CN103336303A - 一种利用声波测井进行地震拓频方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用声波测井进行地震拓频方法。它将声波测井和密度测井数据得到的反射系数序列与选定的高频地震子波制做成宽带的合成地震记录；利用合成的宽带地震记录与过井地震道对比，得到由于低通地层滤波器所造成的纵向高频信号损失规律；同时利用井旁地震记录与过井剖面上任意地震道的对比分析，得到地层横向变化的滤波效应；通过研究上述滤波器的振幅频谱特性，总结纵向与横向滤波器在叠加地震剖面上的特性，设计一个包括纵向频率损失和横向频率变化的拓频串联反滤波器，将其作用到跨井叠加地震剖面上，以达到拓展频带宽度，提高叠后反射地震剖面分辨率的目的，为油气藏精细描述和动态监测提供更详尽、更可靠的地震信息。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用声波测井进行地震拓频方法，特别是利用拓频串联反滤波器进行地震信号的纵向高频补偿和横向变化匹配，以拓宽频带，提高地震信号分辨率的有效办法。
背景技术
地震测井联合技术过去主要被用于岩性解释和储层预测，它主要是利用合成地震记录确定反射层的地质层位，识别多次反射波，实现层位标定，但往往造成高分辨的测井信息降低为低分辨的地震道信息。
地震拓频技术的常规方法主要为反Q滤波，它是按照某种吸收衰减模型设计反滤波因子，以补偿大地吸收滤波影响。但其效果由于品质因子Q的测量精度限制而受到影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用声波测井进行地震拓频的方法。
其实现的主要技术流程在于：
步骤1.利用一口已知井的声波和密度测井资料求取波阻抗反射系数序列r(t)，将该反射系数序列r(t)与一选定的宽带子波w(t)进行褶积，得到的宽带合成地震记录y(t)=r(t)*w(t)。
步骤2.将宽带合成地震记录y(t)作为期望输出信号，其相应的井旁地震道x井旁(t)作为输入信号，根据最小平方反滤波的原理求出纵向反滤波器h1(t)。
根据最小平方反滤波原理求取h1(t)的公式如下：
式中，rxx(t)为井旁地震道x井旁(t)的自相关函数(t=0,1……m)；ryx(t)为y(t)与x井旁(t)的互相关函数；h1(t)即为所求的纵向反滤波因子(t=-m0,-m0+1……-m0+m)。其中-m0为代求的反滤波因子h1(t)的起始时刻，m0的选取与互相关系函数ryx(t)的性质有很大的关系。当ryx(t)是最小相位时，m0=0；当ryx(t)是最大相位时，m0=m；当ryx(t)是混合相位时，m0∈（0，m），通常是通过试验确定。
步骤3.将该井的井旁地震道x井旁(t)作为期望输出信号，井间任一道叠后CDP记录z（t）作为输入信号，根据最小平方反滤波的原理得到横向反滤波器h2(t)。
同样用最小平方反滤波原理求取h2(t)：
式中，rzz(t)为地震道记录z(t)的自相关函数(t=0,1……n)；rxz(t)为x井 旁(t)与z(t)的互相关函数；h2(t)即为所求的横向反滤波因子(t=-n0,-n0+1……-n0+n)。其中-n0为代求的反滤波因子h2(t)的起始时刻，n0的选取与互相关函数rxz(t)的性质有很大的关系。当rxz(t)是最小相位时，n0=0；当rxz(t)是最大相位时，n0=n；当rxz(t)是混合相位时，n0∈（0，n），通常是通过试验确定。
步骤4.总结纵向反滤波器与横向反滤波器在叠加地震剖面上的特性，设计一个包括纵向频率损失和横向频率变化的拓频串联反滤波器h(t)=h1(t)*h2(t)，将其作用于叠后地震数据,实现拓宽频带，提高分辨率的目的。
地震数据拓频处理的流程如下列公式所示：
Z’(f)=Z(f)H1(f)H2(f)
式中，Z’(f)为拓频后地震数据的频率域表示，Z(f)为拓频前地震数据的频率域表示，H1(f)为纵向补偿反滤波器h1(t)的频率域表示，H2(f)为横向匹配反滤波器h2(t)的频率域表示。最后，Z’(f)经傅里叶反变换就可得到拓频后的地震数据。
本发明使得拓频处理后的地震剖面达到预期效果。实际处理中，在一口井声波测井资料已知的情况下，对其进行拓频处理，处理的结果与另一口井的测井记录有很好的对应。该方法实现了拓宽频带，提高地震分辨率的目的，为实际生产提供依据。
附图说明
图1为原始地震叠后剖面、某商业拓频软件拓频处理剖面与频带5-105hz带通子波拓频处理剖面对比图；
图2为主频分别为30hz、70hz和120hz的雷克子波合成地震记录对比图；
图3为原始地震剖面与低频段、中频段、高频段带通子波拓频处理剖面对比图；
图4为低频段带通子波拓频处理剖面与合成地震记录对比图，左右为合成地震记录；
图5为中频段带通子波拓频处理剖面与合成地震记录对比图，左右为合成地震记录；
图6为高频段带通子波拓频处理剖面与合成地震记录对比图，左右为合成地震记录；
图7为某井仅考虑纵向反滤波器和考虑拓频串联反滤波器的拓频道与合成道对比图
