CN106468783A - 岩性油气藏瞬时属性的提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种岩性油气藏瞬时属性的提取方法,属于油气物探工程领域。该提取方法包括以下步骤:(1)得到固有模态函数分量,并对第一原始地震信号进行重构,以获得第一重构原始地震信号;(2)进行希尔伯特变换,并计算各阶固有模态函数分量对应的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位;(3)第二原始地震信号重复步骤(1)-(2),获得第二原始地震信号的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位,以此类推,获得第N原始信号的各阶固有模态函数分量相应的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位;(4)获得瞬时频率剖面;(5)获得瞬时振幅剖面;(6)获得瞬时相位剖面;瞬时频率剖面、瞬时振幅剖面和瞬时相位剖面以对岩性油气藏中的储层进行识别。
Description
技术领域
本发明涉及油气物探工程领域,特别涉及岩性油气藏瞬时属性的提取方法。
背景技术
近年来,随着勘探程度的提高,重点勘探目标已经有构造油气藏转向岩性地层油气藏。而岩性油气藏与构造油气藏相比,具有储层类型多样、砂体纵横向变化快、储层的岩性、岩相及发育程度与分布特征复杂的特点。
在对岩性油气藏储层进行预测时通常采用地震属性技术。在地震属性技术中对于地震属性的提取方式主要为利用一些商业软件,例如兰德马克和斯伦贝谢公司的解释软件等等。但是,由于岩性油气藏受形态各异、成因复杂、分布隐蔽、微幅构造、小断层和薄层等因素的影响,使得地震属性的提取难度增大,主要体现在以下几个方面:第一,由于河道砂小、散、薄,使得地震分辨较难;第二,由于三角洲前缘砂,单砂体较薄,且与泥岩互层,使得地震反射特征不明显;第三,由于扇三角洲砂体受多物源、相变快影响,使得有利相带较窄。而且目前所利用的软件对所需提取的地震属性没有针对性,使得不能对复杂的岩性油气藏储层进行有效的描述。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面,本发明提供了一种岩性油气藏瞬时属性的提取方法。所述技术方案如下:
本发明的一个目的是提供了一种岩性油气藏瞬时属性的提取方法。
根据本发明的一个方面,提供了一种岩性油气藏瞬时属性的提取方法,所述提取方法包括以下步骤:
(1)将读入的多道原始地震信号中的第一原始地震信号进行经验模态分解,得到不同时间尺度的固有模态函数分量,并对第一原始地震信号进行重构,以获得第一重构原始地震信号;
(2)对所述不同时间尺度的固有模态函数分量分别进行希尔伯特变换,并计算各阶固有模态函数分量对应的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位;
(3)将所述多道原始地震信号中的第二原始地震信号进行所述经验模态分解,并重复步骤(1)-(2),获得所述第二原始地震信号的各阶固有模态函数分量对应的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位,以此类推,获得所述多道原始地震信号中的第N原始信号的各阶固有模态函数分量相应的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位,其中N为大于等于2的整数;
(4)基于所述多道原始地震信号中所有的原始地震信号的同一阶固有模态函数分量的瞬时频率,以获得相应阶次的固有模态函数分量的瞬时频率剖面;
(5)基于所述所有的原始地震信号的同一阶固有模态函数分量的瞬时振幅,以获得相应阶次的固有模态函数分量的瞬时振幅剖面;
(6)基于所述所有的原始地震信号的同一阶固有模态函数分量的瞬时相位以获得相应阶次的固有模态函数分量的瞬时相位剖面;
其中,基于所提取的所述所有的原始地震信号相应阶次的固有模态函数分量的瞬时频率剖面、瞬时振幅剖面和瞬时相位剖面以对岩性油气藏中的储层进行识别。
进一步地,所述原始地震信号为二维地震信号。
进一步地,在通过所述经验模态分解后,所述多道原始地震信号中的每一道原始地震信号所获得的不同时间尺度的固有模态函数分量均包括第一阶固有模态函数分量、第二阶固有模态函数分量和第三阶固有模态函数分量。
具体地,在获得所述多道原始地震信号的所有的第一阶固有模态函数分量、第二阶固有模态函数分量、第三阶固有模态函数分量之后,基于所述所有的原始地震信号的第一阶固有模态函数分量获得第一阶固有模态函数分量剖面;
基于所述所有的原始地震信号的第二阶固有模态函数分量获得第二阶固有模态函数分量剖面;
基于所述所有的原始地震信号的第三阶固有模态函数分量获得第三阶固有模态函数分量剖面。
进一步地,在获得所述多道原始地震信号的所有的所述重构原始地震信号之后,基于所述所有的重构原始地震信号以获得原始地震信号剖面。
具体地,所述第一阶固有模态函数分量剖面为地震数据中频率最高的部分,用于对岩性油气藏的微幅构造、薄互层、小断层和裂缝的储油层进行识别。
具体地,在所述第二阶固有模态函数分量剖面中形成的同相轴的位置与所述原始地震信号剖面中形成的同相轴的位置彼此对应,用于识别地层构造特征。
进一步地,所述相应阶次的固有模态函数分量的瞬时频率剖面包括第一阶固有模态函数分量瞬时频率剖面、第二阶固有模态函数分量瞬时频率剖面和第三阶固有模态函数分量瞬时频率剖面;
所述相应阶次的固有模态函数分量的瞬时振幅剖面包括第一阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面、第二阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面和第三阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面;
所述相应阶次的固有模态函数分量的瞬时相位剖面包括第一阶固有模态函数分量瞬时相位剖面、第二阶固有模态函数分量瞬时相位剖面和第三阶固有模态函数分量瞬时相位剖面。
具体地,所述第一阶固有模态函数分量瞬时频率剖面用于识别地层信息。
具体地,在所述第一阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面中形成的同相轴用于对波阻抗界面识别,以实现对地层分界面的识别。
进一步地,所述第一阶固有模态函数分量瞬时相位剖面、第二阶固有模态函数分量瞬时相位剖面和第三阶固有模态函数分量瞬时相位剖面用于从不同时间尺度识别所述所有的原始地震信号的瞬时相位特征。
