基于加权指数型子波的质心频移法估算品质因子

吸收衰减是引起地震资料分辨率降低的一个重要因素,品质因子的估计是地震波吸收衰减研究的重点和难点。相比VSP等观测资料,基于地面地震记录可以估算得到整个工区的品质因子分布,具有一定的可行性和较好的经济性。常规方法一般根据地震记录的时频谱,采用谱比法或质心频移法提取品质因子,易受复合干扰的影响。针对复合波对时频谱的影响,这里采用相似背景分离技术,弱化复合干扰。基于加权指数型子波的质心频移法,是一个较为稳定的Q值估算方法,但理论精度局限于地震子波谱假设的限制。这里采用改进的拟合方式,获得比常规方法理论精度更高、更稳定的Q值。模型仿真实验和实际资料测试表明,基于加权指数型子波的质心频移法能较好地提取地层品质因子,具有一定的可行性和实用性。     

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。     

基于频谱的两种品质因子提取方法对比分析

作为常用的表征介质固有吸收性质的参数,品质因子不仅能够用于预测岩性、指示油气藏位置和范围,同时也是地震资料处理过程中,估算和补偿地下介质对地震波能量吸收的重要依据。经典的品质因子提取方法有谱比法、质心频率法、峰值频率法及Q补偿法等,这些方法皆基于频谱,在某些方面存在优势及不足。这里结合几种传统频域方法的优点,提出两种新的品质因子反演方法—雷克子波结合Q扫描法(RCS)及泰勒近似法。在模型试算及理论分析中发现RCS方法需要计算的参数更少、精度较高且具有良好的鲁棒性;泰勒近似法通过引入虚拟层,将衰减因子进行泰勒展开,并用拟合直线斜率的方法拾取Q值,其抗噪能力及对薄层的分辨能力比谱比法更高。     

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.     

基于多目标函数的黏弹性全波形反演

全波形反演是勘探地球物理领域兴起的核心技术之一,不但可以构建地下速度结构,也能够反演衰减参数(品质因子Q)模型,有助于识别地下介质类型和构造(如流体和煤层陷落柱),对煤和油气等自然资源的勘探和开发有重要意义。参数串扰是黏弹性全波形反演的关键难点,受速度误差影响,反演的Q模型会包含非常强的串扰噪声。针对该问题,提出了基于多目标函数的黏弹性全波形反演理论与方法,首先通过旅行时反演速度结构,再通过中心频率目标函数反演Q模型,最终使用波形差目标函数同时反演速度和Q模型。由于中心频率主要受衰减影响,因此,可有效减弱速度误差对Q反演的影响。最后,通过数值模拟验证了算法可有效地反演速度和Q模型。     

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。     

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。     

精确的频率空间域黏声波有限差分数值模拟

在时间空间域,模拟吸收衰减效应时对计算机内存需求大,计算效率不高、非常难以进行模拟吸收衰减;频率空间域通过引入品质因子和复值速度,使用经验物理、数学公式进行数值模拟吸收衰减就容易多了。笔者使用十分节省计算机内存需求的嵌套剖分法,使用Kjartansson模型高效率地进行模拟吸收衰减。数值试验证实吸收衰减影响地震场的所有频率、对高频的影响最为明显,降低了地震记录的质量;频率空间域非常容易模拟吸收衰减效应,为黏声波全波形反演实际地震资料而奠定很好的基础。     

VSP井控Q值提取和补偿方法在玛湖地区的应用

地层的吸收衰减作用是降低地震分辨率的一个主要因素,准确地提取地层的品质因子Q和进行稳定而有效的Q补偿是非常困难的。这里采用改进的谱比法技术系列从VSP下行波场资料中提取准确的Q值,利用井控约束建立三维Q场,最后使用稳定的反Q滤波对叠前地震数据进行处理,补偿后的地震剖面分辨率得到提高,地质现象更为清晰,取得了满意的效果。     

一种井震融合求取反Q滤波Q体的方法

粘弹性介质的吸收衰减影响了地震波的动力学特征,而反Q滤波技术是补偿地层吸收的主要方法。在常规处理中,品质因子往往通过扫描获得,缺乏客观标准。从地震资料求得的品质因子Q值是一种瞬时Q,难以应用到反Q滤波中,影响了反Q滤波的最终效果。这里提出基于井震融合求取品质因子Q值的方法,先用VSP井资料提取较准确Q值,用它反映出的地层结构,作为地震资料求取Q值的时窗,计算地层Q体;以VSP资料求取的Q曲线为初值,制作粘弹性合成记录,调节Q值使正演记录和井旁地震道达到最佳匹配,得到井震联系的最佳Q曲线;最后用井震最佳匹配的Q曲线标定地震资料求取的Q体,使Q体的数值在合理的范围内。这套井震融合求取品质因子的方法,在东部某油田实际资料中得到了有效地验证。     

