CN104597497A - 一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法，属于石油地球物理勘探技术领域，技术方案为：先对叠前地震信号做加窗处理；再利用复地震道技术，通过Hilbert变换获取地震信号的瞬时频率属性及其随偏移距的变化信息，将每条FVO曲线顺时针旋转90°，然后将旋转后多个道集的FVO曲线按顺序排列在一起，挂在一个目的储藏层位上，得到基于瞬时频率属性的叠前偏移距体；结合模型和测井资料，找到与油气相关的变化特征；在基于瞬时频率的叠前偏移距体中，烃类异常区的瞬时频率值明显小于同一偏移距非异常区的瞬时频率，而且随着偏移距的增加而减小；从而进行储层烃类预测。本发明减小了解释误差，提高了烃类预测精度。

Description

一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法

技术领域

本发明涉及一种石油地球物理勘探技术领域，具体地说是一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法。

背景技术

地震资料解释是地震数据处理的重要环节，它是将地震资料转化成我们对勘探区地下地质情况的认识，并从中找到与油气有关的信息。在相当长的一段时间内，振幅属性以及AVO特征都是地震资料解释的重要信息，然而在实际地层中，由于上覆下浮地层介质参数的不同，含气砂岩所表现出来的AVO异常也不尽相同，除了亮点异常外，还有暗点、相位反转等特征，从而导致了基于振幅属性的资料信息在实际应用中的多解性问题。对于某个特定地层，需要有针对性的选择能够反映地质现象或油气信息的属性加以分析，才能更准确的预测储层、揭示地下异常。

在叠前地震信息中，瞬时频率独立于振幅属性，有着明确的物理意义，地层的吸收作用使得反射波能量发生衰减，而高频成分衰减速度大于低频成分，使得主频逐渐向低频移动，特别是当储层空隙中含有烃类物质时，品质因素Q会变大，从而导致地震反射波主频有更明显的降低，这种频率在空间的变化也已成为指示油气藏存在的重要指标。

Hilbert变换，也称希尔伯特变换，是以著名数学家大卫·希尔伯特(David Hilbert)来命名。希尔伯特变换(hilbert transform)一个连续时间信号x(t)的希尔伯特变换等于该信号通过具有冲激响应h(t)＝1/πt的线性系统以后的输出响应x_h(t)。所以信号经希尔伯特变换后，在频域各频率分量的幅度保持不变，但相位将出现90°相移。即对正频率滞后π/2，对负频率导前π/2，因此希尔伯特变换器又称为90°移相器。现在的复地震道分析技术主要是建立在Hilbert变换基础上，将地震波看作是一种解析信号，通过Hilbert变换，获得解析信号的虚部，进而求得复地震道属性，根据属性特点判断储层岩性变化，预测油气。该方法在相当长的一段时间内，被广泛应用于叠后地震资料中。如何基于叠前瞬时频率属性进行分析，以得到储层烃类预测，是目前还空白的技术。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种减小了解释误差，提高了烃类预测精度的一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法，先对叠前地震信号做加窗处理，消除干扰波对有效信号的影响；再利用复地震道技术，通过Hilbert变换获取地震信号的瞬时频率属性及其随偏移距的变化信息，通过地震信号的瞬时频率属性及其随偏移距的变化信息得到FVO曲线(FVO--FrequencyVersus Offset频率随偏移距)；将每条FVO曲线顺时针旋转90°，然后将旋转后多个道集的FVO曲线按顺序排列在一起，挂在一个目的储藏层位上，得到基于瞬时频率属性的叠前偏移距体；结合模型和测井资料，找到与油气相关的变化特征；在基于瞬时频率的叠前偏移距体中，烃类异常区的瞬时频率值明显小于同一偏移距非异常区的瞬时频率，而且随着偏移距的增加而减小；从而进行储层烃类预测。

