谱比法的影响因素研究及应用效果分析

地层吸收衰减是高分辨率地震勘探面临的一大难题。品质因子Q是描述岩石弹性性质的重要参数之一,也是地层含油气性的重要标志,谱比法是实际运用中最为广泛的Q值估计方法。这里详细阐述了谱比法的基本原理,结合最小二乘拟合方法,使用雷克子波作为地震子波,从建立的理论地质模型中提取品质因子Q值,并分析了层厚度、噪声、时窗长度、拟合频带范围等因素对谱比法应用效果的影响。多层模型分析结果和实际地震资料含油气检测证明,谱比法能有效估计Q值变化情况,并能与实际钻井结果相吻合,因此运用谱比法可作为一种有效含油气检测方法。     

基于改进广义S变换的Q值提取及应用

品质因子Q是用来描述地震波吸收衰减的一个重要参数,为油气检测、储层预测与精细刻画等提供了众多有用信息。然而,目前几种常用的频率域Q值估计方法(如谱比法),在实际应用中需从地震记录中拾取子波,受噪声和相邻子波影响,难以拾取到理想子波,导致Q值估计不够稳定。这里采用改进的广义S变换取代傅里叶变换在时频域应用谱比法提取Q值,该方法在保留谱比法适用性强等优点的同时,应用时频域能量集中部分对应作比估计平均Q值,无需拾取瞬时频谱或利用单个子波作比,成功提高了Q值估计的稳定性和适用性。通过模型测试,对比分析了四种Q值估计方法的稳定性,其中基于改进广义S变换的Q值提取法抗噪能力强,方法稳定。将Q值提取法运用到实际地震数据中加以验证,结果证明,该方法是一种有效可行的Q值估计方法。     

基于振幅谱能量误差最小原则的品质因子提取方法研究与应用

品质因子Q是衡量地震波传播过程中能量衰减的重要参数,对含油气储层识别和地震波衰减补偿具有重要意义。谱比法是实际资料处理中最常用的方法之一,但容易受到时窗、频带范围选取等人为因素的影响,使品质因子反演结果存在不稳定性。这里提出基于振幅谱能量误差最小原则的品质因子提取方法,该方法充分利用整个频带范围内振幅谱的信息,通过构建衰减前、后振幅谱能量随Q变化的目标函数估算品质因子,有效地解决了频谱直接相除和频带拟合区间选取等引起的影响。零偏VSP模型测试表明,基于振幅谱能量误差最小原则的品质因子提取方法比谱比法具有更高的精度,并在实际资料应用中取得了较好的效果。     

基于S变换求取地层的品质因子Q值

地层的品质因子Q对衡量地震波传播过程中的能量衰减以及预测油气具有重要意义.生产中最常用的方法是通过频谱比法求品质因子Q值,但是传统的频谱比法面临时窗选取等问题.利用S变换优越的时频分析特性以及与傅里叶谱直接相联系的特性,提取地层上下界面对应的瞬时频谱,然后通过拟合频率与振幅比的关系,得到地层的品质因子Q值.通过数值模拟证明了该方法的有效性.     

基于L—BFGS算法的全波形反演Q值方法研究

估计地层品质因子Q对描述地下构造分布和油气预测都有着重要的意义。考虑到地震波在介质中传播时的黏滞吸收作用,笔者选择2D黏滞性声波方程全波形反演,将观测波场与正演模拟计算得到的波场构建一个目标函数,引入L--BFGS算法反演出地层品质因子。将该方法应用于异常体模型和Marmousi模型测试,结果均表明反演的模型与理论模型的相对误差较小,计算精度高,反演效果好。     

基于广义S变换的地层吸收补偿

广义S变换是一种新的非平稳信号时频分析方法。广义S变换的反变换与傅立叶变换有直接的联系,是无损变换;线性变换保证其不存在交叉项;时频分辨率与信号的频率有关;基本小波不必满足容许性条件;尺度性质使得广义S变换有很好的频率聚集能力。基于广义S变换的特点和优势,进行地层吸收补偿。通过对实际二维叠后地震数据进行地层吸收补偿处理,结果表明,提高了地震反射层的分辨率,改善了地震资料的品质,而且无需知道地层的Q值。      