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
本发明的技术方案是：利用一口已知井的声波和密度测井资料所获得的波阻抗反射系数序列，与一选定的宽带子波进行褶积，所得到的宽带合成地震记录与对应时窗内的井旁地震道对比，根据最小平方反滤波原理求得纵向反滤波器，对比分析井旁地震道与井间任意地震道的振幅与相位差异，同样的原理可以求得横向反滤波器。纵横向反滤波器共同作用得到拓频串联反滤波器，将其作用在叠后地震剖面上，取得了良好的拓频效果，如图1。
图1为原始地震叠后剖面、某商业拓频软件拓频处理剖面与频带5-105hz带通子波拓频处理剖面对比图。图1（a）为原始地震叠后剖面，图1（b）和图1（c）分别为应用商业软件和该专利方法拓频后的结果。图1(c)的拓频效果较图1(b)好，尤其就深部目的层而言，图1(b)中仅显示两个厚层的强反射波，而图1(c)将这两个强反射复合波分离开，在强反射层内出现了两个薄层的反射波同相轴，两个薄层很可能是两煤层之间被屏蔽的砂岩反射层。
合成地震记录的子波主频分析：
子波频率的不同对合成地震记录有着不同的影响。低频子波往往导致反射波发生干涉，形成假的同相轴，降低了地震勘探的分辨率。图2为主频分别为30hz、70hz和120hz的雷克子波合成地震记录对比图。
如图2，在1.18s-1.21s内，30hz的合成地震记录出现了与过井记录对应，但与反射系数不对应的峰值；70hz的合成记录与反射系数对应较好；120hz的合成记录更好地反映出反射序列的主要峰值。造成此结果的原因是低频子波产生反射波干涉。可见，合成地震记录的频率越高，反射波的干涉影响就越小，也越好地反映反射系数中包含的层位信息。
图3为原始地震剖面与低频段、中频段、高频段带通子波拓频处理剖面对比图。由图3(a)和(b)可知，带通子波拓频处理后的地震剖面与常规叠后地震剖面非常接近，说明了低频段子波拓频并未改变原始地震剖面信息，为基于声波测井的地震拓频方法提供依据。对比图3(c)，带通子波拓频在保留原有低频信息的同时，将高频段的能量加强。在深部目的层内，原始叠加剖面上出现的两个强复合波经过拓频处理后已被完全分离。对比图3(d)，拓频的最高频率永远小于截止频率并且受到原始数据品质的直接限制。那种丢掉低频成分的，表面上看来主频较高的分辩率是假分辨率。频带过大，低频能量较小，高频能量补充过大，拓频的效果会有所降低，有效波同相连续性减弱，影响拓频的处理质量，但频率提高并不会产生新的噪声。
图4-6分别为低频段、中频段、高频段带通子波拓频处理剖面与合成地震记录对比图。如图可知，拓频处理后剖面两侧的地震道与该井的合成地震记录对应较好。
综上所述，低频段拓频处理为声波测井的地震拓频方法提供依据，中频段拓频处理取得良好的拓频效果，频率选取过高会导致拓频结果失真。在实际处理中，我们选取中频段的地震子波进行拓频处理，以达到拓宽频带，提高分辨率的目的。
拓频串联反滤波器的方向选取：
实际处理中，我们需要利用两口测井数据进行拓频结果的对比。在一口井声波测井资料已知的情况下，对其整个叠加剖面的数据进行拓频处理，处理的结果与另一口井的合成地震记录对比。由于两口井在地震剖面的不同位置，对于井间的反滤波处理在作用纵向反滤波器的同时，还必须考虑反滤波器的横向变化。为此，我们讨论拓频串联反滤波器的方向特性，即横向匹配反滤波器，其中用55hz的雷克子波进行合成地震记录。
在选定某一横向方向后，将该方向最后一道的拓频处理记录与该道的合成地震记录对比。为了定量地说明横向匹配反滤波器的影响，我们引入Pearson相关系数（γ），描述拓频处理道与合成地震道的相关程度。
图7为某井仅考虑纵向补偿反滤波器和考虑拓频串联反滤波器的拓频道与合成道对比图。如图7(a)，仅考虑纵向反滤波器对原始地震道作用，拓频道与合成道的相关程度较小（γ=0.21），所得到的拓频记录效果并不理想，振幅波动不明显，无法识别出主要的地质层位。而图7(b)，同时考虑纵向和横向反滤波器对原始地震道处理，拓频道与合成道的相关程度有所提高（γ=0.32），相关系数较仅考虑纵向反滤波器提高了0.11，振幅峰值对应较好，92井拓频处理后的记录与其合成地震记录吻合度更高。
Claims (1)
1.一种利用声波测井进行地震拓频方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤1.利用一口已知井的声波和密度测井资料求取波阻抗反射系数序列r(t)，将该反射系数序列r(t)与一选定的宽带子波w(t)进行褶积，得到的宽带合成地震记录y(t)=r(t)*w(t)；
步骤2.将宽带合成地震记录y(t)作为期望输出信号，其相应的井旁地震道x井旁(t)作为输入信号，根据最小平方反滤波的原理求出纵向反滤波器h1(t)；
根据最小平方反滤波原理求取h1(t)的公式如下：
式中，rxx(t)为井旁地震道x井旁(t)的自相关函数；ryx(t)为y(t)与x井旁(t)的互相关函数；h1(t)即为所求的纵向反滤波因子，-m0为代求的反滤波因子h1(t)的起始时刻；