实现步骤为：

(1)、采用人工激发并由检波器记录地震波，取得原始叠前地震数据，去噪保幅处理，抽取叠前地震道集并对其做同相轴拉平处理；

(2)、通过Hilbert变换获取复地震道信号X(t)＝f(t)+ih(t)，继而求得瞬时频率拾取每个CMP道集的FVO曲线；

(3)、将每条FVO曲线顺时针旋转90°，此时数值方向是每个CMP道集的偏移距，水平方向是偏移距对应的瞬时频率信息；

(4)、将旋转后的多个CMP道集的FVO曲线顺序排列在一起，挂在目的储层上，由此得到基于瞬时频率属性的叠前偏移距体，纵坐标表示偏移距信息，横坐标表示CMP道号；

(5)、瞬时频率的突变位置对应了含烃类异常储层的位置，当储层中含有某种烃类物质时，地层衰减因子变大，从而使反射波主频有更明显的降低，利用这种频率在空间的变化可指示烃类异常。

在基于高密观测系统的三层地层模型叠前资料解释上的应用，具体步骤如下：

(1)、在基于高密观测系统的三层地层模型中有四个区域，区域1纵波速度Vp＝4600m/s，横波速度Vs＝Vp/2，密度ρ＝2.2g/cm³，品质因数Q＝100；区域2中Vp＝4500m/s，s＝Vp/2，密度ρ＝2.2g/cm³，品质因数Q＝80；区域3中Vp＝4200m/s，s＝Vp/2，密度ρ＝2.0g/cm³，品质因数Q＝20，区域4中介质参数与区域1相同；

(2)、该模型在2500m深度的中间位置有个长600m，厚50m的烃类异常区，即区域3；为了获取能反映地层真实地质情况的叠前地震记录，在地表设置了91个激发炮点，炮间隔为50m；每一炮对应1000个检波器，间距为5m；

(3)、该模型的部分叠前地震记录，共有91000道，采样点数为3400，采样间隔为500us，共1900个CMP道集；

(4)、任取一道目的层地震信号，对目的层加窗，并通过Hilbert变换得到有用信号的瞬时频率；

(5)、沿目的层同相轴拾取异常区CMP的频率随偏移距的变化曲线，即FVO曲线；

(6)、纵坐标为瞬时频率信息，横坐标为偏移距；瞬时频率在零偏位置值最大，随着偏移距的增加，逐渐减小；

(7)、分析道集的地震记录，拾取每个CMP道集的FVO曲线，经变换，得到道集在正偏移距范围内的基于瞬时频率属性的叠前偏移距体；

(8)、在该基于瞬时频率属性的叠前偏移距体中，瞬时频率发生异常突变的区域，瞬时频率的突变位置对应了含烃类异常储层的位置，当储层中含有某种烃类物质时，地层衰减因子变大，从而使反射波主频有更明显的降低，利用这种频率在空间的变化可指示烃类异常。

在叠前地震信息中，瞬时频率有着明确的物理意义，地层的吸收作用使得反射波能量发生衰减，而高频成分衰减速度大于低频成分，使得主频逐渐向低频移动，特别是当储层空隙中含有烃类物质时，品质因素Q会变大，从而导致地震反射波主频有更明显的降低，这种频率在空间的变化也已成为指示油气藏存在的重要指标。

本发明的一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法具有以下优点：

1、对传统复地震道分析技术做了改进，为了消除叠前资料中直达波和面波对有效信号的干扰，对信号做了加窗处理，并且将瞬时频率属性引入到叠前CMP道集中，研究FVO曲线变化规律；

2、本发明对传统复地震道分析技术做了改进，首次将瞬时频率属性引入到叠前CMP道集中，研究FVO曲线变化规律；最后给出了基于瞬时频率属性的叠前偏移距体，结合模型和测井资料，能够很明显的找到与油气相关的变化特征；

3、由于FVO曲线的旋转，叠前偏移距体可以在一个相对较小的解释系统中显示全道集，从而减小了解释误差；

4、由于叠前资料的数据量很大，本发明还具有一定的统计特性，既保证了地震信息的全面性，又提高了地震解释的分辨率和烃类预测精度，抗噪性能佳。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明：

附图1为一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法的基于高密观测系统的三层地层模型图；

附图2为一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法的部分叠前地震记录图；

附图3为一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法的第45000道数据波形的瞬时频率属性图；

附图4为一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法的加窗后的瞬时频率属性图；

附图5为一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法的FVO曲线图；

附图6为一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法的基于瞬时频率属性的叠前偏移距体。

具体实施方式

参照说明书附图和具体实施例对本发明的一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法作以下详细地说明。

