[發(fā)明專利]基于廣義能量比的VSP數(shù)據(jù)Q值計(jì)算方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911002327.1
• 申請(qǐng)日: 2019-10-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112764095B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 敬朋貴;鄧智勇;王威;石文斌;蘇克露;熊治富;賀鴻冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司勘探分公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01V1/28
• 分類(lèi)號(hào): G01V1/28
• 代理公司: 北京思創(chuàng)大成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

公開(kāi)了一種基于廣義能量比的VSP數(shù)據(jù)Q值計(jì)算方法及系統(tǒng)。該方法可以包括：針對(duì)VSP數(shù)據(jù)體進(jìn)行預(yù)處理，提取子波有效時(shí)窗，通過(guò)時(shí)頻變換獲得衰減前與衰減后的子波振幅譜；根據(jù)衰減前與衰減后的子波振幅譜，獲取衰減后的子波振幅譜的表達(dá)式；針對(duì)衰減后的子波振幅譜的表達(dá)式進(jìn)行數(shù)學(xué)變換，獲取Q值計(jì)算的表達(dá)式；針對(duì)Q值計(jì)算的表達(dá)式進(jìn)行線性離散化，以衰減后的子波振幅譜為離散微分算子，計(jì)算Q值。本發(fā)明通過(guò)進(jìn)行線性離散化及改進(jìn)離散微分算子，有效利用全頻段信息，降低噪聲對(duì)Q值計(jì)算精度的影響，提高反Q濾波處理精度和恢復(fù)地震剖面真實(shí)品質(zhì)，更有利于地震資料的精細(xì)處理和合理解釋。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于廣義能量比的VSP數(shù)據(jù)Q值計(jì)算方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在地震勘探的深入發(fā)展過(guò)程中，地震資料大量被用于油氣儲(chǔ)層的精細(xì)描述，因此對(duì)三高(高保真度、高分辨率和高信噪比)地震資料的獲取要求越來(lái)越高。而地層的吸收衰減作用是影響地震資料分辨率的一個(gè)重要因素，對(duì)地震波在地下介質(zhì)中吸收衰減特性的研究越來(lái)越受關(guān)注和重視。地層的吸收衰減主要表現(xiàn)為地震波在傳播過(guò)程振幅發(fā)生衰減，相位發(fā)生畸變，同時(shí)主頻變低，且高頻部分比低頻部分衰減更快，從而嚴(yán)重降低了地震資料的分辨率。研究地層品質(zhì)因子Q的提取，然后對(duì)地震記錄進(jìn)行反Q濾波衰減補(bǔ)償，可以使其淺、中和深層反射波波形基本保持一致，高頻成分得以增強(qiáng)，從而有效提高地震剖面品質(zhì)，更有利于地震資料的處理和解釋。此外，Q是描述巖石彈性的重要參數(shù)，也是地層含油氣性的標(biāo)志。

目前已經(jīng)出現(xiàn)了大量計(jì)算Q值的方法。從廣義上講有兩類(lèi)：①時(shí)間域法，即在時(shí)間域計(jì)算Q值，如子波模擬法、振幅衰減法、上升時(shí)間法和解析信號(hào)法等，這些方法利用時(shí)間信號(hào)直接計(jì)算，但受地震資料品質(zhì)等因素影響較大，而且只能利用局部信息；②頻率域法，即在頻率域中計(jì)算Q值，如頻譜比法、質(zhì)心頻移法和峰值頻率法等，這些方法相對(duì)穩(wěn)定，可靠性高。傳統(tǒng)的頻譜比法主要是利用相鄰道之間的振幅譜差異，分別選取其有效頻段內(nèi)各頻率成分對(duì)應(yīng)的振幅，通過(guò)兩兩相除并進(jìn)行對(duì)數(shù)變換得到頻譜比對(duì)數(shù)曲線，然后線性擬合該曲線并計(jì)算出曲線斜率，從而計(jì)算Q值，其優(yōu)點(diǎn)在于不依賴衰減前后波形振幅譜的絕對(duì)值，理論精度高，缺點(diǎn)是只使用振幅譜信息，魯棒性差。而后在此基礎(chǔ)上，能量比法利用積分平滑噪聲的原理能夠在一定程度上壓制噪聲，但不能充分利用全頻段的衰減信息。因此，有必要開(kāi)發(fā)一種基于廣義能量比的VSP數(shù)據(jù)Q值計(jì)算方法及系統(tǒng)。

公開(kāi)于本發(fā)明背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種基于廣義能量比的VSP數(shù)據(jù)Q值計(jì)算方法及系統(tǒng)，其能夠通過(guò)進(jìn)行線性離散化及改進(jìn)離散微分算子，有效利用全頻段信息，降低噪聲對(duì)Q值計(jì)算精度的影響，提高反Q濾波處理精度和恢復(fù)地震剖面真實(shí)品質(zhì)，更有利于地震資料的精細(xì)處理和合理解釋。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出了一種基于廣義能量比的VSP數(shù)據(jù)Q值計(jì)算方法。所述方法可以包括：針對(duì)VSP數(shù)據(jù)體進(jìn)行預(yù)處理，提取子波有效時(shí)窗，通過(guò)時(shí)頻變換獲得衰減前與衰減后的子波振幅譜；根據(jù)所述衰減前與衰減后的子波振幅譜，獲取衰減后的子波振幅譜的表達(dá)式；針對(duì)所述衰減后的子波振幅譜的表達(dá)式進(jìn)行數(shù)學(xué)變換，獲取Q值計(jì)算的表達(dá)式；針對(duì)所述Q值計(jì)算的表達(dá)式進(jìn)行線性離散化，以所述衰減后的子波振幅譜為離散微分算子，計(jì)算Q值。

優(yōu)選地，所述衰減后的子波振幅譜的表達(dá)式為：

其中，S(f)為衰減前的子波振幅譜，R(f)為衰減后的子波振幅譜，f為頻率，Δt為地震波傳播時(shí)間，Q為地下介質(zhì)的等效品質(zhì)因子，C為損失因子。

優(yōu)選地，所述針對(duì)所述衰減后的子波振幅譜的表達(dá)式進(jìn)行數(shù)學(xué)變換，獲取Q值計(jì)算的表達(dá)式包括：針對(duì)所述衰減后的子波振幅譜的表達(dá)式的指數(shù)項(xiàng)進(jìn)行線性擬合，進(jìn)而對(duì)等式兩邊同時(shí)平方后在頻率域進(jìn)行積分，獲取所述Q值計(jì)算的表達(dá)式。

優(yōu)選地，所述Q值計(jì)算的表達(dá)式為：