[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

本發明涉及天然氣地球物理勘探領域，是一種利用地震數據來提取地震波瞬時質心頻率，進而利用地震瞬時質心頻率可靠地指示天然氣存在的方法，具體為：(1)綜合利用地質、測井及合成地震記錄資料準確標定目標層；(2)利用基于CEEMD的地震瞬時質心頻率方法沿著目標層開時窗提取地震瞬時質心頻率屬性體；(3)利用地震瞬時質心頻率屬性體確定目標層的含氣性；本發明通過對地震波瞬時質心頻率圖像的分析，可以有效地進行含氣性檢測。本發明對于含氣性檢測的結果具有較高的時空分辨率，同時避免了常規的基于短時傅里葉分析、小波變換的譜分解方法需要大量分頻剖面進行分析然后利用最佳的分頻剖面進行烴類解釋的情況。

技術領域

本發明涉及天然氣地球物理勘探領域，是一種利用地震數據來提取地震波瞬時質心頻率，進而利用地震瞬時質心頻率可靠地指示天然氣的存在。

背景技術

在天然氣勘探中，如何從地震信號的瞬時屬性中提取更多的有用信息，尤其是利用頻率異常信息，并結合地質、測井等資料，來尋找有意義的天然氣儲集帶是石油物探研究人員一直以來的追求目標，同時也是難點問題。含流體的巖石地層會造成地震波在傳播過程中發生能量損失，在含氣層的內部及其下部，地震波的能量會發生明顯的高頻衰減。譜分解技術是目前利用地震信號高頻衰減異常從地震反射數據進行地質解釋及油氣指示的一種常用的有效的含氣性預測技術。地震數據體經過譜分解可以產生一系列分頻剖面，每個分頻剖面都是所有地震數據體在某個特定頻率或頻率段處瞬時振幅的一種反映。不同頻率處的振幅剖面能夠體現不同尺度處的地質體的不同的響應特征，而含氣性信息可能在某些頻率處的分頻剖面中得到強化反映，更容易被識別。通常含氣區域會體現出“低頻強能量，高頻弱能量”的衰減特征。但是譜分解技術需要利用一系列地震分頻剖面進行分析，然后選取合理的分頻剖面進行解釋，工作量較大。

此外，譜分解技術的核心是利用時頻分析方法如短時傅里葉變換、S變換、小波變換等。相比于傳統的地震信號時頻分析方法，適用于非線性非平穩信號處理的基于經驗模態分解(Empirical mode decomposition,EMD)的時頻分析方法具有一些獨特的優勢，如不受測不準原理的限制，時頻分辨率更高等。目前基于EMD的時頻分析技術已經被廣泛應用于天然氣檢測中，并取得了很好的效果。EMD可以把地震信號從高頻到低頻分解為有限個單頻或窄帶本征模態函數(Intrinsic mode function,IMF)的和。Huang等人(1998)認為只有本征模態函數的瞬時頻率才有物理意義。雖然基于EMD時頻分析方法的含氣性檢測技術較基于傳統時頻分析方法的含氣性檢測技術具有更好的時空分辨率和精確度，但是由于EMD方法本身存在模態混疊效應等問題，會導致EMD分解出的IMF缺乏物理意義和地質意義，從而降低含氣性檢測的準確性。

完備聚合經驗模態分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition，CEEMD)是Torres等人(2011)提出的一種克服EMD方法中模態混疊效應的改進方法，它可以把地震信號分解的更徹底，誤差在數值上可以忽略，得到的IMF分量更具有物理意義和地質意義。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的難題，提供一種新的地層含氣性信息的頻率異常檢測方法，采用的是基于CEEMD的地震瞬時質心頻率技術。通過定義一種新的地震屬性：地震瞬時質心頻率，進行天然氣儲層含氣性檢測，提高現有技術的精確度。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種利用地震瞬時質心頻率進行含氣性檢測的方法，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；