进一步地,在所述每一道原始地震信号的各阶固有模态函数分量进行希尔伯特变换的同时,对相应的所述重构原始地震信号进行希尔伯特变换,并获得所述相应的重构原始地震信号的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位。
具体地,在获得所述多道原始地震信号的所有的重构原始地震信号的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位之后,基于所述所有的重构原始地震信号的瞬时频率获得原始地震信号瞬时频率剖面;
基于所述所有的重构原始地震信号的瞬时振幅获得原始地震信号瞬时振幅剖面;
基于所述所有的重构原始地震信号的瞬时相位获得原始地震信号瞬时相位剖面。
具体地,所述每一道原始地震信号的所述重构原始地震信号均表达为:
其中,x(t)为每一道原始地震信号进行所述经验模态分解后获得的相应的所述重构原始地震信号,cj为相应的所述原始地震信号的第j阶固有模态函数分量,其中j≥1,且j∈Z,rn为x(t)的剩余项,其中n≥1,且n∈Z。
具体地,所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量的希尔伯特变换为:
其中,X(τ)是每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量,Y(t)是与每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量相对应的希尔伯特变换。
具体地,所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量的瞬时振幅为:
所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量的瞬时相位为:
所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量的瞬时频率为:
其中,X(t)为所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量;
Y(t)为所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量的相应的希尔伯特变换;
a(t)为所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数相应的瞬时振幅;
θ(t)为所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数相应的瞬时相位;
ω(t)为所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数相应的瞬时频率。
进一步地,对所述每一道原始地震信号进行所述经验模态分解均包括下列步骤:
a1计算获得所述原始地震信号的所有的极大值,并通过三次样条函数拟合所有的极大值以获得所述原始地震信号的上包络线;
a2计算获得所述原始地震信号的所有的极小值,并通过三次样条函数拟合所有的极小值以获得所述原始地震信号的下包络线;
a3计算上包络线和下包络线的平均值以获得所述原始地震信号的均值包络线;
a4计算所述原始地震信号与所述均值包络线之间的差值,以获得所述原始地震信号的第一数据序列,之后获得所述原始地震信号的第一阶固有模态函数分量;
a5将所述原始地震信号的第一阶固有模态函数分量从所述原始地震信号中分离以获得第一差值信号;
a6将所述第一差值信号重复步骤a1-a4,以获得所述原始地震信号的第二阶固有模态函数分量;
a7将所述原始地震信号的第二阶固有模态函数分量从所述第一差值信号中分离以获得第二差值信号,以此类推,获得所述原始地震信号的第三阶固有模态函数分量与第三差值信号、所述原始地震信号的第四阶固有模态函数分量与第四差值信号……和所述原始地震信号的第n阶固有模态函数分量与第n差值信号,其中n为大于等于5的整数。
具体地,在步骤a7中,当获得的所述原始地震信号的第n差值信号为单调函数或者趋近于零时,结束所述原始地震信号的经验模态分解过程。
具体地,在步骤a4中,在获得所述原始地震信号的第一数据序列之后,判断所述第一数据序列是否满足固有模态函数的条件,当所述第一数据序列满足固有模态函数的条件时,将所述第一数据序列作为第一阶固有模态函数分量;
当所述第一数据序列不满足固有模态函数的条件时,使所述第一数据序列重复步骤a1-a3,之后计算所述第一数据序列与所述第一数据序列的均值包络线的差值,以获得第二数据序列,并判断所述第二数据序列是否满足固有模态函数的条件,以此类推,直到所获得的第m数据序列符合固有模态函数的条件时,将第m数据序列作为第一阶固有模态函数分量,以实现对所述第一阶固有模态函数分量的筛选,其中m为大于等于2的整数;
所述原始地震信号的第二阶固有模态函数分量至第n阶固有模态函数分量的筛选方式与所述原始地震信号的第一阶固有模态函数分量的筛选方式相同,其中n为大于等于2的整数。
本发明提供的技术方案的有益效果是:
(1)本发明提供的岩性油气藏瞬时属性的提取方法是在经验模态分解的基础上进行的,通过经验模态分解可以使地震信号被分解为不同的时间尺度,其中,高频分量结果突出了原始剖面中的一些微幅构造、薄互层以及小断层和裂缝;
(2)本发明提供的岩性油气藏瞬时属性的提取方法在经过经验模态分解之后,将分解得到的分量结果进行希尔伯特变换,并提取对应的“三瞬”剖面,可以对岩性油气藏中的河道砂、三角洲前缘以及前三角洲储层进行有效的识别;
(3)本发明提供的岩性油气藏瞬时属性的提取方法与用商业软件提取的地震属性相比,通过本发明提供的岩性油气藏瞬时属性的提取方法提供的“三瞬”属性更具有针对性,可以对岩性油气藏储层进行更好的描述,从而对提高勘探成效具有重要意义。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的岩性油气藏瞬时属性的提取方法的流程图;
图2a是原始地震信号剖面图;
图2b是第一阶固有模态函数分量剖面图;
图2c是第二阶固有模态函数分量剖面图;
图2d是第三阶固有模态函数分量剖面图;
图3是图1所示的经验模态分解的原理示意图;
图4a是图1所示的固有模态函数分量的瞬时频率剖面中的第一阶固有模态函数瞬时频率剖面图;
图4b是图1所示的固有模态函数分量的瞬时频率剖面中的第二阶固有模态函数瞬时频率剖面图;
图4c是图1所示的固有模态函数分量的瞬时频率剖面中的第三阶固有模态函数瞬时频率剖面图;
图4d是图1所示的重构原始地震信号的原始地震信号瞬时频率剖面;
图5a是图1所示的固有模态函数分量的瞬时振幅剖面中的第一阶固有模态函数瞬时振幅剖面图;
图5b是图1所示的固有模态函数分量的瞬时振幅剖面中的第二阶固有模态函数瞬时振幅剖面图;
图5c是图1所示的固有模态函数分量的瞬时振幅剖面中的第三阶固有模态函数瞬时振幅剖面图;