实施例1：

本发明的一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法,先对叠前地震信号做加窗处理，消除干扰波对有效信号的影响；再利用复地震道技术，通过Hilbert变换获取地震信号的瞬时频率属性及其随偏移距的变化信息，通过地震信号的瞬时频率属性及其随偏移距的变化信息得到FVO曲线(FVO--Frequency Versus Offset频率随偏移距)；将每条FVO曲线顺时针旋转90°，然后将旋转后多个道集的FVO曲线按顺序排列在一起，挂在一个目的储藏层位上，得到基于瞬时频率属性的叠前偏移距体；结合模型和测井资料，找到与油气相关的变化特征；在基于瞬时频率的叠前偏移距体中，烃类异常区的瞬时频率值明显小于同一偏移距非异常区的瞬时频率，而且随着偏移距的增加而减小；从而进行储层烃类预测。

实施例2：

本发明的一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法,实现步骤为：

(1)、采用人工激发并由检波器记录地震波，取得原始叠前地震数据，去噪保幅处理，抽取叠前地震道集并对其做同相轴拉平处理；

(2)、通过Hilbert变换获取复地震道信号X(t)＝f(t)+ih(t)，继而求得瞬时频率拾取每个CMP道集的FVO曲线；

(3)、将每条FVO曲线顺时针旋转90°，此时数值方向是每个CMP道集的偏移距，水平方向是偏移距对应的瞬时频率信息；

(4)、将旋转后的多个CMP道集的FVO曲线顺序排列在一起，挂在目的储层上，由此得到基于瞬时频率属性的叠前偏移距体，纵坐标表示偏移距信息，横坐标表示CMP道号；

(5)、瞬时频率的突变位置对应了含烃类异常储层的位置，当储层中含有某种烃类物质时，地层衰减因子变大，从而使反射波主频有更明显的降低，利用这种频率在空间的变化可指示烃类异常。

实施例3：

本发明的一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法,在基于高密观测系统的三层地层模型叠前资料解释上的应用，具体步骤如下：

(1)、在基于高密观测系统的三层地层模型中有四个区域，区域1纵波速度Vp＝4600m/s，横波速度Vs＝Vp/2，密度ρ＝2.2g/cm³，品质因数Q＝100；区域2中Vp＝4500m/s，s＝Vp/2，密度ρ＝2.2g/cm³，品质因数Q＝80；区域3中Vp＝4200m/s，s＝Vp/2，密度ρ＝2.0g/cm³，品质因数Q＝20，区域4中介质参数与区域1相同；

(2)、该模型在2500m深度的中间位置有个长600m，厚50m的烃类异常区，即区域3；为了获取能反映地层真实地质情况的叠前地震记录，在地表设置了91个激发炮点，炮间隔为50m；每一炮对应1000个检波器，间距为5m；

(3)、该模型的部分叠前地震记录，共有91000道，采样点数为3400，采样间隔为500us，共1900个CMP道集；图2这里仅显示1～250道的地震数据，横坐标为道号，纵坐标为时间信息，其中浅层为直达波信号，深层部分为有效目的层；

(4)、任取一道目的层地震信号，即第45000道记录，信号波形如图3所示，其中，0～500ms处的信号为直达波，是干扰信息，2000～2500ms处才是有效信号，为了消除直达波干扰，对目的层加窗，并通过Hilbert变换得到有用信号的瞬时频率，如图4所示；

(5)、沿目的层同相轴拾取异常区第950个CMP的频率随偏移距的变化曲线，即FVO曲线；如图5所示；

(6)、纵坐标为瞬时频率信息，横坐标为偏移距；瞬时频率在零偏位置值最大，随着偏移距的增加，逐渐减小；

(7)、分析第701～1200CMP道集的地震记录，拾取每个CMP道集的FVO曲线，经变换，得到500个道集在正偏移距范围内的基于瞬时频率属性的叠前偏移距体，如图6所示，横坐标为CMP号，纵坐标为偏移距信息；

