[發明專利]地震時頻反射系數反演方法及裝置

在審

• 申請號: 201910998469.1
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN112764094A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 李紅兵;潘豪杰;蔡生娟;李勇根
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 周曉飛;許曼

本發明提供了一種地震時頻反射系數反演方法及裝置，該方法包括：獲取地震資料；地震資料包括疊后地震數據；基于地震資料提取地震子波數據；基于廣義S變換對疊后地震數據進行時頻分解，得到地震記錄的時頻譜；基于廣義S變換對地震子波數據進行時頻分解，得到地震子波的時頻譜；根據地震記錄的時頻譜和地震子波的時頻譜生成地震時頻反射系數。本發明可以反演得到各個簡諧波頻率分量的地震反射系數，為頻變地震屬性定量解釋技術提供新途徑。

技術領域

本發明涉及地球物理勘探技術領域，尤其是涉及一種地震時頻反射系數反演方法及裝置。

背景技術

地震波在地下介質中傳播時，由于介質的非均質性會導致地震波傳播的縱波和橫波速度隨頻率發生變化，即眾所周知的速度頻散效應(AkiRichards，1980)，相應地，反射地震信號的振幅和相位也會隨頻率而發生變化，即所謂的頻率依賴的反射系數(Bourbie，1984；Hargreaves和Calvert，1991)。地震波的速度頻散和衰減現象已被巖石物理實驗室測量、井場地震數據和理論模型研究成果而證實(Biot，1956；Sams等，1997；Pride等，2004；Batzle等，2006；Chapman等,2002；Innanen,2011,2012；Silin和Goloshubin,2010)，并被認作為是油氣儲層的重要特征之一而廣泛應用于油氣識別和流體飽和度的定量預測中(Chapman等，2006；Odebeatu等，2006；Ren等，2009；Innanen，2011；Liu等，2018)。

對地震信號進行衰減分析或利用衰減信息和頻變AVO(Amplitude variationwith offset，振幅隨偏移距的變化)響應特征進行油氣識別通常是通過時頻分析(也稱之為譜分解)技術實現(Castagna等，2003；Li等，2006；Wilson，2009)。常見的時頻分析技術包括短時Fourier變換(Short-Time Fourier Transform，STFT)、小波變換(WaveletTransform，WT)、S變換(S-Transformation，ST)及廣義S變換(General S-Transformation，GST)等(Gabor，2005；Morlet，1982；Stockwell等，1996；Pinnegar和Mansinha，2003)。Castagna等(2003)使用譜分解方法在分頻屬性剖面上識別頻率異常，提出利用氣藏下方的“低頻陰影”現象識別氣藏。Li等(2006)從小波理論出發建立小波尺度域地震波能量衰減公式，從地震數據中提取小波尺度屬性進行氣藏識別。Wilson等(2009)基于AVO近似公式通過數學推導建立了頻散AVO流體識別方法。目前，這些技術在地震信號的衰減屬性提取和油氣檢測中發揮了積極作用，取得良好的應用效果。

盡管時頻分析技術有很高的時間和頻率分辨率，但其分析方法依然是基于頻譜特性來分析的。在地層厚度較薄時，地震子波干涉效應帶來的頻率變化并不能從根本上消除，此時的時頻響應特征會失真，不能準確反映真實的地層的衰減信息，因而，它們只適用于研究單一反射界面的頻譜隨頻率或小波尺度變化的特征。同時，現有的時頻譜分析技術還存在“子波疊印”效應，這種效應盡管可通過譜均衡法(Wilson，2009)平衡不同頻率的振幅譜能量而在一定程度上得到緩和，但不同頻率的窗函數或小波函數的寬度是不一樣的，頻率越低寬度越大，因此，在時頻譜圖上低頻端的時頻分辨率比高頻端的要低，譜均衡法并不能徹底去除寬度的影響。而且，這種分析方法是定性的，既無法確定反射系數的符號，也無法用于儲層厚度的解釋，更加不能真正描述儲層的反射系數和彈性參數(速度、模量)隨頻率的變化情況。

發明內容

本發明提供了一種地震時頻反射系數反演方法及裝置，可以提供各個頻率的反射系數，以提高頻變AVO(Amplitude variation with offset，振幅隨偏移距的變化)分析技術預測地下儲層參數和流體分布的精度。