[發明專利]一種利用地震瞬時質心頻率進行含氣性檢測的方法

有效

• 申請號: 201710364806.2
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107315193B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 薛雅娟;曹俊興;杜浩坤;陳啟興;李英祥;杜江;文展;李文藻;周娟
• 申請（專利權）人: 成都信息工程大學
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01V1/28
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 秦力軍

1.一種利用地震瞬時質心頻率進行含氣性檢測的方法，其特征在于，包括如下步驟：

A、綜合利用地質、測井及合成地震記錄資料準確標定目標層；

B、對各個地震道進行CEEMD分解產生不同的IMF分量，對每個IMF分量，結合希爾伯特變換計算瞬時振幅和瞬時頻率，再利用地震瞬時質心頻率計算公式計算各個IMF分量的瞬時質心頻率，通過相關加權系數對計算得到的各個IMF分量瞬時質心頻率進行加權求和，獲得相關地震道的瞬時質心頻率值，逐道計算目標層范圍內的地震數據的瞬時質心頻率，獲得相關工區目標層范圍內的地震瞬時質心頻率特征體,具體為：

B1、將各個地震道進行CEEMD分解，得到IMF分量

1)確定CEEMD分解過程中添加的高斯白噪聲、集合成員的個數和最佳最大篩選迭代次數，添加的高斯白噪聲的幅值a和集合成員的個數N應滿足：

其中，ε_n是最終的誤差標準偏差，高斯白噪聲的幅值a取值范圍為0.1～0.4，集合成員的個數N＞100；

2)CEEMD分解：在CEEMD分解過程中，使用EMD經過I次分解信號x(t)+ε₀w_i(t)(i＝1,2,Λ,I)以獲得第一個模態，并計算：

其中，w_i(t)(i＝1,2,Λ,I)是不同的高斯白噪聲序列，x(t)是原始地震信號；

在第一個階段(k＝1)中，計算第一個余量r₁(t)：

分解r₁(t)+ε₁E₁(w_i(t))(i＝1,2,Λ,I),直到產生它們的第一個IMF分量，然后定義第二個IMF分量為：

E_j(·)表示產生第j個模態，

對于k＝2,Λ,K,計算第k次的余量：

分解r_k(t)+ε_kE_k(w_i(t))(i＝1,2,Λ,I)直到獲得它們的第一個EMD模態，然后定義第(k+1)個模態為：

重復前述步驟計算第k個模態；

B2、計算每個地震道分解產生的IMF分量的瞬時屬性

對每一條地震道提取出來的各個模態分量c(t)，分別利用希爾伯特變換用下式提取瞬時幅度A(t)和瞬時頻率ω(t)：

其中，H[·]表示Hilbert變換，P為柯西主值；為了避免(7)式中計算瞬時頻率時相位解卷繞導致的模糊度，采用下式計算瞬時頻率ω(t)：

B3、計算各條地震道的瞬時質心頻率

瞬時質心頻率f定義為：

其中，ω_k為每個IMF分量在每個時間采樣點處的瞬時頻率；A_k為每個IMF分量在每個時間采樣點處的瞬時振幅；

其中，首先計算每條地震道各個IMF分量的瞬時質心頻率，然后，采用相關加權系數對計算得到的地震道中各個IMF分量的瞬時質心頻率進行加權求和，將加權求和結果作為該地震道的瞬時質心頻率；其中，相關加權方案如下：

利用各條地震道分解后生成的IMF分量與原始地震道的相關系數R的大小對各個IMF分量獲得的瞬時質心頻率進行加權，相關加權系數Rc定義為：

式(10)對具有強相關的IMF分量計算得到的瞬時質心頻率保持不變，對具有較強相關的IMF分量計算得到的瞬時質心頻率進行10^-1的衰減，對具有弱相關的IMF分量計算得到的瞬時質心頻率進行10^-2的衰減；

對計算出的最終該條地震道的瞬時質心頻率進行歸一化，采用如下歸一化計算公式：

x2＝(x-min(x))/(max(x)-min(x))……(11)

其中，x為該條地震道的瞬時質心頻率，x2為該條地震道的歸一化瞬時質心頻率，將結果歸一化到區間[0,1]范圍內，min(·)表示取數據的最小值，max(·)表示取數據的最大值；

C、結合地質、測井和試油氣信息相關資料，利用井旁地震瞬時質心頻率特征剖面確定不同巖性、流體引起的地震瞬時質心頻率屬性體區別，再將其特征外推到無井區域，從而進行巖性、含氣性檢測。