图5d是图1所示的重构原始地震信号的原始地震信号瞬时振幅剖面;
图6a是图1所示的固有模态函数分量的瞬时相位剖面中的第一阶固有模态函数瞬时相位剖面图;
图6b是图1所示的固有模态函数分量的瞬时相位剖面中的第二阶固有模态函数瞬时相位剖面图;
图6c是图1所示的固有模态函数分量的瞬时相位剖面中的第三阶固有模态函数瞬时相位剖面图;
图6d是图1所示的重构原始地震信号的原始地震信号瞬时相位剖面;
其中,原始地震信号的剖面中形成的同相轴10。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1,其示出了根据本发明的一个实施例的岩性油气藏瞬时属性的提取方法的流程。岩性油气藏瞬时属性的提取方法包括下列步骤:
(1)将读入的多道原始地震信号中的第一原始地震信号进行经验模态分解,得到不同时间尺度的固有模态函数分量,并对第一原始地震信号进行重构,以获得多道原始地震信号的重构原始地震信号中的第一重构原始地震信号;
(2)对不同时间尺度的固有模态函数分量分别进行希尔伯特变换,并计算各阶固有模态函数分量对应的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位;
(3)将多道原始地震信号中的第二原始地震信号进行经验模态分解,并重复步骤(1)-(2),获得第二原始地震信号的各阶固有模态函数分量对应的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位,以此类推,获得多道原始地震信号中的第N原始信号的各阶固有模态函数分量相应的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位,其中N为大于等于2的整数;
(4)基于多道原始地震信号中所有的原始地震信号的同一阶固有模态函数分量的瞬时频率,以获得相应阶次的固有模态函数分量的瞬时频率剖面;
(5)基于所有的原始地震信号的同一阶固有模态函数分量的瞬时振幅,以获得相应阶次的固有模态函数分量的瞬时振幅剖面;
(6)基于所有的原始地震信号的同一阶固有模态函数分量的瞬时相位以获得相应阶次的固有模态函数分量的瞬时相位剖面。
具体地,基于所提取的所有的原始地震信号相应阶次的固有模态函数分量的瞬时频率剖面、瞬时振幅剖面和瞬时相位剖面以对岩性油气藏中的储层进行识别。
在本发明的一个示例中,在读入多道原始地震信号之前,首先需要选取合适的地震剖面,例如所选取的地震剖面可以为连井地震剖面。所读入的多道原始地震信号中的每一道均为二维地震信号。本示例仅是一种说明性示例,不应当理解为对本发明的一种限制,在选择地震剖面时,还可以选择其它例如适于研究的地震剖面,在选择地震信号时,也可以选择三维地震信号。
在本发明的另一示例中,每一道原始地震信号的重构原始地震信号均表达为:
其中,x(t)为每一道原始地震信号进行经验模态分解后获得的相应的重构原始地震信号,cj为相应的原始地震信号的第j阶固有模态函数分量,其中j≥1,且j∈Z,rn为x(t)的剩余项,其中n≥1,且n∈Z。
在本发明的还一示例中,每一道原始地震信号通过经验模态分解后所获得的不同时间尺度的固有模态函数分量均包括第一阶固有模态函数分量、第二阶固有模态函数分量和第三阶固有模态函数分量。也就是说,第一原始地震信号通过经验模态分解后所获得的不同时间尺度的固有模态函数分量包括第一原始地震信号第一阶固有模态函数分量、第一原始地震信号第二阶固有模态函数分量和第一原始地震信号第三阶固有模态函数分量;第二原始地震信号通过经验模态分解后所获得的不同时间尺度的固有模态函数分量包括第二原始地震信号第一阶固有模态函数分量、第二原始地震信号第二阶固有模态函数分量和第二原始地震信号第三阶固有模态函数分量,以此类推,第N原始地震信号通过经验模态分解后所获得的不同时间尺度的固有模态函数分量包括第N原始地震信号第一阶固有模态函数分量、第N原始地震信号第二阶固有模态函数分量和第N原始地震信号第三阶固有模态函数分量,其中N为大于等于2的整数。当然本领域的技术人员可以根据需要将每一道原始地震信号进行经验模态分解,均可以获得第一阶固有模态函数、第二阶固有模态函数、第三阶固有模态函数……和第n阶固有模态函数,其中n为大于等于1的整数。本示例仅是一种说明性示例,不应当理解为对本发明的一种限制。
参见图2a,在获得多道原始地震信号的所有的重构原始地震信号之后,基于所有的重构原始地震信号以获得原始地震信号的时间、原始地震信号道号和重构原始地震信号的关系图,即原始地震信号剖面。也就是说,将所有的重构后的原始地震信号反映在同一个的时间-原始地震信号道号-重构原始地震信号的关系图中。当然本领域的技术人员可以明白,原始地震信号剖面可以为时间-原始地震信号道号-重构原始地震信号三维图,也可以通过二维图进行表示,其中第三维通过颜色表示在该二维图中。具体如图2a所示,在原始地震信号剖面中,将横坐标设置为原始地震信号道号,纵坐标设置为时间,而重构原始地震信号通过颜色表示在原始地震信号道号-时间的二维图中,本示例仅是一种说明性示例,不应当理解为对本发明的一种限制。
结合图2b至图2d所示,在经过经验模态分解获得每一道原始地震信号的第一阶固有模态函数分量、第二阶固有模态函数分量和第三阶固有模态函数分量之后,基于所有的原始地震信号的第一阶固有模态函数分量获得时间、第一阶固有模态函数分量和原始地震信号道号的关系图,即第一阶固有模态函数分量剖面(如图2b所示)。也就是说,将多道原始地震信号的所有的第一阶固有模态函数分量同时反映在同一个的时间、原始地震信号道号和第一阶固有模态函数分量的关系图中。
当然本领域的技术人员可以明白,第一阶固有模态函数分量剖面可以是时间-原始地震信号道号-第一阶固有模态函数分量的三维图;还可以是二维图,其中第三维通过颜色表示在该二维图中。具体参见图2b,在第一阶固有模态函数分量剖面中,将横坐标设置为原始地震信号道号,将纵坐标设置为时间,第一阶固有模态函数分量通过颜色表示在原始地震信号道号-时间的二维图中。本示例仅是一种说明性示例,不应当理解为对本发明的一种限制,因此在对多道原始地震信号的所有的第一阶固有模态函数分量等地震数据进行处理时,还可以采用其它方式进行处理。
具体地,第一阶固有模态函数分量剖面为地震数据中频率最高的部分,反映出了一些细节,同时可能包含高频噪声,可以用于对岩性油气藏进行构造解释,针对微幅构造、薄互层、小断层和裂缝储油层进行识别。
在获得第一阶固有模态函数分量剖面的同时,基于所有的原始地震信号的第二阶固有模态函数分量获得时间、第二阶固有模态函数分量和原始地震信号道号的关系图,即第二阶固有模态函数分量剖面。也就是说,将多道原始地震信号的所有的第二阶固有模态函数分量同时反映在同一个的时间、原始地震信号道号和第二阶固有模态函数分量的关系图中(如图2c所示)。
