一种权系数约束的谱分解预测品质因子方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种权系数约束的谱分解预测品质因子方法和系统，权系数约束的谱分解预测品质因子方法，包括：根据地震数据的平均振幅谱构建频率分量的权系数；基于所述权系数确定品质因子的目标函数；基于所述品质因子的目标函数确定品质因子。本发明专利技术采用平均振幅谱的能量确定不同频率分量的权系数；对噪声有更强的鲁棒性；测试结果也表明频宽越大有助于提高品质因子计算的准确性；实际数据的应用证实了低品质因子与高产气率存在较好关系。低品质因子与高产气率存在较好关系。低品质因子与高产气率存在较好关系。

【技术实现步骤摘要】
一种权系数约束的谱分解预测品质因子方法和系统


[0001]本专利技术属于地球物理勘探
，特别涉及一种权系数约束的谱分解预测品质因子方法和系统。

技术介绍

[0002]流体在晶粒间流动和摩擦将地震波的能量转化为热能，导致地震数据的粘弹性衰减。品质因子Q被用来测量地震波在地下传播的粘弹性衰减。地震波的粘弹性衰减通常被用来进行储层的预测。地震波的粘弹性衰减对含气介质尤其敏感，异常高衰减(低品质因子)可作为含气储层的重要指示。粘弹性衰减随方位角的变化也被用来分析裂缝介质中裂缝的发育方向。因此，地震波的粘弹性衰减是表征地下特征的一个重要地震属性。
[0003]研究人员提出了在时域和频域提取品质因子Q的方法。时域算法采用脉冲振幅信息。然而，地震脉冲经常受到散射、噪声和其他因素的影响。因此，在时域中获得品质因子Q是不稳定的。在频域发展的算法包括谱比法(SR)、质心频率偏移法(CFS)、峰值频率偏移法(PFS)。研究人员在改进频率域(SR、CFS和PFS)计算品质因子稳定性方面付出了巨大的努力。然而，对于基于SR的算法来说，振幅谱的高低频分量微小变化将极大地改变品质因子Q。因此，选择合适的频带和改进谱比法是非常重要的。不幸的是，在实际应用中，如何选择合适频带也是非常困难的。中心频率法、峰值频率法、改进的中心频率法和改进的峰值频率法都需要在震源和检波点位置的振幅谱具有特定的形状。可是，在实际应用中，选择合适的振幅谱形状是非常不容易。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术公开了一种权系数约束的谱分解预测品质因子方法，包括：
[0005]根据地震数据的平均振幅谱构建频率分量的权系数；
[0006]基于所述权系数确定品质因子的目标函数；
[0007]基于所述品质因子的目标函数确定品质因子。
[0008]更进一步地，所述根据地震数据的平均振幅谱构建频率分量的权系数通过以下步骤确定：
[0009]通过傅里叶变换将地震数据由时间域变换为频率域，得到平均振幅谱；
[0010]根据所述平均振幅谱的能量百分比确定频率分量的权系数。
[0011]更进一步地，所述权系数通过以下公式确定：
[0012]w(f)＝w
avg
(f
‑
(f
p
‑
f
p_avg
))
[0013]其中，w(f)为权系数；w
avg
为平均系数；f为频率；f
p
为t0位置的峰值频率；f
p_avg
为地震数据的平均振幅谱的峰值频率。
[0014]更进一步地，所述平均系数通过以下公式确定：
[0015][0016]其中，S
avg
(f)为地震数据的平均振幅谱；F1为频宽最小值；F2为频宽最大值。
[0017]更进一步地，所述品质因子的目标函数如下：
[0018][0019]其中，G为目标函数；α为吸收系数；C为与频率无关的衰减项；V为关于频率的函数。
[0020]更进一步地，所述关于频率的函数通过以下公式确定：
[0021][0022]其中，S1(f)为震源位置的振幅谱；S2(f)为接收位置的振幅谱；t
1,2
为震源到接收位置旅行时；α
1,2
为震源到接收位置的吸收系数；e为自然常数。
[0023]一种权系数约束的谱分解预测品质因子系统，包括：
[0024]权系数单元，用于根据地震数据的平均振幅谱构建频率分量的权系数；
[0025]确定单元，用于基于所述权系数确定品质因子的目标函数；
[0026]品质因子单元，用于基于所述品质因子的目标函数确定品质因子。
[0027]更进一步地，所述权系数单元，具体用于：
