[發(fā)明專利]一種地層品質(zhì)因子Q的估算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510853619.1
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN106814393B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭靜靜;王延光;劉浩杰;武國虎;李民龍;陳雨茂;魏國華;趙茂強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司物探研究院
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 濟(jì)南日新專利代理事務(wù)所 37224
• 代理人: 劉亞寧

本發(fā)明公開了一種地層品質(zhì)因子Q的估算方法，該方法首先應(yīng)用改進(jìn)廣義S變換對地震數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻分析，然后應(yīng)用Teager?Kaiser能量算子計(jì)算地震數(shù)據(jù)的瞬時(shí)能量，最后利用單位波長內(nèi)時(shí)頻瞬時(shí)能量衰減的思路，估算地層的地層品質(zhì)因子Q值，該地層品質(zhì)因子Q提取方法可實(shí)現(xiàn)儲層高精度預(yù)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及該技術(shù)屬于油氣勘探儲層預(yù)測領(lǐng)域，特別是涉及地層品質(zhì)因子Q的估算方法。

背景技術(shù)

地層的品質(zhì)因子Q是指示地層含油氣性的重要標(biāo)志之一。因此,準(zhǔn)確求取地層的品質(zhì)因子一直是地球物理學(xué)家致力追求的目標(biāo)。迄今為止，出現(xiàn)了很多種估算吸收參數(shù)的方法。例如,振幅衰減法、解析信號法、子波模擬、相位模擬、脈沖振幅、頻譜模擬和頻譜比等。這些方法都是建立在一系列的假設(shè)之上,對地震資料的品質(zhì)要求非常高,受地震波幾何擴(kuò)散、反射、透射等干擾因素的影響較小大，因而適應(yīng)性和穩(wěn)定性要差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種穩(wěn)定性和精度高的地層品質(zhì)因子Q的估算方法。

本發(fā)明的技術(shù)思路是：首先應(yīng)用改進(jìn)廣義S變換對地震數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻分析，然后應(yīng)用Teager-Kaiser能量算子計(jì)算地震數(shù)據(jù)的瞬時(shí)能量，最后利用單位波長內(nèi)時(shí)頻瞬時(shí)能量衰減的思路，估算地層的地層品質(zhì)因子Q值，實(shí)現(xiàn)儲層高精度預(yù)測。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案之一如下。

一種地層品質(zhì)因子Q的估算方法，包括如下步驟：

步驟1：獲取一道地震數(shù)據(jù)，用改進(jìn)廣義S變換對該道地震數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻分析；

所述改進(jìn)廣義S變換的離散表達(dá)式如下所示：

其中，GGST表示改進(jìn)廣義S變換，τ代表時(shí)間，令f→j/NT、t→kT和τ→nT，則改進(jìn)廣義S變換離散式可以簡記為：GGST_N[n,j]，j表示離散頻率樣點(diǎn)，k和n代表離散時(shí)間樣點(diǎn)，N表示總的頻率樣點(diǎn)數(shù)，T表示時(shí)間周期；

步驟2：計(jì)算該道地震數(shù)據(jù)的瞬時(shí)能量；

步驟3：利用單位波長內(nèi)時(shí)頻瞬時(shí)能量衰減的思路，估算該道地震數(shù)據(jù)各離散時(shí)間采樣點(diǎn)處的地層品質(zhì)因子Q。

本技術(shù)方案適用于用單道地震數(shù)據(jù)。可用該數(shù)據(jù)對比單井?dāng)?shù)據(jù)，解釋數(shù)據(jù)中的強(qiáng)振幅異常并指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。

進(jìn)一步，在步驟1中，所述改進(jìn)廣義S變換的窗函數(shù)為：

其中t,f分別代表時(shí)間和頻率，p和λ表示調(diào)節(jié)參數(shù)；窗函數(shù)的時(shí)間寬度隨著頻率f的增加而減小。

進(jìn)一步，在步驟2中，應(yīng)用Teager-Kaiser能量算子計(jì)算地震數(shù)據(jù)的瞬時(shí)能量；非線性二次TK算子(Teager-Kaiser能量算子)本來是應(yīng)用在語音信號處理中進(jìn)行能量測定的，其輸出中包含了振幅和頻率信息。它本身結(jié)構(gòu)簡單、有效，又能夠很好地跟蹤信號的瞬時(shí)變化。應(yīng)用Teager-Kaiser能量算子計(jì)算地震數(shù)據(jù)的時(shí)頻瞬時(shí)能量。

Kaiser證明離散時(shí)間信號在t＝nΔt處的能量可以表示為：

其中：m是物體的質(zhì)量，ρ是物體的密度，n為離散時(shí)間采樣點(diǎn)的序號，x_n,x_n+1和x_n-1代表離散時(shí)間信號在n點(diǎn)，n+1點(diǎn)和n-1點(diǎn)處的采樣，n＝1,2…,Nn,Nn為總的樣點(diǎn)數(shù)；

w是圓周頻率，A_n是采樣信號在n點(diǎn)處的振幅；如果我們把m看成是物體連續(xù)密度的集中近似，那么公式(3)與地震波的能量計(jì)算公式是一致的；因此，可利用公式(3)計(jì)算地震信號的Teager-Kaiser能量，即地震波瞬時(shí)能量；