[發(fā)明專利]一種基于煤層地震響應(yīng)特征分析剝離強(qiáng)屏蔽層的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610581152.4
• 申請(qǐng)日: 2016-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN107643539A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宏;張軍華;張?jiān)诮?/a>;張金強(qiáng);劉俊州
• 申請(qǐng)（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石油勘探開發(fā)研究院
• 主分類號(hào): G01V1/28
• 分類號(hào): G01V1/28
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所11218
• 代理人: 孫向民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地質(zhì)學(xué)及油氣地震勘探開發(fā)領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于煤層地震響應(yīng)特征分析剝離強(qiáng)屏蔽層的方法。

背景技術(shù)

煤系地層在我國中西部及世界其他眾多沉積盆地中普遍發(fā)育，煤系地層的存在會(huì)對(duì)下伏地層形成極強(qiáng)的屏蔽效應(yīng)，致使煤層附近地層的地震反射波淹沒于煤層強(qiáng)反射之中，而難以識(shí)別和解釋，給煤層附近地層的地震沉積學(xué)解釋和油氣勘探開發(fā)儲(chǔ)層預(yù)測帶來嚴(yán)重影響，因此，有必要采取技術(shù)措施壓制或剝離煤層等的強(qiáng)屏蔽干擾。

Widess準(zhǔn)則指出當(dāng)?shù)貙雍穸刃∮讦?4時(shí)，來自地層頂、底界面的地震反射波會(huì)產(chǎn)生相互干涉，造成地震波形的疊加復(fù)合，從而不能從地震剖面上正確拾取地層頂、底界面反射時(shí)間。并且當(dāng)薄層上覆煤層時(shí)，煤層低速、低密度的特點(diǎn)導(dǎo)致煤層與上下地層產(chǎn)生明顯的阻抗差異，對(duì)儲(chǔ)層地震反射振幅、頻率及極性會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的屏蔽效應(yīng)，形成強(qiáng)振幅、高連續(xù)地震反射同相軸，這時(shí)煤層的存在導(dǎo)致Widess薄層地震反射波疊加、干涉理論并不適用。而且，煤層時(shí)間厚度以及煤層與薄層的距離的漸變都會(huì)對(duì)薄儲(chǔ)層的識(shí)別產(chǎn)生較強(qiáng)干擾，煤層較薄時(shí)，在低頻段出現(xiàn)極性反轉(zhuǎn)；煤層橫向厚度變化較大時(shí)，得到的薄層厚度信息并不可靠；煤層距離薄層較近時(shí)，薄層頂?shù)徒缑姘l(fā)生極性反轉(zhuǎn)時(shí)子波頻率越高。同時(shí)煤層造成地震資料主頻低、分辨率低，這無疑增大了精細(xì)解釋的難度；因此，對(duì)煤層地震響應(yīng)特征進(jìn)行分析并選擇合理的處理手段進(jìn)行煤層強(qiáng)屏蔽剝離至關(guān)重要。

Mallat等在1993年首次提出了匹配追蹤(Matching Pursuit，MP)算法；Chakraborty等在1995年首次將MP算法應(yīng)用在地震信號(hào)分析中，并論述了該算法在時(shí)頻分辨率方面的優(yōu)勢；J.L Liu等在2004年論述了基于雷克子波時(shí)頻原子庫的匹配追蹤算法，而且首次提出了利用地震信號(hào)的三瞬屬性預(yù)先估計(jì)原子參數(shù)的方法，大大減小了搜索原子庫的計(jì)算量；Yanghua Wang于2007年提出了自由尺度的匹配追蹤分解方法并嘗試應(yīng)用于強(qiáng)屏蔽剝離(Wang Yanghua.Seismic time-frequency spectral decomposition by matching pursuit.Geophysics，2007，72(1)：v13-v20)；張軍華等2012年提出了一種多子波分解和重構(gòu)的強(qiáng)屏蔽剝離方法，該方法利用多子波分解和重構(gòu)的方法，它是基于特征值分解的一種非線性濾波，通過選取強(qiáng)屏蔽層波場所對(duì)應(yīng)的某一中心頻率和一定帶寬的最佳子波，來消除或減弱屏蔽層對(duì)下伏弱反射的影響；2014年李海山利用匹配追蹤方法分離煤層強(qiáng)反射(李海山、楊午陽、田軍等，匹配追蹤煤層強(qiáng)反射分離方法，石油地球物理勘探，2014,49(5)：866-870)。

目前煤層剝離方法普遍存在效率低，計(jì)算內(nèi)存消耗大的問題，同時(shí)沒有考慮強(qiáng)屏蔽層的橫向構(gòu)造形態(tài)的起伏變化，剝離強(qiáng)屏蔽過程中使資料橫向連續(xù)性變差，影響后期屬性分析以及反演的精度。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)強(qiáng)屏蔽剝離過程中橫向連續(xù)性以及處理效率低的問題，本發(fā)明提出了煤層強(qiáng)屏蔽層剝離校正處理方法，用來消除強(qiáng)屏蔽層對(duì)下伏地層的反射影響。在煤系地層地震響應(yīng)特征綜合分析及解釋的基礎(chǔ)上，采用層控多道動(dòng)態(tài)匹配追蹤方法進(jìn)行強(qiáng)屏蔽層剝離校正，在原始四參數(shù)匹配追蹤基礎(chǔ)上加入經(jīng)過精細(xì)解釋的層位控制，同時(shí)利用新的瞬時(shí)屬性分析方式求取用于地震道動(dòng)態(tài)匹配的子波初始頻率，提高處理效率；利用三個(gè)地震道或五個(gè)地震道聯(lián)合求取匹配子波，一定程度上降低了道之間的不連續(xù)性。利用該方法剝離強(qiáng)屏蔽后可以突出隱伏的有效弱信號(hào)，為后續(xù)地震儲(chǔ)層預(yù)測提供更有效的資料。

本發(fā)明提供了一種基于煤層地震響應(yīng)特征分析剝離強(qiáng)屏蔽層的方法，包括以下步驟：

對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析，確定地震信號(hào)主頻以及頻帶范圍；

對(duì)強(qiáng)屏蔽層進(jìn)行層位時(shí)間追蹤；

計(jì)算地震數(shù)據(jù)瞬時(shí)屬性值，作為匹配追蹤的初始尺度因子；

求取子波振幅進(jìn)行子波匹配分析；

采用多道動(dòng)態(tài)匹配追蹤方法進(jìn)行強(qiáng)屏蔽層剝離。

進(jìn)一步地，該方法包括利用稀疏脈沖反演阻抗分析驗(yàn)證強(qiáng)屏蔽層剝離的有效性。

進(jìn)一步地，對(duì)強(qiáng)屏蔽層進(jìn)行層位時(shí)間追蹤，為匹配追蹤提供初始時(shí)移并且框定時(shí)間范圍。

進(jìn)一步地，計(jì)算地震數(shù)據(jù)瞬時(shí)屬性值包括，利用復(fù)地震道分析求取地震數(shù)據(jù)瞬時(shí)相位，為匹配追蹤提供初相位值；利用時(shí)間域求導(dǎo)運(yùn)算得到地震數(shù)據(jù)瞬時(shí)頻率值，為匹配追蹤強(qiáng)屏蔽層剝離提供初始頻率值。

進(jìn)一步地，計(jì)算地震數(shù)據(jù)瞬時(shí)屬性值的過程如下：