一種基于疊前道集去除薄層調(diào)諧效應(yīng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣地球物理技術(shù)領(lǐng)域，具體說涉及一種基于疊前道集去除薄層調(diào)諧的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]巖性隱蔽油氣藏已成為我國現(xiàn)階段油氣勘探的重點目標之一，如何有效利用地震資料開展薄儲層的預(yù)測已成當務(wù)之急。
[0003]針對薄砂層預(yù)測，近幾年眾多學(xué)者開展了一些新的研究嘗試。在疊后地震預(yù)測方面，徐麗英等(2006，石油地球物理勘探第3期，利用譜分解技術(shù)進行薄儲層預(yù)測)、楊貴祥等(2006，石油物探第3期，基于調(diào)諧頻率與分頻處理的高分辨率反演技術(shù))、Castagna等(2003,The Leading Edge第2期，Detect1n of low-frequency shadows associated withhydrocarbon)、劉偉等(2012,科學(xué)觀察第5期,利用譜分解技術(shù)識別真假油氣藏)應(yīng)用譜分解技術(shù)開展了薄儲層預(yù)測的研究。
[0004]在疊前地震預(yù)測方面，趙偉等(2006，石油物探第6期，薄儲層調(diào)諧效應(yīng)對AVO的影響)假設(shè)，當薄層厚度大于1/8波長時，薄層調(diào)諧效應(yīng)會使地震反射振幅相對變大或變小，但AVO (Amplitude Versus Offset,振幅隨偏移距的變化)的變化規(guī)律相一致，當薄層厚度小于1/16波長時，薄層調(diào)諧效應(yīng)會導(dǎo)致AVO變化規(guī)律發(fā)生反轉(zhuǎn)。軒義華等(2010，石油地球物理勘探第I期，分頻AVO技術(shù)在珠江口盆地番禺天然氣區(qū)含氣性分析中的應(yīng)用)采取以不同頻率范圍的吸收與衰減弓I起的地震振幅差異為出發(fā)點，應(yīng)用分頻AVO技術(shù)在珠江口盆地番禺天然氣區(qū)含氣性分析中取得一定效果。此外，趙萬金等(2012，石油地球物理勘探第3期，一種頻率域AVO油氣檢測方法)提出一種頻率域AVO薄儲層油氣檢測方法，其通過時頻轉(zhuǎn)換將地震數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到頻率域，再對目的層段地震振幅(能量)隨頻率以及炮檢距的變化情況進行研究，從而進行薄儲層油氣的預(yù)測和檢測，包括巖層的孔隙度、密度、巖性與流體含量。
[0005]AVO信息中不僅包含了油氣藏縱波速度、密度信息，還包含了油氣藏重要的橫波信息，對降低地震勘探多解性，有效提高油氣藏流體識別精度具有重要意義。然而，進入巖性油氣田勘探開發(fā)中后期，通常目標儲層較薄，且埋深較大。當?shù)卣鹳Y料主頻較低時，會造成一定的調(diào)諧效應(yīng)，導(dǎo)致薄儲層AVO特征不明顯，從而給儲層及含油氣性預(yù)測帶來困難。
[0006]由于現(xiàn)有技術(shù)在薄儲層分頻預(yù)測中仍以傅里葉變換技術(shù)為主，難以保證預(yù)測精度。此外，針對薄層調(diào)諧效應(yīng)研制的分頻技術(shù)多針對疊后地震數(shù)據(jù)應(yīng)用，在少數(shù)疊前道集調(diào)諧效應(yīng)分析中，沒有系統(tǒng)論述薄層調(diào)諧效應(yīng)產(chǎn)生的機理，只是試驗性利用常規(guī)分頻技術(shù)開展薄層調(diào)諧效應(yīng)的初級分析，沒有明確提出疊前道集去除調(diào)諧效應(yīng)的針對性解決辦法。
[0007]因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，針對薄儲層預(yù)測而言均沒有有效地去除調(diào)諧效應(yīng)以達到準確預(yù)測薄儲層特征的方法和手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對上述技術(shù)問題，提供了用于基于疊前道集去除薄層調(diào)諧效應(yīng)的方法，該方法包括以下步驟:
[0009]S101、對目標工區(qū)的疊前地震道集的資料進行預(yù)處理以校正同相軸和/或提高疊前地震資料的信噪比；
[0010]S102、對預(yù)處理過的疊前地震資料的頻譜進行小波尺度分解得到若干具有不同尺度的小波，分析并確定出待壓制的小波尺度；
[0011]S103、通過構(gòu)建尺度約束項來對所述不同尺度的小波進行重構(gòu)，以弱化待壓制的小波尺度信息；
[0012]S104、利用重構(gòu)后的小波和疊前地震資料褶積來形成去調(diào)諧的地震道集。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在步驟SlOl中，采用剩余時差校正來對疊前地震道集的資料進行預(yù)處理。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在步驟SlOl中，采用優(yōu)勢域τ -ρ變換濾波來對疊前地震道集的資料進行預(yù)處理，通過頻譜特征分析，在優(yōu)勢域τ -ρ里壓制隨機噪聲。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在步驟S102中，在一定頻帶范圍內(nèi)將所述預(yù)處理過的疊前地震資料分解為若干個不同尺度的小波，找到各個尺度的小波與對應(yīng)的主頻之間的關(guān)系并進行統(tǒng)計，從而確定出產(chǎn)生調(diào)諧效應(yīng)的大尺度小波分量。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步基于對目標層的厚度分析和測試的結(jié)果來確定產(chǎn)生調(diào)諧效應(yīng)的大尺度小波信息。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在步驟S103中，還包括以下步驟:
[0018]S103a、將地震道集數(shù)據(jù)振幅譜分解為不同尺度小波加權(quán)相加的矩陣形式；