步骤3.将该井的井旁地震道x井旁(t)作为期望输出信号，井间任一道叠后CDP记录z（t）作为输入信号，根据最小平方反滤波的原理得到横向反滤波器h2(t)；
同样用最小平方反滤波原理求取h2(t)：
式中，rzz(t)为地震道记录z(t)的自相关函数；rxz(t)为x井旁(t)与z(t)的互相关函数；h2(t)即为所求的横向反滤波因子，-n0为代求的反滤波因子h2(t)的起始时刻；
步骤4.总结纵向反滤波器与横向反滤波器在叠加地震剖面上的特性，设计一个包括纵向频率损失和横向频率变化的拓频串联反滤波器h(t)=h1(t)*h2(t)，将其作用于叠后地震数据,实现拓宽频带，提高分辨率的目的；
地震数据拓频处理的流程如下列公式所示：
Z’(f)=Z(f)H1(f)H2(f)
式中，Z’(f)为拓频后地震数据的频率域表示，Z(f)为拓频前地震数据的频率域表示，H1(f)为纵向补偿反滤波器h1(t)的频率域表示，H2(f)为横向匹配反滤波器h2(t)的频率域表示；最后，Z’(f)经傅里叶反变换就可得到拓频后的地震数据。
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|---|---|
| CN (1) | CN103336303A (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104216017A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-17 | 电子科技大学 | 空间相关的非平稳地震信号拓频方法 |
| CN106842292A (zh) * | 2015-12-04 | 2017-06-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于声波时差曲线约束的频带拓展方法 |
| CN104391042B (zh) * | 2014-10-15 | 2017-06-27 | 山东科技大学 | 用超声波探测矿井采空区顶底板深部岩层裂隙的方法 |
| CN108919349A (zh) * | 2018-09-25 | 2018-11-30 | 中国矿业大学(北京) | 高精度反射系数求取方法和系统 |
| CN109358365A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-02-19 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种基于井震信息匹配的薄层识别方法 |
| CN110673207A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-10 | 中国地质科学院矿产资源研究所 | 一种高频重建方法、装置及计算机存储介质 |
| WO2020078073A1 (zh) * | 2018-10-18 | 2020-04-23 | 国家海洋局第二海洋研究所 | 一种基于多种震源采集数据的联合反褶积方法 |
| CN111766624A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-10-13 | 南京加宝囤信息科技有限公司 | 一种地震数据拓频处理方法、装置、储存介质及电子设备 |
| CN112558158A (zh) * | 2019-09-25 | 2021-03-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种基于测井曲线的地震数据双向拓频方法及系统 |
| CN115639603A (zh) * | 2022-10-25 | 2023-01-24 | 电子科技大学 | 基于采样点叠加去干涉的地震拓频方法、设备及存储介质 |
| CN116591667A (zh) * | 2023-07-19 | 2023-08-15 | 中国海洋大学 | 高信噪比高分辨阵列声波速度提取方法、装置和设备 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080175100A1 (en) * | 2004-08-13 | 2008-07-24 | The Regiments Of The University Of California | Tube-wave seismic imaging |
| CN101609161A (zh) * | 2009-07-17 | 2009-12-23 | 中国石化集团胜利石油管理局 | 基于地震层序体理论多尺度资料联合频带拓展方法 |
-
2013
- 2013-06-06 CN CN2013102271037A patent/CN103336303A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080175100A1 (en) * | 2004-08-13 | 2008-07-24 | The Regiments Of The University Of California | Tube-wave seismic imaging |