当然本领域的技术人员可以明白,第二阶固有模态函数分量剖面可以是时间-原始地震信号道号-第二阶固有模态函数分量的三维图;还可以是二维图,其中第三维通过颜色表示在该二维图中。具体参见图2c,在第二阶固有模态函数分量剖面中,将横坐标设置为原始地震信号道号,将纵坐标设置为时间,而第二阶固有模态函数分量通过颜色表示在原始地震信号道号-时间的二维图中。本示例仅是一种说明性示例,不应当理解为对本发明的一种限制,因此在对多道原始地震信号的所有的第二阶固有模态函数分量等地震数据进行处理时,还可以采用其它方式进行处理。
具体地,结合图2a和图2c所示,第二阶固有模态函数分量剖面中形成的同相轴与原始地震信号剖面中形成的同相轴10的相对应,而且形成的同一同相轴中有一部分同相轴是连续的,有一部分同相轴是不连续,即断开的。通过对比可以得知,与原始地震信号剖面相比,第二阶固有模态函数分量剖面中还有较少的干扰,其主要反映地层的构造特征。
在获得第二阶固有模态函数分量剖面的同时,基于所有的原始地震信号的第三阶固有模态函数分量获得获得时间、第三阶固有模态函数分量和原始地震信号道号的关系图,即第三阶固有模态函数分量剖面(如图2d所示)。也就是说,将多道原始地震信号的所有的第三阶固有模态函数分量同时反映在同一个的时间、原始地震信号道号和第三阶固有模态函数分量的关系图中。
当然本领域的技术人员可以明白,第三阶固有模态函数分量剖面可以是时间-原始地震信号道号-第三阶固有模态函数分量的三维图;还可以是二维图,其中第三维通过颜色表示在该二维图中。具体参见图2d,在第三阶固有模态函数分量剖面中,将横坐标设置为原始地震信号道号,将纵坐标设置为时间,而第三阶固有模态函数分量通过颜色表示在原始地震信号道号-时间的二维图中。本示例仅是一种说明性示例,不应当理解为对本发明的一种限制,因此在对多道原始地震信号的所有的第三阶固有模态函数分量等地震数据进行处理时,还可以采用其它方式进行处理。
具体地,结合图2b至图2d所示,在第三阶固有模态函数分量剖面中,可以看出反射层变模糊,反射能量较弱。由此可以得知,随着经验模态分解次数的增加,信号幅度越来越小,主要成分主要反映在前几个模态分量上,因此,进行经验模态分解所获得的三阶以后的固有模态函数剖面会变得更模糊。
参见图3,在本发明的一个示例中,对每一道原始地震信号进行经验模态分解均包括下列步骤:
a1计算获得原始地震信号X(t)的所有的极大值,并通过三次样条函数拟合所有的极大值以获得第一原始地震信号的上包络线Xmax(t);
a2计算获得原始地震信号X(t)的所有的极小值,并通过三次样条函数拟合所有的极小值以获得第一原始地震信号的下包络线Xmin(t);
a3通过公式m(t)=(Xmax(t)+Xmin(t))/2计算上包络线和下包络线的平均值,以获得原始地震信号的均值包络线m(t);
a4通过公式h(t)=X(t)-m(t)计算原始地震信号X(t)与均值包络线m(t)之间的差值,以获得原始地震信号X(t)的第一数据序列h(t),之后获得原始地震信号X(t)的第一阶固有模态函数分量C1(t);
a5将原始地震信号X(t)的第一阶固有模态函数分量C1(t),从原始地震信号中分离以获得第一差值信号R1(t);
a6将第一差值信号R1(t)重复步骤a1-a4,以获得第一原始地震信号的第二阶固有模态函数分量C2(t);
a7将原始地震信号X(t)的第二阶固有模态函数分量C2(t)从第一差值信号中分离以获得第二差值信号R2(t),以此类推,获得原始地震信号X(t)的第三阶固有模态函数分量C3(t)与第三差值信号R3(t)、原始地震信号X(t)的第四阶固有模态函数分量C4(t)与第四差值信号R4(t)……和原始地震信号X(t)的第n阶固有模态函数分量Cn(t)与第n差值信号Rn(t),其中n为大于等于5的整数。
在发明的一个示例中,在步骤a7中,当获得的原始地震信号X(t)的第n差值信号Rn(t)为单调函数或者趋近于零时,结束对原始地震信号X(t)的经验模态分解过程。
在本发明的另一示例中,在步骤a4中,在获得原始地震信号X(t)的第一数据序列h(t)之后,判断第一数据序列h(t)是否符合固有模态函数的条件,当第一数据序列h(t)符合固有模态函数的条件时,将第一数据序列h(t)作为第一阶固有模态函数分量C1(t)。
当第一数据序列h(t)不符合固有模态函数的条件时,使第一数据序列h(t)记为h(t)=X(t),并重复步骤a1-a3,也就是说,使第一数据序列按照原始地震信号的筛选固有模态函数的方式对新的数据序列,即第一数据序列进行固有模态函数的筛选。之后计算第一数据序列h(t)与第一数据序列的均值包络线的差值,以获得第二数据序列,并判断第二数据序列是否符合固有模态函数的条件,以此类推,直到所获得的第m数据序列符合固有模态函数的条件时,将第m数据序列作为第一阶固有模态函数分量,以实现对第一阶固有模态函数分量的筛选,其中m为大于等于2的整数。
原始地震信号X(t)的第二阶固有模态函数分量C2(t)至第n阶固有模态函数分量Cn(t)的筛选方式与原始地震信号X(t)的第一阶固有模态函数分量C1(t)的筛选方式相同,其中n为大于等于2的整数。
在本发明的还一示例中,在每一道原始地震信号的各阶固有模态函数分量进行希尔伯特变换的同时,对相应的重构原始地震信号进行希尔伯特变换,并获得相应的重构原始地震信号的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位。也就是说,在对第一原始地震信号的第一阶固有模态函数分量、第二阶固有模态函数分量和第三阶固有模态函数分量分别进行希尔伯特变换的同时,对第一重建原始地震信号进行希尔伯特变换;在获得第一原始地震信号的第一阶固有模态函数分量的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位,第二阶固有模态函数分量的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位,以及第三阶固有模态函数分量的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位的同时,根据第一重构原始地震信号希尔伯特变换获得第一重构原始地震信号的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位。以此类推,获得第二原始地震信号的第二重构原始地震信号希尔伯特变换、第二重构原始地震信号瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位……以及获得第N原始地震信号的第N重构原始地震信号希尔伯特变换、第N重构原始地震信号瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位,其中N为大于等于2的整数。
