[發明專利]基于小波變換擬瞬時吸收系數的計算方法

無效

• 申請號: 200910138387.6
• 申請日: 2009-05-05
• 公開（公告）號: CN101545985A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 王西文;楊午陽;蘇明軍;劉軍迎
• 申請（專利權）人: 中國石油集團西北地質研究所
• 主分類號: G01V1/32
• 分類號: G01V1/32;G01V1/50
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心
• 代理人: 劉繼春

技術領域

本發明涉及油氣田勘探技術領域，屬于地震資料解釋范疇，具體地說是一種基于小波變換擬瞬時吸收系數的計算方法。

背景技術

地震時頻分析源于Gabor和其他人在20世紀40年代中期發展起來的信號分析，它是信號分析發展的一個產物。Gabor指出，諸如調頻無線傳輸之類的信號并不能用傳統的傅里葉方法分析，因為它們的頻率成分是隨時間而變化。傅里葉分析將一個信號分解成它的正弦分量，是以頻率成分不隨時間變化這個假設為基礎的；因此，在傅里葉方法中，一個信號既可以用它的時間描述來表達，也可以用它的相位和振幅譜來表達。我們知道，地震道的譜成份是隨穿過地層的旅行時而變化的，最典型的就是高頻成分首先被損耗。通常用多個小時窗內估算的傅里葉譜分量，而不是用全道長的譜或者用時變反褶積和其它的時變譜變換算法，來補償譜成分隨時間的變化。Gabor做更普遍的假設：一個信號可以同時是時間和頻率的函數，然后借助于復地震道分析來描述這種信號。當地震波經過地層后，當地層含流體后，地震波的頻率特征也將發生顯著變換。

小波分析是當前數學中一個迅速發展的新領域，它同時具有理論深刻和應用十分廣泛的雙重意義。小波變換的概念是由法國從事石油信號處理的工程師J.Morlet在1974年首先提出的，通過物理的直觀和信號處理的實際需要經驗的建立了反演公式。它與Fourier變換、Gabor變換相比，是一個時間和頻率的局域變換，因而能有效的從信號中提取信息，通過伸縮和平移等運算功能對函數或信號進行多尺度細化分析，解決了Fourier變換不能解決的許多困難問題，從而小波變化被譽為“數學顯微鏡”，它是調和分析發展史上里程碑式的進展。

小波分析的應用是與小波分析的理論研究緊密地結合在一起的。小波變換方法已經在石油領域取得了令人矚目的成就，已成為其重要的組成部分。

當地震波沿地層向下入射時，隨深度的加深，高頻成分被吸收，形成高頻衰減的現象，但這種高頻衰減是線性遞增的一種背景值。當地震波穿過油氣層時，會形成局部高頻衰減現象，外國一些商用油藏描述軟件也采用了上述方法來檢測油氣藏。目前商用軟件中，主要采用基于短時窗付氏變換求取擬吸收系數，該方法主要根據短時窗，時窗付氏變換相對付氏變換具有較好的時間頻率局部性質來實現的。通過短時窗付氏變換，更能有效的從信號當中提取信息，從而對地震信號進行多尺度的細化分析。代表性的方法主要有：1)M.P.Matherey等1995提出了用付氏變換求取異常譜，用高低頻比計算高頻衰減率，即擬吸收系數。2)俄羅斯PANGEA也采用了類似的方法在小時窗內計算沿層擬吸收系數，并且在實際油氣檢測應用過程中取得了一定效果。該方法的主要技術難點在于如何尋找優化的邊界處理算法，以消除短時窗截斷函數所產生的截斷效應。其主要缺陷是其時間—頻率窗的寬度對觀測所有頻率的譜是不變的，因此其對高低頻信號的處理缺乏選擇性，不適合于對地震資料進行高精度的時頻分析，而且基于短時付氏變換計算高頻衰減時時窗選取存在問題，時窗太小，雖然可以用擴邊方法減小吉卜斯效應，但是容易造出人為異常；時窗太大，在整個時窗內具有平均效應，很難準確刻畫那一個砂層出現高頻衰減。另外，付氏變換局部化特征很差，難以用于微觀分析。因此應用也受到限制。

發明內容

針對常規短時窗付里葉變換方法對高低頻信號的處理缺乏選擇性，不適合對地震資料進行高精度的時頻分析，應用受到限制的缺點，本發明要解決的技術問題在于提供一種基于小波變換擬瞬時吸收系數的計算方法。應用該方法，能提高時頻分析精度；能獲得高精度擬吸收系數，能提高利用地震資料進行儲層流體識別的能力；具有一定的抗噪能力，適應性強。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案是：一種基于小波變換擬瞬時吸收系數的計算方法，包括下述步驟：

1)地震資料預處理，以拓寬地震資料有效頻帶寬度，提高地震資料信噪比；

2)對地震資料精細頻譜分析，確定地震資料有效頻譜范圍；

3)地震資料層位解釋，對地震數據進行層位解釋，并對拾取的地震解釋層位進行內插、平滑等處理；

4)對輸入地震數據做小波變換，獲得小波變換的實部和虛部；

5)由下式計算不同尺度因子下的瞬時振幅，并獲取不同頻段的瞬時振幅；