CN107255831A - 一种叠前频散属性的提取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及油气地震勘探领域，特别是涉及一种叠前频散属性的提取方法，该种提取方法通过对常规AVO分析技术进行拓展，从而可以挖掘得到不同频率地震反射的特征参数（振幅、频散和衰减等）随偏移距的变化规律，检测得到与油气饱和度有关的地震频散异常情况；并且为储层描述及流体预测提供更多了的敏感属性参数，从而减少油气预测问题的多解性。该种提取方法包括有对叠前地震数据进行分区预处理得到分区角度道集、提取得到分区角度道集时频谱、提取得到分区角度道集子波谱、计算得到分区角度道集反射系数谱以及不同频段所对应的反射系数、计算叠前频散属性等步骤。

Description

一种叠前频散属性的提取方法
技术领域
本发明涉及油气地震勘探领域，特别是涉及一种叠前频散属性的提取方法。
背景技术
随着油气勘探开发的不断深入，储层预测的精度要求也越来越高，为了解决越来越复杂的油气勘探难题，三维地震采集正朝着高覆盖方向发展，而处理技术也以“三高一准”作为基本目标，即高信噪比、高分辨率、高保真度和准确成像。多年生产实践的应用效果已经证实，以叠前地震资料为主体的储层流体识别技术在储层特征描述中的作用日益凸显，充分发掘叠前地震资料的有用信息，能够有效的降低勘探开发的风险与成本。
然而发明人发现，目前主流的流体识别方法主要为叠后地震频率的“吸收衰减”属性以及多孔弹性介质理论指导下的叠前参数反演。但是上述方法对于复杂的储集体，不同流体饱和状态下岩石弹性参数差异很小，流体类型识别困难。因此急需一种可以为储层描述及流体预测提供更多的敏感属性参数，且能够与流体特征建立密切关联的频散属性的提取方法，从而降低油气预测问题的多解性。
发明内容
本发明提供了一种叠前频散属性的提取方法，该种提取方法通过对常规AVO分析技术进行拓展，从而可以挖掘得到不同频率地震反射的特征参数(振幅、频散和衰减等)随偏移距的变化规律，检测得到与油气饱和度有关的地震频散异常情况；并且为储层描述及流体预测提供更多了的敏感属性参数，从而减少油气预测问题的多解性。
一种叠前频散属性的提取方法，所述提取方法包括有如下步骤：
步骤1：对叠前地震数据进行分区预处理，得到分区角度道集；
步骤2：利用叠前地震数据振幅谱提取技术，从步骤1所得分区角度道集中提取得到分区角度道集时频谱；
步骤3：利用瞬时子波提取技术，从步骤1所得分区角度道集中提取得到分区角度道集子波谱；
步骤4：根据步骤2所得分区角度道集时频谱以及步骤3所得分区角度道集子波谱，分别计算得到分区角度道集反射系数谱，并计算得到不同频段所对应的反射系数；
步骤5：根据步骤4所得不同频段所对应的反射系数，计算叠前频散属性。
较为优选的，所述步骤1对叠前地震数据进行分区预处理具体可描述为：
将叠前地震数据划分为3-5个分区角度道集。
较为优选的，所述步骤2中叠前地震数据振幅谱提取技术具体为广义S变换时频分析方法。
较为优选的，所述步骤3中利用瞬时子波提取技术，从步骤1所得分区角度道集中提取得到分区角度道集子波谱的步骤具体可描述为：
利用谱分解技术，对步骤1所得分区角度道集中的振幅谱在频率域内求取对数，得到分区角度道集振幅谱的对数域的谱；
利用傅立叶反变换，将分区角度道集振幅谱的对数域的谱从对数域变换至复赛域，得到分区角度道集振幅谱的复赛域的谱；
利用分区角度道集振幅谱的复赛域的谱将分区角度道集中的地震子波与分区角度道集中的反射系数分离开来，得到分区角度道集子波谱。
较为优选的，所述步骤5中根据步骤4所得不同频段对应的反射系数，计算叠前频散属性的步骤具体可描述为：
首先设定地下存在一反射界面，该反射界面的上、下介质的密度、纵波速度、横波速度分别表示为ρ1,以及ρ2,由此重排得到Aki-Richards近似式：
其中式1中，θ1为入射角；Rpp(θ)为纵波反射系数；θ为入射角和透射角的平均值，θ满足 为纵波速度变化率，为横波速度变化率，为反射界面两侧密度变化率，为横波与纵波速度比；
根据Gardner经验关式，忽略式1中密度随角度的变化，则将式1变换为式2；
对式2进行参数扩展，得到式3：
在频散AVO近似式基础上，将以及用泰勒级数在参考频率f0处展开，得到式4：
其中式4中，Ia、Ib为纵横波速度反射率频散属性，Ia满足Ib满足A1(θi)、A2(θi)为纵横波速度变化率仅与角度有关的系数；A1(θi)满足A2(θi)满足
利用谱均衡对叠前AVO道集反演，利用谱均衡算法去除子波的影响，并对时间样点进行扩展，得到式5：