(8)、在该基于瞬时频率属性的叠前偏移距体中，860～1030CMP处瞬时频率发生异常突变的区域，其值明显小于周围区域，且随偏移距的增加而相继减小，与FVO曲线变化规律一致，瞬时频率的突变位置对应了含烃类异常储层的位置，当储层中含有某种烃类物质时，地层衰减因子变大，从而使反射波主频有更明显的降低，利用这种频率在空间的变化可指示烃类异常。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

Claims (3)

1.一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法，其特征在于先对叠前地震信号做加窗处理，消除干扰波对有效信号的影响；再利用复地震道技术，通过Hilbert变换获取地震信号的瞬时频率属性及其随偏移距的变化信息，通过地震信号的瞬时频率属性及其随偏移距的变化信息得到FVO曲线；将每条FVO曲线顺时针旋转90°，然后将旋转后多个道集的FVO曲线按顺序排列在一起，挂在一个目的储藏层位上，得到基于瞬时频率属性的叠前偏移距体；结合模型和测井资料，找到与油气相关的变化特征；在基于瞬时频率的叠前偏移距体中，烃类异常区的瞬时频率值明显小于同一偏移距非异常区的瞬时频率，而且随着偏移距的增加而减小；从而进行储层烃类预测。

2.根据权利要求1所述的一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法，其特征在于实现步骤为：

(1)、采用人工激发并由检波器记录地震波，取得原始叠前地震数据，去噪保幅处理，抽取叠前地震道集并对其做同相轴拉平处理；

(2)、通过Hilbert变换获取复地震道信号X(t)＝f(t)+ih(t)，继而求得瞬时频率

拾取每个CMP道集的FVO曲线；

(3)、将每条FVO曲线顺时针旋转90°，此时数值方向是每个CMP道集的偏移距，水平方向是偏移距对应的瞬时频率信息；

(4)、将旋转后的多个CMP道集的FVO曲线顺序排列在一起，挂在目的储层上，由此得到基于瞬时频率属性的叠前偏移距体，纵坐标表示偏移距信息，横坐标表示CMP道号；

(5)、瞬时频率的突变位置对应了含烃类异常储层的位置，当储层中含有某种烃类物质时，地层衰减因子变大，从而使反射波主频有更明显的降低，利用这种频率在空间的变化可指示烃类异常。

3.根据权利要求1所述的一种基于叠前瞬时频率属性分析的储层烃类预测方法，其特征在于在基于高密观测系统的三层地层模型叠前资料解释上的应用，具体步骤如下：

(1)、在基于高密观测系统的三层地层模型中有四个区域，区域1纵波速度Vp＝4600m/s，横波速度Vs＝Vp/2，密度ρ＝2.2g/cm³，品质因数Q＝100；区域2中Vp＝4500m/s，s＝Vp/2，密度ρ＝2.2g/cm³，品质因数Q＝80；区域3中Vp＝4200m/s，s＝Vp/2，密度ρ＝2.0g/cm³，品质因数Q＝20，区域4中介质参数与区域1相同；

(2)、该模型在2500m深度的中间位置有个长600m，厚50m的烃类异常区，即区域3；在地表设置了91个激发炮点，炮间隔为50m；每一炮对应1000个检波器，间距为5m；

(3)、该模型的部分叠前地震记录，共有91000道，采样点数为3400，采样间隔为500us，共1900个CMP道集；

(4)、任取一道目的层地震信号，对目的层加窗，并通过Hilbert变换得到有用信号的瞬时频率；

(5)、沿目的层同相轴拾取异常区CMP的频率随偏移距的变化曲线，即FVO曲线；

(6)、纵坐标为瞬时频率信息，横坐标为偏移距；瞬时频率在零偏位置值最大，随着偏移距的增加，逐渐减小；

(7)、分析道集的地震记录，拾取每个CMP道集的FVO曲线，经变换，得到道集在正偏移距范围内的基于瞬时频率属性的叠前偏移距体；

(8)、在该基于瞬时频率属性的叠前偏移距体中，瞬时频率发生异常突变的区域，瞬时频率的突变位置对应了含烃类异常储层的位置，当储层中含有某种烃类物质时，地层衰减因子变大，从而使反射波主频有更明显的降低，利用这种频率在空间的变化可指示烃类异常。