结合图1和图3所示,每一道原始地震信号的重构原始地震信号、第一阶固有模态函数、第二阶固有模态函数和第三阶固有模态函数分别按照下列公式进行希尔伯特变换,该公式为:
其中,X(τ)是每一道原始地震信号的重构原始地震信号、第一阶固有模态函数分量、第二阶固有模态函数分量或者第三阶固有模态函数分量,Y(t)是与每一道原始地震信号的重构原始地震信号、第一阶固有模态函数分量、第二阶固有模态函数分量或者第三阶固有模态函数对应的希尔伯特变换。当然本领域技术人员还可以根据需要通过上述希尔伯特变换公式对第四阶固有模态函数至第n阶固有模态函数进行希尔伯特变换,其中n为大于等于4的整数。
在分别对每一道固有模态函数的重构原始地震信号、第一阶固有模态函数分量、第二阶固有模态函数分量和第三阶固有模态函数分量进行希尔伯特变换之后,分别通过下列公式获得每一道原始地震信号的重构原始地震信号的瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率;获得每一道原始地震信号的第一阶固有模态函数的瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率;获得每一道原始地震信号的第二阶固有模态函数的瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率以及获得每一道原始地震信号的第三阶固有模态函数的瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率。当然本领域技术人员可以明白,通过下列公式还可以获得每一道原始地震信号的第四阶固有模态函数分量至第n阶固有模态函数分量的瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率,其中n为大于等于4的整数。
每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量的
瞬时振幅为:
每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量的瞬时相位为:
每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量的瞬时频率为:
其中,X(t)为每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量;
Y(t)为每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量的相应的希尔伯特变换;
a(t)为每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量相应的瞬时振幅;
θ(t)为每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量相应的瞬时相位;
ω(t)为每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量相应的瞬时频率。
基于多道原始地震信号中所有的原始地震信号的同一阶固有模态函数分量的瞬时频率获得的相应阶次的固有模态函数分量的时间、瞬时频率和原始地震信号道号的关系图,即固有模态函数分量的瞬时频率剖面。本领域技术人员可以明白固有模态函数分量的瞬时频率剖面可以为时间-瞬时频率-原始地震信号道号的三维图,也可以为二维图,其中第三维通过颜色表示在该二维图中,即横坐标和纵坐标分别为时间和原始地震信号道号,瞬时频率采用颜色进行区分。
参见图4a至图4c,该固有模态函数分量的瞬时频率剖面包括第一阶固有模态函数分量瞬时频率剖面、第二阶固有模态函数分量瞬时频率剖面和第三阶固有模态函数分量瞬时频率剖面。也就是说,将多道原始地震信号的所有的第一阶固有模态函数分量的瞬时频率反映在同一个的时间、瞬时频率和原始地震信号道号的关系图中。具体地,如图4a所示,在第一阶固有模态函数分量瞬时频率剖面中,将横坐标设置为原始地震信号道号,纵坐标设置为时间,而所有的第一阶固有模态函数分量的瞬时频率通过颜色表示在该原始地震信号道号-时间的二维图中。
相应地,多道原始地震信号的所有的第二阶固有模态函数分量的瞬时频率反映在同一个的时间、瞬时频率和原始地震信号道号的关系图中。具体地,如图4b所示,在第二阶固有模态函数分量瞬时频率剖面中,将横坐标设置为原始地震信号道号,纵坐标设置为时间,而所有的第二阶固有模态函数分量的瞬时频率通过颜色表示在该原始地震信号道号-时间的二维图中。
相应地,多道原始地震信号的所有的第三阶固有模态函数分量的瞬时频率等地震数据反映在同一个的时间、瞬时频率和原始地震信号道号的关系图中。具体地,如图4c所示,在第三阶固有模态函数分量瞬时频率剖面中,将横坐标设置为原始地震信号道号,纵坐标设置为时间,而所有的第三阶固有模态函数分量的瞬时频率通过颜色表示在该原始地震信号道号-时间的二维图中。当然本领域技术人员可以明白,以此类推,还可以获得第四阶固有模态函数分量瞬时频率剖面至第n阶固有模态函数分量瞬时频率剖面,其中n为大于等于4的整数。
基于多道原始地震信号中所有的原始地震信号的同一阶固有模态函数分量的瞬时振幅获得的相应阶次的固有模态函数分量的时间、振幅和原始地震信号道号的关系图,即固有模态函数分量的瞬时振幅剖面。本领域技术人员可以明白固有模态函数分量的瞬时振幅剖面可以为时间-振幅-原始地震信号道号的三维图,也可以为二维彩色图,即横坐标和纵坐标分别为时间和原始地震信号道号,瞬时振幅通过颜色表示在该原始地震信号道号-时间的二维图中。
参见图5a至5c,该固有模态函数分量的瞬时振幅剖面包括第一阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面、第二阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面和第三阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面。也就是说,将多道原始地震信号的所有的第一阶固有模态函数分量的瞬时振幅反映在同一个的时间、瞬时振幅和原始地震信号道号的关系图中。具体地,如图5a所示,在第一阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面中,将横坐标设置为原始地震信号道号,纵坐标设置为时间,而所有的第一阶固有模态函数分量的瞬时振幅通过颜色表示在该原始地震信号道号-时间的二维图中。