其中式5中，B(t,n,f)为偏移距振幅矩阵形式；A1(t,n)与A2(t,n)分别为时间样点A1(θi)与A2(θi)的扩展形式；
令式5中参考频率f满足f＝f0，则将式5变换为式6：
利用不同频段所对应的反射系数拟合求取则不同频段所对应的反射系数与反射角度将式5转换为式7：
其中式7中，r满足
e满足
通过最小二乘法对叠前地震数据的每个采样点拟合得到频散属性数据体，得到式8：
本发明提供了一种叠前频散属性的提取方法，该种提取方法包括有对叠前地震数据进行分区预处理得到分区角度道集、提取得到分区角度道集时频谱、提取得到分区角度道集子波谱、计算得到分区角度道集反射系数谱以及不同频段所对应的反射系数、计算叠前频散属性等步骤。具有上述步骤的叠前频散属性的提取方法，通过对常规AVO分析技术进行拓展，从而可以挖掘得到不同频率地震反射的特征参数(振幅、频散和衰减等)随偏移距的变化规律，检测得到与油气饱和度有关的地震频散异常情况；并且为储层描述及流体预测提供更多了的敏感属性参数，从而减少油气预测问题的多解性。
附图说明
图1为本发明提供的一种叠前频散属性的提取方法的流程示意图；
图2为将叠前地震数据划分为5个分区角度道集的示意图；
图3为从所得分区角度道集中提取得到分区角度道集时频谱的示意图；
图4为根据所得分区角度道集时频谱以及所得分区角度道集子波谱，计算得到分区角度道集反射系数谱的示意图；
图5利用本发明提供提取方法拟合得到叠前纵横波频散属性。
具体实施方式
本发明提供了一种叠前频散属性的提取方法，该种提取方法通过对常规AVO分析技术进行拓展，从而可以挖掘得到不同频率地震反射的特征参数(振幅、频散和衰减等)随偏移距的变化规律，检测得到与油气饱和度有关的地震频散异常情况；并且为储层描述及流体预测提供更多了的敏感属性参数，从而减少油气预测问题的多解性。
下面结合下述附图对本发明实施例做详细描述。
本发明提供了一种叠前频散属性的提取方法，如图1所示，所述提取方法包括有如下步骤：
步骤1：对叠前地震数据进行分区预处理，得到分区角度道集；
作为本发明的一种较为优选的实施方式，在对叠前地震数据进行分区预处理的过程中，将叠前地震数据优选划分为3-5个分区角度道集进行预处理。其中如图2所示，图2是将叠前地震数据划分为5个分区角度道集的示意图。
步骤2：利用叠前地震数据振幅谱提取技术，从步骤1所得分区角度道集中提取得到分区角度道集时频谱；
在完成步骤1的基础上，进一步提取分区角度道集时频谱。较为优选的，利用广义S变换时频分析方法作为具体的叠前地震数据振幅谱提取技术。如图3所示，图3为从步骤1所得分区角度道集中提取得到分区角度道集时频谱。
步骤3：利用瞬时子波提取技术，从步骤1所得分区角度道集中提取得到分区角度道集子波谱；
在完成步骤1的基础上，进一步提取分区角度道集子波谱。具体的，提取得到分区角度道集子波谱的步骤具体可描述为：
利用谱分解技术，对步骤1所得分区角度道集中的振幅谱在频率域内求取对数，得到分区角度道集振幅谱的对数域的谱；
利用傅立叶反变换，将分区角度道集振幅谱的对数域的谱从对数域变换至复赛域，得到分区角度道集振幅谱的复赛域的谱；
利用分区角度道集振幅谱的复赛域的谱将分区角度道集中的地震子波与分区角度道集中的反射系数分离开来，得到分区角度道集子波谱。
步骤4：根据步骤2所得分区角度道集时频谱以及步骤3所得分区角度道集子波谱，计算得到分区角度道集反射系数谱，如图4所示；而后计算得到不同频段所对应的反射系数；
在完成步骤2、步骤3的基础上进一步利用分区角度道集时频谱以及分区角度道集子波谱，计算得到分区角度道集反射系数谱以及不同频段所对应的反射系数。
步骤5：根据步骤4所得不同频段所对应的反射系数，计算叠前频散属性。
在完成步骤4的基础上，进一步计算叠前频散属性。该计算叠前频散属性可描述为如下过程：
首先设定地下存在一反射界面，该反射界面的上、下介质的密度、纵波速度、横波速度分别表示为ρ1,以及ρ2,由此重排得到Aki-Richards近似式：
其中式1中，θ1为入射角；Rpp(θ)为纵波反射系数；θ为入射角和透射角的平均值，θ满足 为纵波速度变化率，为横波速度变化率，为反射界面两侧密度变化率，为横波与纵波速度比；
根据Gardner经验关式，忽略式1中密度随角度的变化，则将式1变换为式2；
对式2进行参数扩展，得到式3：
在频散AVO近似式基础上，将以及用泰勒级数在参考频率f0处展开，得到式4：
其中式4中，Ia、Ib为纵横波速度反射率频散属性，Ia满足Ib满足A1(θi)、A2(θi)为纵横波速度变化率仅与角度有关的系数；A1(θi)满足A2(θi)满足