一种简易快速的时域地震波衰减补偿算法

针对地震波的能量随着传播时间的增加而递减,提出了一种时间补偿方法。通过调试与传播时间有关的两个可调参数进行地震波振幅补偿。模型试验证实了该方法可以有效地补偿能量的损失,而且在地层中地震波振幅衰减与品质因子Q值有关时,其中的一个可调参数可以用另一个可调参数和Q值来表示。也就是说,本文方法同样是一种反Q滤波方法。     

叠前PS 波Q 值提取与稳定高效的反Q 滤波算法

多波多分量地震勘探是进行岩性油气藏和隐蔽油气藏勘探的一种非常有潜力的方法。但由于实际地层是黏弹介质,造成地震波能量衰减和波形畸变,导致地震资料信噪比和分辨率难以满足油气勘探的精度要求。为更好地利用纵横波信息,需要对PP 波和PS 波进行振幅和相位补偿。通过解析法推导出一种从叠前转换波共炮点道集中提取横波Q 值的方法,将叠后稳定高效的反Q 滤波算法推广到叠前纵波和转换波的反Q 滤波中,改进了沿着纵波和转换波的传播路径进行补偿的叠前反Q 滤波算法,并进一步将常Q 层内的纵波和转换波反Q 滤波振幅补偿算子解耦为时间项和频率项的乘积,在保证补偿效果稳定的前提下,计算效率得到显著提高。     

品质因子Q估算方法研究

对地层吸收结构进行观测和估算,并消除地层吸收对地震数据分辨率的影响,是近年来高分辨率地震勘探的重要尝试。地层吸收常用品质因子Q进行定量描述。基于前人研究成果,综述了历年的Q值估算方法,重点对比了几种常用的Q值反演算法,指出每种方法的适用条件及局限性,之后开展了基于射线理论的Q值层析反演算法研究,且利用模型和实际资料验证方法的准确性,最后总结了Q值估算的发展趋势。     

松科二井深地震反射数据Q值分析及其对含气层位的确定

地震波在地下介质中传播时,地震波能量会出现一定程度的衰减,品质因子Q作为衡量地下岩石吸收衰减属性的重要参数,对描述岩性特征以及预测油气分布具有重要意义。本文针对深地震反射数据,利用基于S变换谱比法的Q值分析技术,获得了更加准确的Q值。以松辽盆地沙河子组为主要目标层,对穿过松科二井的叠后深地震反射剖面进行Q值计算,生成Q值剖面,总结出沙河子组Q值分布特征,同时结合松科二井测井、分层和气测异常资料进行分析,推断沙河子组为含气储层,为下一步深部储层预测提供思路,为东北地区深地勘查工程提供服务。     

基于改进广义S变换二次时频谱反褶积在南海工区的应用

传统的时频域反褶积模型虽然吻合地震子波在粘弹性介质传播过程中的衰减特征,但受拟合函数和时频分析窗函数的影响,使得其算法缺乏稳定性和准确性。为了避免这一问题,推导出一种基于改进广义S变换二次时频谱反褶积方法。利用改进广义S变换的灵活性来获取非平稳地震记录时频谱,再对其傅里叶变换得到二次时频谱,从而以一种低通滤波的方式提取子波时频谱,实现二次时频谱反褶积。经理论模型论证和实际数据处理结果表明,利用二次时频谱提取子波具有较高的准确性,同时能够有效地分辨薄层,在不用考虑Q值的条件下直接恢复地震波被地层吸收所引起的衰减。     