[0019]S103b、對所述矩陣的系數(shù)項進行估算；
[0020]S103c、利用估算得到的系數(shù)項對所述不同尺度的小波進行加權(quán)疊加，得到疊加尺度的小波；
[0021]S103d、調(diào)整所述系數(shù)項來構(gòu)建尺度約束項以弱化待壓制的小波信息，其中待壓制的小波尺度信息為大尺度小波信息。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在步驟S103b中，通過最小二乘算法來對所述矩陣的系數(shù)項進行估算。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在步驟S103d中，將調(diào)整后的疊加尺度的小波進行平滑得到其包絡(luò)面作為重構(gòu)小波的振幅譜，從而使得在時間域，重構(gòu)得到的小波分布窄，旁瓣相對較?。辉陬l率域，小波低頻成份被壓制，頻帶范圍較寬。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種基于疊前道集進行薄儲層及氣層的識別和預(yù)測的方法，其包括采用如上所述的去除薄層調(diào)諧效應(yīng)的方法得到去調(diào)諧的地震道集，然后對所述地震道集進行AVO屬性分析以識別和預(yù)測薄儲層和氣層。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，AVO屬性分析包括截距屬性分析和梯度屬性分析。
[0026]本發(fā)明帶來了以下有益效果:
[0027]通過研究疊前地震道集調(diào)諧效應(yīng)的產(chǎn)生機理，從根本上提出一套基于小波尺度分解去除薄層調(diào)諧效應(yīng)的針對性方法，通過壓制地震資料大尺度信息，恢復(fù)薄儲層物性參數(shù)所致的真實AVO特征，以提高薄儲層(或薄油氣層)地震預(yù)測的準確率。
[0028]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0029]圖1a和圖1b是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例基于小波尺度分解的疊前道集去除薄層調(diào)諧效應(yīng)的方法流程圖；
[0030]圖2a是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例采用的模型的數(shù)據(jù)示意圖，其中，從圖的左邊到右邊依次表示縱波速度、橫波速度和密度；
[0031]圖2b是采用模型正演將30Hz Ricker子波合成的地震道集的疊后示意圖；
[0032]圖3a用不同的線條顯示了模型地震數(shù)據(jù)的頻譜圖及采用尺度分解重構(gòu)后的頻譜圖；
[0033]圖3b顯示了采用本發(fā)明的方法進行尺度重構(gòu)后的小波；
[0034]圖4顯示了尺度約束前后的地震頻譜對比圖；
[0035]圖5a — 5f對比顯示了尺度分解去調(diào)諧前后的AVO特征分析示意圖；
[0036]圖6a — 6b顯示了測井數(shù)據(jù)拾取大40井盒I段薄氣層底的AVO異常情況；
[0037]圖7a — 7b對比顯示了第897測線去調(diào)諧處理前后的AVO異常情況；以及
[0038]圖8a — Sb對比顯示了第897測線去調(diào)諧處理前后的P*G屬性分析情況。
【具體實施方式】
[0039]以下將結(jié)合附圖及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0040]另外，附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執(zhí)行指令的計算機系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
[0041]小波分析的核心內(nèi)容之一一多尺度分析理論一形成于20世紀后期。與傅里葉變換相比，小波變換具有自適應(yīng)窗口大小的特性，將信號分解到不同尺度空間，不同尺度空間對應(yīng)不同的頻率帶。因此，信號更加精細，更利于處理。該技術(shù)已在測井、重力異常分析、油氣水邊界識別等領(lǐng)域得到應(yīng)用，而在薄儲層地震預(yù)測中應(yīng)用較少。
[0042]本發(fā)明嘗試在薄儲層預(yù)測中采用該技術(shù)來壓制大尺度分量，弱化調(diào)諧效應(yīng)的影響。由于，地震信號是由反映地下背景信息的大尺度信號和反映薄儲層的小尺度信號加權(quán)疊加而成。疊前地震道集反射界面的AVO特征受兩個因素影響:1、單界面兩側(cè)物性變化影響，以Zoeppritz方程為理論基礎(chǔ)；2、時間厚度變化的影響，即調(diào)諧效應(yīng)。明確疊前道集調(diào)諧效應(yīng)產(chǎn)生機理是，隨著炮檢距的增加，薄層上下反射界面被壓縮在一個更小的時窗范圍內(nèi)，這就加大了上下反射層反射波的干涉作用，從而增強了調(diào)諧效應(yīng)。
[0043]調(diào)諧效應(yīng)強弱和子波的頻率有關(guān)，當時間厚度小于半波長時，調(diào)諧效應(yīng)對振幅的變化規(guī)律產(chǎn)生影響，因此子波頻率越低，受調(diào)諧效應(yīng)影響的范圍就越大。為此，本發(fā)明通過小波變換進行尺度分解，在一定程度上壓制地震資料的大尺度成份，弱化背景信息的干擾，實現(xiàn)減弱調(diào)諧效應(yīng)的目的，從而突顯薄儲層對地震信號的貢獻，提高了薄儲層(薄油氣層)識別精度。
[0044]下面詳細介紹該方法在本發(fā)明中的應(yīng)用。
[0045]如圖1a和Ib所示，其中顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例基于小波尺度分解的疊前道集去除薄層調(diào)諧效應(yīng)的方法流程圖。該方法開始于步驟S101，在該步驟中，對目標工區(qū)的疊前地震道集的資料進行預(yù)處理以校正同相軸和提高疊前地震資料的信噪比。優(yōu)選的是，采用剩余時差校正來對疊前地震道集的資料進行預(yù)處理。當然本發(fā)明還可以采用其它靜校正方法來校正同相軸，包括但不限