| CN101609161A (zh) * | 2009-07-17 | 2009-12-23 | 中国石化集团胜利石油管理局 | 基于地震层序体理论多尺度资料联合频带拓展方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 李曦宁: "《中国地球物理2012》", 31 October 2012, article "基于声波测井的地震拓频方法研究", pages: 1 - 3 * |
| 田钢: "《中国地球物理学会第二十届年会论文集》", 31 October 2004, article "利用微测井资料补偿地震数据的高频技术研究", pages: 2 * |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104216017A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-17 | 电子科技大学 | 空间相关的非平稳地震信号拓频方法 |
| CN104216017B (zh) * | 2014-08-25 | 2016-08-24 | 电子科技大学 | 空间相关的非平稳地震信号拓频方法 |
| CN104391042B (zh) * | 2014-10-15 | 2017-06-27 | 山东科技大学 | 用超声波探测矿井采空区顶底板深部岩层裂隙的方法 |
| CN106842292A (zh) * | 2015-12-04 | 2017-06-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于声波时差曲线约束的频带拓展方法 |
| CN108919349A (zh) * | 2018-09-25 | 2018-11-30 | 中国矿业大学(北京) | 高精度反射系数求取方法和系统 |
| CN108919349B (zh) * | 2018-09-25 | 2019-10-18 | 中国矿业大学(北京) | 高精度反射系数求取方法和系统 |
| CN109358365A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-02-19 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种基于井震信息匹配的薄层识别方法 |
| WO2020078073A1 (zh) * | 2018-10-18 | 2020-04-23 | 国家海洋局第二海洋研究所 | 一种基于多种震源采集数据的联合反褶积方法 |
| CN112558158A (zh) * | 2019-09-25 | 2021-03-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种基于测井曲线的地震数据双向拓频方法及系统 |
| CN112558158B (zh) * | 2019-09-25 | 2024-04-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种基于测井曲线的地震数据双向拓频方法及系统 |
| CN110673207A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-10 | 中国地质科学院矿产资源研究所 | 一种高频重建方法、装置及计算机存储介质 |
| CN111766624A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-10-13 | 南京加宝囤信息科技有限公司 | 一种地震数据拓频处理方法、装置、储存介质及电子设备 |
| CN111766624B (zh) * | 2020-06-22 | 2021-10-08 | 南京加宝囤信息科技有限公司 | 一种地震数据拓频处理方法、装置、储存介质及电子设备 |
| CN115639603A (zh) * | 2022-10-25 | 2023-01-24 | 电子科技大学 | 基于采样点叠加去干涉的地震拓频方法、设备及存储介质 |
| CN115639603B (zh) * | 2022-10-25 | 2024-02-23 | 电子科技大学 | 基于采样点叠加去干涉的地震拓频方法、设备及存储介质 |
| CN116591667A (zh) * | 2023-07-19 | 2023-08-15 | 中国海洋大学 | 高信噪比高分辨阵列声波速度提取方法、装置和设备 |
| CN116591667B (zh) * | 2023-07-19 | 2023-09-26 | 中国海洋大学 | 高信噪比高分辨阵列声波速度提取方法、装置和设备 |
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