波场延拓反Q 滤波的正则化方法

基于波场向下延拓的反Q 滤波是补偿大地衰减效应的一种常用方法,但其振幅补偿的不稳定性限制了该方法在中、深层地震资料处理中的应用。针对于此,提出波场延拓反Q 滤波的正则化方法,该方法不仅较好地解决了地震波能量补偿的不稳定问题,同时对经过品质因子较低地层的深层地震波有着较好的能量补偿效果。模型试验和实例应用均表明: 与常规稳定的反Q 滤波方法相比,基于正则化法的反Q 滤波不仅具有较强的抗干扰能力和较好的振幅补偿能力,而且有效地提高了中、深层地震资料的分辨能力。     

含可变因子的广义S变换及其时频滤波

含可变因子的S变换是一种新型的时频分析工具,比传统的S变换和Mansinha提出的广义S变换更具实用性。可变因子的引入使得高斯窗函数的宽度随频率发生变化时具有目的性,而不是简单地随着频率的增大而变窄。该变换可以有针对性的改善局部频段(特别是低频段和高频段)的频率分辨率及时间分辨率。以此变换为基础,提出了一种时频滤波方法,通过对人工合成地震记录的滤波,证明了该滤波方法的有效性。      

宽频地震处理技术在南海某工区的应用

在海洋地震勘探中产生的鬼波会抑制低频分量,造成频域的陷波点,降低地震记录的分辨率,使地震记录的同相轴发生混叠甚至产生假的同相轴。笔者采用FK域水平电缆压制鬼波法,将地震数据进行FK变换,对维纳滤波求取反褶积算子投影到FK域,并对二者进行褶积,将结果 FK反变换回时间域。鬼波压制后的模型数据频带得到了有效拓宽,低频、高频信息均得到了加强。鬼波压制后的实际数据目的层频带从12~60 Hz拓宽到8~75 Hz,三亚组能量与合成记录匹配较原始数据更好。     

用于岩体质量评价的地震波Q值计算方法

利用地震记录中的衰减信息(波形与频谱)计算岩体的品质因子(Q值),对岩体质量进行准确评价,典型的方法有振幅法、上升时间法、频谱比法、质心频率偏移法。本文介绍了这些方法的原理,并对它们的稳定性、适用情况做出了评价。     

用地震波频谱计算Q值的新方法

在研究用频谱比率法计算Ｑ值局限性的基础上，提出了基于地震波频谱计算Ｑ值的新方法。利用相邻两个反射信号频谱的主频及其斜率，或对第二个反射信号的频谱进行Ｑ扫描补偿，使该频谱与第一个反射信号频谱间的相似系数最大或两者主频相同的方法计算Ｑ值。这些方法克服了频谱比率法的不稳定性。     

基于含可变因子广义S变换的瑞雷面波频散曲线提取方法

面波频散曲线的提取是面波资料处理的关键.鉴于S变换和广义S变换不能全时段兼顾频率分辨率和时间分辨率的缺点,提出了含可变因子广义S变换进行瑞雷面波频散曲线的提取方法.可变因子的引入使得高斯窗函数的宽度随频率发生变化时具有目的性,而不是简单地随着频率的增大而变窄.该方法可以有针对性地改善局部频段(特别是低频段和高频段)的频率分辨率及时间分辨率.通过理论模型和实际资料试算表明:含可变因子广义S变换提取面波频散曲线的方法具有可行性和实用性.     

基于峰值因子最大化的鬼波压制方法

针对传统拖缆采集得到的海上地震资料受鬼波影响而导致频带宽度变窄,笔者提出一种去鬼波方法,可以压制鬼波效应,拓宽频带。首先在频率-空间域推导出镜像数据生成公式,并基于峰值因子最大化的参数搜索方法来估计最优的鬼波延迟时间,将最优的鬼波延迟时代入镜像记录生成公式,获得最优的镜像记录,利用联合反褶积算法得到最优的去鬼波结果。将本文中的方法应用于模拟的变深度采集数据和海上实测的变深度采集数据,证实该方法可以有效地压制鬼波,消除频谱中的陷波点,得到宽频数据。