相应地,多道原始地震信号的所有的第二阶固有模态函数分量的瞬时振幅反映在同一个的时间、瞬时振幅和原始地震信号道号的关系图中。具体地,如图5b所示,在第二阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面中,将横坐标设置为原始地震信号道号,纵坐标设置为时间,而所有的第二阶固有模态函数分量的瞬时振幅通过颜色表示在该原始地震信号道号-时间的二维图中。
相应地,多道原始地震信号的所有的第三阶固有模态函数分量的瞬时振幅等地震数据反映在同一个的时间、振幅和原始地震信号道号的关系图中。具体地,如图5c所示,在第三阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面中,将横坐标设置为原始地震信号道号,纵坐标设置为时间,而所有的第三阶固有模态函数分量的瞬时振幅通过颜色表示在该原始地震信号道号-时间的二维图中。当然本领域技术人员可以明白,以此类推,还可以获得第四阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面至第n阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面,其中n为大于等于4的整数。
具体地,在第一阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面中形成的瞬时振幅同相轴相当清晰,具有较大的波阻抗差,从而具有很好的波阻抗界面识别能力,该波阻抗界面与地层中的地层分界面相对应,这样使得能够更好的通过第一阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面分辨出地层分解面。随着分解次数的增加,尺度变大,瞬时振幅值依次减小,分辨率也随之降低。
基于多道原始地震信号中所有的原始地震信号的同一阶固有模态函数分量的瞬时相位获得的相应阶次的固有模态函数分量的时间、瞬时相位和原始地震信号道号的关系图,即固有模态函数分量的瞬时相位剖面。本领域技术人员可以明白固有模态函数分量的瞬时相位剖面可以为时间-瞬时相位-原始地震信号道号的三维图,也可以为二维图,其中第三维通过颜色表示在该二维图中。即横坐标和纵坐标分别为时间和原始地震信号道号,瞬时相位采用颜色表示在原始地震信号道号-时间的二维图中。
结合图6a至图6c所示,该固有模态函数分量的瞬时相位剖面包括第一阶固有模态函数分量瞬时相位剖面、第二阶固有模态函数分量瞬时相位剖面和第三阶固有模态函数分量瞬时相位剖面。也就是说,将多道原始地震信号的所有的第一阶固有模态函数分量的瞬时相位反映在同一个的时间、瞬时相位和原始地震信号道号的关系图中。具体地,如图6a所示,在第一阶固有模态函数分量瞬时相位剖面中,将横坐标设置为原始地震信号道号,纵坐标设置为时间,而所有的第一阶固有模态函数分量的瞬时相位通过颜色表示在该原始地震信号道号-时间的二维图中。
相应地,多道原始地震信号的所有的第二阶固有模态函数分量的瞬时相位反映在同一个的时间、瞬时相位和原始地震信号道号的关系图中。具体地,如图6b所示,在第二阶固有模态函数分量瞬时相位剖面中,将横坐标设置为原始地震信号道号,纵坐标设置为时间,而所有的第二阶固有模态函数分量的瞬时相位通过颜色表示在该原始地震信号道号-时间的二维图中。
相应地,多道原始地震信号的所有的第三阶固有模态函数分量的瞬时相位等地震数据反映在同一个的时间、相位和原始地震信号道号的关系图中。具体地,如图6c所示,在第三阶固有模态函数分量瞬时相位剖面中,将横坐标设置为原始地震信号道号,纵坐标设置为时间,而所有的第三阶固有模态函数分量的瞬时相位通过颜色表示在该原始地震信号道号-时间的二维图中。
当然本领域技术人员可以明白,以此类推,还可以获得第四阶固有模态函数分量瞬时相位剖面至第n阶固有模态函数分量瞬时相位剖面,其中n为大于等于4的整数。
结合图6a至图6d所示,在第一阶固有模态函数分量至第三阶固有模态函数分量对应的瞬时相位剖面中,可以从不同尺度上识别和反映原始地震信号的瞬时相位特征。
同时,在获得多道原始地震信号的所有的重构原始地震信号的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位之后,基于所述所有的重构原始地震信号的瞬时频率获得时间、原始地震信号道号和瞬时频率的关系图中,即原始地震信号瞬时频率剖面。具体参见图4d,在原始地震信号瞬时频率剖面中,将横坐标设置为原始地震信号道号,纵坐标设置为时间,而所有的重构原始地震信号的瞬时频率通过那颜色表示在该原始地震信号道号-时间的二维图中。
相应地,基于所有的重构原始地震信号的瞬时振幅获得时间、瞬时振幅和原始地震信号道号的关系图,即原始地震信号瞬时振幅剖面。具体参见图5d,在原始地震信号瞬时振幅剖面中,将横坐标设置为原始地震信号道号,纵坐标设置为时间,而所有的重构原始地震信号的瞬时振幅通过那颜色表示在该原始地震信号道号-时间的二维图中。
相应地,基于所有的重构原始地震信号的瞬时相位获得时间、瞬时振幅和原始地震信号道号的关系图,即原始地震信号瞬时相位剖面。具体参见图6d,在原始地震信号瞬时相位剖面中,将横坐标设置为原始地震信号道号,纵坐标设置为时间,而所有的重构原始地震信号的瞬时相位通过那颜色表示在该原始地震信号道号-时间的二维图中。
原始地震信号瞬时频率剖面、瞬时振幅剖面和瞬时振幅剖面的获得原理与各阶固有模态函数分量瞬时频率剖面、瞬时振幅剖面和瞬时振幅剖面的获得原理相同,在此不再赘述。
结合图4a和图4d所示,所获得的第一阶固有模态函数分量瞬时频率剖面比原始地震信号瞬时频率剖面更容易识别地层信息。这是由于原始瞬时频率剖面包含着全频带的信息,低频成分会对高频成分信息产生干扰与屏蔽作用,而经过经验模态分解后的第一阶固有模态函数分量中提取的是地震数据中的最高频部分,反映出的是细节的变化,因此固有模态函数的瞬时属性参数有助于地震解释,更好的反映地层信息。
本发明主要提出了基于希尔伯特黄变换的“三瞬”属性(即瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位)提取方法,主要针对岩性油气藏中储层类型多样、砂体纵横向变化快、储层的岩性、岩相及发育程度与分布特征复杂的特点以及商业软件中提取的地震属性不具有针对性的问题。该方法在经验模态分解的基础上进行属性提取,能够很好的突出岩性油气藏的储层特点,并对其进行有效的识别和描述。
下面以某工区为例进一步说明本发明提供的岩性油气藏瞬时属性(也就是瞬时瞬时频率、瞬时相位和瞬时振幅的属性)的提取方法的实施过程。具体步骤为:
(1)选取工区内的一道地震剖面;
(2)将该剖面进行经验模态分解得到前三分量剖面;
(3)将原始剖面和前三分量剖面分别进行希尔伯特变换,并提取“三瞬”属性,即瞬时频率、瞬时相位和瞬时振幅的属性。
本发明提供的岩性油气藏瞬时属性的提取方法所获得的结果可用于工区的构造解释,并通过所提取的“三瞬”属性的剖面进行储层预测。
