其特征在于：步骤二中，Nf的计算公...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹成，袁川洲，王毓伟，王彬霓，符志国，刘阳，程雯泽，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：