[0028]通过傅里叶变换将地震数据由时间域变换为频率域，得到平均振幅谱；
[0029]根据所述平均振幅谱的能量百分比确定频率分量的权系数。
[0030]更进一步地，所述权系数通过以下公式确定：
[0031]w(f)＝w
avg
(f
‑
(f
p
‑
f
p_avg
))
[0032]其中，w(f)为权系数；w
avg
为平均系数；f为频率；f
p
为t0位置的峰值频率；f
p_avg
为地震数据的平均振幅谱的峰值频率。
[0033]更进一步地，所述品质因子的目标函数如下：
[0034][0035]其中，G为目标函数；α为吸收系数；C为与频率无关的衰减项；V为关于频率的函数。
[0036]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：采用平均振幅谱的能量确定不同频率分量的权系数；对噪声有更强的鲁棒性，同时对地震频宽的选择更不敏感；测试结果也表明频宽越大有助于提高品质因子计算的准确性；实际数据的应用证实了低品质因子与高产气率存在较好关系。
[0037]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的方法/流程来实现和获得。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1示出了根据本专利技术实施例的一个陆上采集的地震剖面；
[0040]图2为图1中的第一个地震道及相应的时频谱；
[0041]图3为图1中的第一个地震道在t0＝0.74s时的振幅谱；
[0042]图4示出了根据本专利技术实施例的平均振幅谱；
[0043]图5示出了根据本专利技术实施例的不同时刻的振幅谱；
[0044]图6示出了根据本专利技术实施例的品质因子Q模型及相应的叠后地震剖面；
[0045]图7示出了根据本专利技术实施例的品质因子Q模型叠后地震剖面中不同地震道数据的时频谱；
[0046]图8示出了根据本专利技术实施例的频宽10Hz
‑
90Hz的品质因子；
[0047]图9示出了根据本专利技术实施例的频宽20Hz
‑
60Hz的品质因子；
[0048]图10示出了根据本专利技术实施例的频宽30Hz
‑
50Hz的品质因子；
[0049]图11示出了根据本专利技术实施例的经过2口生产井及1口干井的地震剖面；
[0050]图12示出了根据本专利技术实施例的不同井所处地震道数据的时频谱；
[0051]图13为基于图11的地震剖面计算的品质因子。
具体实施方式
[0052]为使本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种权系数约束的谱分解预测品质因子方法，其特征在于，包括：根据地震数据的平均振幅谱构建频率分量的权系数；基于所述权系数确定品质因子的目标函数；基于所述品质因子的目标函数确定品质因子。2.根据权利要求1所述的权系数约束的谱分解预测品质因子方法，其特征在于，所述根据地震数据的平均振幅谱构建频率分量的权系数通过以下步骤确定：通过傅里叶变换将地震数据由时间域变换为频率域，得到平均振幅谱；根据所述平均振幅谱的能量百分比确定频率分量的权系数。3.根据权利要求2所述的权系数约束的谱分解预测品质因子方法，其特征在于，所述权系数通过以下公式确定：w(f)＝w
avg
(f
‑
(f
p
‑
f
p_avg
))其中，w(f)为权系数；w
avg
为平均系数；f为频率；f
p
为t0位置的峰值频率；f
p_avg
为地震数据的平均振幅谱的峰值频率。4.根据权利要求3所述的权系数约束的谱分解预测品质因子方法，其特征在于，所述平均系数通过以下公式确定：其中，S
avg
(f)为地震数据的平均振幅谱；F1为频宽最小值；F2为频宽最大值。5.根据权利要求4所述的权系数约束的谱分解预测品质因子方法，其特征在于，所述品质因子的目标函数如下：其中，G为目标函数；α为吸收系数；C为与频率无关的衰减项；V为关于频率的函数。6.根据权利要求5所述的权系数约束的谱分解预测品质因子方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李胜军，桂金咏，高建虎，刘炳杨，郭欣，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：