本发明提供的岩性油气藏瞬时属性的提取方法具有以下特点:
(1)在经过经验模态分解之后,可以将地震信号分解成不同的尺度,其中,高频分量结果突出了原始剖面中的一些微幅构造、薄互层以及小断层和裂缝。将此分量结果进行希尔伯特变换后,提取对应的“三瞬”剖面,可以对岩性油气藏中的储层进行有效的识别。相比用商业软件提取的地震属性,该方法所提供的“三瞬”属性更具有针对性,因此,可以对岩性油气藏储层进行更好的描述,对提高勘探成效具有重要意义。
(2)通过工区实例证明,本发明提供的岩性油气藏瞬时属性的提取方法具有可行性和可靠性。提取的第一阶分量剖面可以用于构造精细解释,识别微幅构造、薄互层和小断层以及裂缝;所提取的“三瞬”属性的剖面可以用于储层识别和描述。
(3)本发明提供的岩性油气藏瞬时属性的提取方法克服了传统方法的不足之处,具有强烈的针对性,将其用于岩性油气藏的储层预测前景广阔。
本发明提供的技术方案的有益效果是:
(1)本发明提供的岩性油气藏瞬时属性的提取方法是在经验模态分解的基础上进行的,通过经验模态分解可以使地震信号被分解为不同的时间尺度,其中,高频分量结果突出了原始剖面中的一些微幅构造、薄互层以及小断层和裂缝;
(2)本发明提供的岩性油气藏瞬时属性的提取方法在经过经验模态分解之后,将分解得到的分量结果进行希尔伯特变换,并提取对应的“三瞬”剖面,可以对岩性油气藏中的河道砂、三角洲前缘以及前三角洲储层进行有效的识别;
(3)本发明提供的岩性油气藏瞬时属性的提取方法与用商业软件提取的地震属性相比,通过本发明提供的岩性油气藏瞬时属性的提取方法提供的“三瞬”属性更具有针对性,可以对岩性油气藏储层进行更好的描述,从而对提高勘探成效具有重要意义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (19)
1.一种岩性油气藏瞬时属性的提取方法,所述提取方法包括以下步骤:
(1)将读入的多道原始地震信号中的第一原始地震信号进行经验模态分解,得到不同时间尺度的固有模态函数分量,并对第一原始地震信号进行重构,以获得所述多道原始地震信号的重构原始地震信号中的第一重构原始地震信号;
(2)对所述不同时间尺度的固有模态函数分量分别进行希尔伯特变换,并计算各阶固有模态函数分量对应的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位;
(3)将所述多道原始地震信号中的第二原始地震信号进行所述经验模态分解,并重复步骤(1)-(2),获得所述第二原始地震信号的各阶固有模态函数分量对应的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位,以此类推,获得所述多道原始地震信号中的第N原始信号的各阶固有模态函数分量相应的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位,其中N为大于等于2的整数;
(4)基于所述多道原始地震信号中所有的原始地震信号的同一阶固有模态函数分量的瞬时频率,以获得相应阶次的固有模态函数分量的瞬时频率剖面;
(5)基于所述所有的原始地震信号的同一阶固有模态函数分量的瞬时振幅,以获得相应阶次的固有模态函数分量的瞬时振幅剖面;
(6)基于所述所有的原始地震信号的同一阶固有模态函数分量的瞬时相位以获得相应阶次的固有模态函数分量的瞬时相位剖面;
其中,基于所提取的所述所有的原始地震信号相应阶次的固有模态函数分量的瞬时频率剖面、瞬时振幅剖面和瞬时相位剖面以对岩性油气藏中的储层进行识别。
2.根据权利要求1所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
所述原始地震信号为二维地震信号。
3.根据权利要求2所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
在通过所述经验模态分解后,所述多道原始地震信号中的每一道原始地震信号所获得的不同时间尺度的固有模态函数分量均包括第一阶固有模态函数分量、第二阶固有模态函数分量和第三阶固有模态函数分量。
4.根据权利要求3所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
在获得所述多道原始地震信号的所有的第一阶固有模态函数分量、第二阶固有模态函数分量、第三阶固有模态函数分量之后,基于所述所有的原始地震信号的第一阶固有模态函数分量获得第一阶固有模态函数分量剖面;
基于所述所有的原始地震信号的第二阶固有模态函数分量获得第二阶固有模态函数分量剖面;
基于所述所有的原始地震信号的第三阶固有模态函数分量获得第三阶固有模态函数分量剖面。
5.根据权利要求4所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
在获得所述多道原始地震信号的所有的所述重构原始地震信号之后,基于所述所有的重构原始地震信号以获得原始地震信号剖面。
6.根据权利要求5所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
所述第一阶固有模态函数分量剖面为地震数据中频率最高的部分,用于对岩性油气藏的微幅构造、薄互层、小断层和裂缝的储油层进行识别。
7.根据权利要求6所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
在所述第二阶固有模态函数分量剖面中形成的同相轴的位置与所述原始地震信号剖面中形成的同相轴的位置彼此对应,用于识别地层构造特征。
8.根据权利要求7所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
所述相应阶次的固有模态函数分量的瞬时频率剖面包括第一阶固有模态函数分量瞬时频率剖面、第二阶固有模态函数分量瞬时频率剖面和第三阶固有模态函数分量瞬时频率剖面;
所述相应阶次的固有模态函数分量的瞬时振幅剖面包括第一阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面、第二阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面和第三阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面;
所述相应阶次的固有模态函数分量的瞬时相位剖面包括第一阶固有模态函数分量瞬时相位剖面、第二阶固有模态函数分量瞬时相位剖面和第三阶固有模态函数分量瞬时相位剖面。
9.根据权利要求8所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