利用谱均衡对叠前AVO道集反演，利用谱均衡算法去除子波的影响，并对时间样点进行扩展，得到式5：
其中式5中，B(t,n,f)为偏移距振幅矩阵形式；A1(t,n)与A2(t,n)分别为时间样点A1(θi)与A2(θi)的扩展形式；
令式5中参考频率f满足f＝f0，则将式5变换为式6：
利用不同频段所对应的反射系数拟合求取则不同频段所对应的反射系数与反射角度将式5转换为式7：
其中式7中，r满足
e满足
通过式8利用最小二乘法对叠前地震数据的每个采样点拟合得到频散属性数据体，如图5所示：
本发明提供了一种叠前频散属性的提取方法，该种提取方法包括有对叠前地震数据进行分区预处理得到分区角度道集、提取得到分区角度道集时频谱、提取得到分区角度道集子波谱、计算得到分区角度道集反射系数谱以及不同频段所对应的反射系数、计算叠前频散属性等步骤。具有上述步骤的叠前频散属性的提取方法，通过对常规AVO分析技术进行拓展，从而可以挖掘得到不同频率地震反射的特征参数(振幅、频散和衰减等)随偏移距的变化规律，检测得到与油气饱和度有关的地震频散异常情况；并且为储层描述及流体预测提供更多了的敏感属性参数，从而减少油气预测问题的多解性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种叠前频散属性的提取方法，其特征在于，所述提取方法包括有如下步骤：
步骤1：对叠前地震数据进行分区预处理，得到分区角度道集；
步骤2：利用叠前地震数据振幅谱提取技术，从步骤1所得分区角度道集中提取得到分区角度道集时频谱；
步骤3：利用瞬时子波提取技术，从步骤1所得分区角度道集中提取得到分区角度道集子波谱；
步骤4：根据步骤2所得分区角度道集时频谱以及步骤3所得分区角度道集子波谱，分别计算得到分区角度道集反射系数谱，并计算得到不同频段所对应的反射系数；
步骤5：根据步骤4所得不同频段所对应的反射系数，计算叠前频散属性。
2.根据权利要求1所述的一种叠前频散属性的提取方法，其特征在于，所述步骤1对叠前地震数据进行分区预处理具体可描述为：
将叠前地震数据划分为3-5个分区角度道集。
3.根据权利要求1所述的一种叠前频散属性的提取方法，其特征在于，所述步骤2中叠前地震数据振幅谱提取技术具体为广义S变换时频分析方法。
4.根据权利要求1所述的一种叠前频散属性的提取方法，其特征在于，所述步骤3中利用瞬时子波提取技术，从步骤1所得分区角度道集中提取得到分区角度道集子波谱的步骤具体可描述为：
利用谱分解技术，对步骤1所得分区角度道集中的振幅谱在频率域内求取对数，得到分区角度道集振幅谱的对数域的谱；
利用傅立叶反变换，将分区角度道集振幅谱的对数域的谱从对数域变换至复赛域，得到分区角度道集振幅谱的复赛域的谱；
利用分区角度道集振幅谱的复赛域的谱将分区角度道集中的地震子波与分区角度道集中的反射系数分离开来，得到分区角度道集子波谱。
5.根据权利要求1所述的一种叠前频散属性的提取方法，其特征在于，所述步骤5中根据步骤4所得不同频段对应的反射系数，计算叠前频散属性的步骤具体可描述为：
首先设定地下存在一反射界面，该反射界面的上、下介质的密度、纵波速度、横波速度分别表示为以及由此重排得到Aki-Richards近似式：
其中式1中，θ1为入射角；Rpp(θ)为纵波反射系数；θ为入射角和透射角的平均值，θ满足为纵波速度变化率，为横波速度变化率，为反射界面两侧密度变化率，为横波与纵波速度比；
根据Gardner经验关式，忽略式1中密度随角度的变化，则将式1变换为式2；
对式2进行参数扩展，得到式3：
在频散AVO近似式基础上，将以及用泰勒级数在参考频率f0处展开，得到式4：
其中式4中，Ia、Ib为纵横波速度反射率频散属性，Ia满足Ib满足A1(θi)、A2(θi)为纵横波速度变化率仅与角度有关的系数；A1(θi)满足A2(θi)满足
利用谱均衡对叠前AVO道集反演，利用谱均衡算法去除子波的影响，并对时间样点进行扩展，得到式5：
其中式5中，B(t,n,f)为偏移距振幅矩阵形式；A1(t,n)与A2(t,n)分别为时间样点A1(θi)与A2(θi)的扩展形式；
令式5中参考频率f满足f＝f0，则将式5变换为式6：
利用不同频段所对应的反射系数拟合求取则不同频段所对应的反射系数与反射角度将式5转换为式7：
其中式7中，r满足
e满足
通过最小二乘法对叠前地震数据的每个采样点拟合得到频散属性数据体，得到式8：
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