气云区全波形反演约束Q场建模技术

复杂的浅层气云使地下波场严重扭曲,地震剖面呈现模糊带,影响工区的构造认识和储层描述。品质因子Q是地震波在地层中的衰减属性,Q深度偏移是考虑了地层吸收衰减的偏移成像技术,是提高气云区成像质量的有效方法;但是当浅层气云和深层底辟构造复杂发育时,常规Q场建模的精度往往不能满足Q偏移精细建模的需求。为解决以上难题,本文创新性地提出了全波形反演（full wave inversion, FWI）约束Q场建模技术思路：基于常规网格层析建立初始速度模型,利用FWI技术精细刻画速度异常进而约束Q模型的建立。这一“常规层析-FWI-Q反演”迭代的技术思路在白云凹陷Q深度偏移成像中得到成功应用,不仅提高了气云模糊区的成像质量,而且避免了油气勘探认识的多解性,证明了FWI约束Q场建模和Q深度偏移技术方法对改善复杂气云发育区的成像有效性。     

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。     

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。     

改进的FCT方法在粘滞各向异性介质地震波模拟中的研究

在地震勘探中,粘弹性各向异性介质相比弹性介质更能实际表征地下介质的性质,这里主要针对Kelvin模型从本构方程、几何方程和运动微分方程,推导其一阶应力速度方程,运用交错网格有限差分法对其进行数值模拟,研究该介质中地震波的波场特征与传播规律。同时分析了品质因子Q对地震波在振幅以及频率上的衰减、吸收作用的影响。在数值模拟中,使用交错网格算法必然会造成数值频散或假频现象,从而干扰数值模拟结果的正确性。为了提高数值模拟效果,对常规FCT(通量校正传输法)方法进行优化来压制频散,模拟实例证明,优化后的FCT方法要比常规FCT方法在消除频散方面更加有效,能有效地改善数值模拟精度。     

吸收介质中射线路径,走时与振幅计算——基于一阶扰动方法

实际地层由于波前扩散、地层吸收和散射等原因发生衰减,为得到更加详细的地下信息和分辨率更高的图像,基于波前构建法的射线追踪,实现了吸收介质中对射线路径,走时与振幅的计算。计算表明吸收介质中的波动属性是复值;当Q为5~20时,衰减是可见的,明显的;而当Q30时,衰减微弱,为弱衰减介质。对吸收介质中的射线追踪进行计算,可提高地震波的分辨率,得到更清晰的地震记录。     

谱模拟频谱比法反演品质因子稳定性分析

地震波在粘弹性介质中传播的一个基本特征是能量的衰减及地震波的瞬时波形变化。从广义上说,衰减可分为两类：一类是与地震波传播特性有关的衰减|另一类是反映介质内在属性的地层本征衰减,地层的本征衰减通常用品质因子来度量。反演品质因子的方法有多种,常用的是谱模拟频谱比法。笔者的主要目的是通过模型试算来分析评价该方法在反演品质因子时对干涉和噪声的稳定性,得出有益的结论,用于指导反演计算。     

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。     

稳定有效的反Q滤波方法

反Q滤波是补偿大地吸收衰减有效方法之一,其稳定性和有效性是反Q滤波的前提条件.笔者研究了一种稳定的反Q滤波方法,并通过理论模型和实际数据与传统的增益限制反Q滤波方法进行了对比.结果表明:稳定反Q滤波更好地恢复了衰减的地震信号,并自动限制了对噪声的过渡放大.同时,还分析了噪声和增益限制因子G_(lim)对稳定反Q滤波的影响.     

利用土壤温度估算土壤有效热导系数和水流通量

土壤有效热导系数和水流通量是研究大气-土壤系统水分转化的重要变量。采用动态回归模型(DHR)获取土壤温度的振幅和相位变化,联合土壤水热耦合方程的解析解估算土壤有效热导系数和土壤水流通量,并将该方法应用于毛乌素沙地的土壤水流通量估算中。结果显示,实例研究估算获得的有效热导系数在10~(-7)m~2/s数量级变化,且随振幅比的增加呈指数增加,随相位差的增加呈指数衰减。当土壤含水率小于0.08时,有效热导系数呈线性增加;当土壤含水率大于0.08时,接近恒定值(定量0.08),土壤水流通量随土壤含水率的变化无明显的线性关系。     

VSP井驱Q补偿在碳酸盐储层识别中的应用研究

沙漠区地表吸收作用强烈,导致地震成像资料分辨率降低,VSP相比常规地面地震具有更高的信噪比,波场特征更加清晰。利用VSP下行波场提取相对准确的吸收衰减因子(Q),然后对三维地面地震进行反Q滤波处理,实现了相对保幅条件下的提高分辨率目的。应用结果表明,基于VSP资料的井驱Q补偿技术使得目标储层地震分辨率更高,更有利于储层预测和钻井目标优选。