所述第一阶固有模态函数分量瞬时频率剖面用于识别地层信息。
10.根据权利要求9所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
在所述第一阶固有模态函数分量瞬时振幅剖面中形成的同相轴用于对波阻抗界面识别,以实现对地层分界面的识别。
11.根据权利要求10所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
所述第一阶固有模态函数分量瞬时相位剖面、第二阶固有模态函数分量瞬时相位剖面和第三阶固有模态函数分量瞬时相位剖面用于从不同时间尺度识别所述所有的原始地震信号的瞬时相位特征。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
在所述每一道原始地震信号的各阶固有模态函数分量进行希尔伯特变换的同时,对相应的所述重构原始地震信号进行希尔伯特变换,并获得所述相应的重构原始地震信号的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位。
13.根据权利要求12所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
在获得所述多道原始地震信号的所有的重构原始地震信号的瞬时频率、瞬时振幅和瞬时相位之后,基于所述所有的重构原始地震信号的瞬时频率获得原始地震信号瞬时频率剖面;
基于所述所有的重构原始地震信号的瞬时振幅获得原始地震信号瞬时振幅剖面;
基于所述所有的重构原始地震信号的瞬时相位获得原始地震信号瞬时相位剖面。
14.根据权利要求13中任一项所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
所述每一道原始地震信号的所述重构原始地震信号均表达为:
其中,x(t)为每一道原始地震信号进行所述经验模态分解后获得的相应的所述重构原始地震信号,cj为相应的所述原始地震信号的第j阶固有模态函数分量,其中j≥1,且j∈Z,rn为x(t)的剩余项,其中n≥1,且n∈Z。
15.根据权利要求14所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量的希尔伯特变换为:
其中,X(τ)是每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量,Y(t)是与每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量相对应的希尔伯特变换。
16.根据权利要求15所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量的瞬时振幅为:
所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量的瞬时相位为:
所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量的瞬时频率为:
其中,X(t)为所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量;
Y(t)为所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数分量的相应的希尔伯特变换;
a(t)为所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数相应的瞬时振幅;
θ(t)为所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数相应的瞬时相位;
ω(t)为所述每一道原始地震信号的重构原始地震信号或者各阶固有模态函数相应的瞬时频率。
17.根据权利要求1所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
对所述每一道原始地震信号进行所述经验模态分解均包括下列步骤:
a1计算获得所述原始地震信号的所有的极大值,并通过三次样条函数拟合所有的极大值以获得所述原始地震信号的上包络线;
a2计算获得所述原始地震信号的所有的极小值,并通过三次样条函数拟合所有的极小值以获得所述原始地震信号的下包络线;
a3计算上包络线和下包络线的平均值以获得所述原始地震信号的均值包络线;
a4计算所述原始地震信号与所述均值包络线之间的差值,以获得所述原始地震信号的第一数据序列,之后获得所述原始地震信号的第一阶固有模态函数分量;
a5将所述原始地震信号的第一阶固有模态函数分量从所述原始地震信号中分离以获得第一差值信号;
a6将所述第一差值信号重复步骤a1-a4,以获得所述原始地震信号的第二阶固有模态函数分量;
a7将所述原始地震信号的第二阶固有模态函数分量从所述第一差值信号中分离以获得第二差值信号,以此类推,获得所述原始地震信号的第三阶固有模态函数分量与第三差值信号、所述原始地震信号的第四阶固有模态函数分量与第四差值信号……和所述原始地震信号的第n阶固有模态函数分量与第n差值信号,其中n为大于等于5的整数。
18.根据权利要求17所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
在步骤a7中,当获得的所述原始地震信号的第n差值信号为单调函数或者趋近于零时,结束所述原始地震信号的经验模态分解过程。
19.根据权利要求17所述的岩性油气藏瞬时属性的提取方法,其特征在于,
在步骤a4中,在获得所述原始地震信号的第一数据序列之后,判断所述第一数据序列是否满足固有模态函数的条件,当所述第一数据序列满足固有模态函数的条件时,将所述第一数据序列作为第一阶固有模态函数分量;
当所述第一数据序列不满足固有模态函数的条件时,使所述第一数据序列重复步骤a1-a3,之后计算所述第一数据序列与所述第一数据序列的均值包络线的差值,以获得第二数据序列,并判断所述第二数据序列是否满足固有模态函数的条件,以此类推,直到所获得的第m数据序列符合固有模态函数的条件时,将第m数据序列作为第一阶固有模态函数分量,以实现对所述第一阶固有模态函数分量的筛选,其中m为大于等于2的整数;
所述原始地震信号的第二阶固有模态函数分量至第n阶固有模态函数分量的筛选方式与所述原始地震信号的第一阶固有模态函数分量的筛选方式相同,其中n为大于等于2的整数。
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- 2015-08-18 CN CN201510509389.7A patent/CN106468783B/zh active Active
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