一種高精度的品質(zhì)因子提取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油氣勘探地球物理處理方法領(lǐng)域，是一種有效地利用疊后地震資料提 取品質(zhì)因子的方法。 現(xiàn)有技術(shù)
[0002] 地層的品質(zhì)因子Q是描述巖石彈性的重要參數(shù)，也是指示地層含油氣性的重要標(biāo) 志之一。通過開展疊后地震資料時(shí)頻域Q值的提取方法研究，可以有效的提高流體識別精 度，減少勘探風(fēng)險(xiǎn)。
[0003] 目前計(jì)算Q值的方法，包括：①子波模擬；②頻譜模擬；③頻譜比法；④擬合技 術(shù)；⑤振幅衰減法；⑥上升時(shí)間法；⑦解析信號法；等等。各種方法有其自身的適應(yīng)性和局 限性。上升時(shí)間法對數(shù)據(jù)質(zhì)量的依賴性比較強(qiáng)，在無噪聲情況下，靠數(shù)據(jù)點(diǎn)的主觀選擇可 以得到較好的結(jié)果，如果大大增加采樣率，結(jié)果會更好。在微噪聲的情況下，采用頻譜比 法直接有效，可以得到很好的結(jié)果。無噪聲情況下，即有真振幅記錄時(shí)，采用解析信號法 效果最好。頻移法求取品質(zhì)因子，其波動能量的吸收依賴于三個參數(shù)：頻率、介質(zhì)中的旅行 時(shí)間、介質(zhì)Q因子。與振幅法和譜比法相比受地震波幾何擴(kuò)散、反射、投射等干擾因素影響 更小，計(jì)算穩(wěn)定性更高，所揭示的地質(zhì)信息也更可靠。以上方法具有各自的優(yōu)劣，均有待提 商。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)各自存在的不足，提出了一種提取效果好、計(jì)算效 率商的1?精度的品質(zhì)因子提取方法。
[0005] 其技術(shù)方案是。
[0006] -種高精度的品質(zhì)因子提取方法，包括：⑴采用疊后地震波數(shù)據(jù)；（2)在初始任 意兩時(shí)間處計(jì)算兩個時(shí)間點(diǎn)的峰值頻率；(3)由兩個時(shí)間點(diǎn)的峰值頻率計(jì)算主頻；(4)分別 拾取剖面中每個反射層并求取每個反射層中的峰值頻率，由峰值頻率、主頻求出每個反射 層的等效品質(zhì)因子；（5)計(jì)算吸收系數(shù)，求得每層的品質(zhì)因子。
[0007] 上述方案進(jìn)一步包括。
[0008] 所述步驟（2)和（3)計(jì)算任意兩個時(shí)間點(diǎn)處的峰值頻率和主頻包括：
[0009] 波動能量吸收依賴于三個參數(shù)：頻率、介質(zhì)中的旅行時(shí)間、介質(zhì)Q因子。
[0010] 因此，雷克子波的振幅譜為：
[0011]
[0012]f為頻率，匕為主頻，考慮最大振幅的頻率，即峰值頻率，記為fp，對于子波在它的 最初狀態(tài)，峰值頻率就是主頻。
[0013] 震源子波在粘彈介質(zhì)中旅行時(shí)間t后振幅譜記為
[0014]
[0015] H(f,t)為吸收濾波，其頻率響應(yīng)為：
[0016] H(f,t) =exp(- /raya(f,l)dl)
[0017] 式中積分沿著射線1進(jìn)行，吸收系數(shù)a為
[0018]
[0019] 所述步驟（4)中利用峰值頻率和主頻計(jì)算單層品質(zhì)因子包括：
[0020] 將所有與Q不相關(guān)的函數(shù)寫入一個振幅項(xiàng)中，重寫振幅譜B(f，t)
[0021]
[0022] 其中，A(t)為與頻率和吸收無關(guān)的振幅因子。通過對上式進(jìn)行求導(dǎo)推導(dǎo)出峰值頻 率fp與品質(zhì)因子Q之間的關(guān)系：
[0023]
[0024] 在實(shí)際應(yīng)用中，不知道震源子波主頻匕時(shí)，如果假定震源子波的頻率為雷克子波， 可以利用不同時(shí)間的峰值頻率來求得
[0025]
[0026] 上述兩方程可以利消除地表起伏效應(yīng)和隨機(jī)噪聲，改善Q因子的精度。
[0027] 所述步驟（5)中利用峰值頻率和頻率計(jì)算多層品質(zhì)因子，即地震波在多層介質(zhì)中 傳播時(shí)其振幅衰減方程表達(dá)式為：
[0028]
[0029] 式中，和Λtl為第i層的品質(zhì)因子和旅行時(shí)間，假定直線的傳播路徑，則總反射 時(shí)間為：
[0030]
[0031] 因此，將多層介質(zhì)中傳播時(shí)其振幅衰減方程可改寫為：
[0032]
[0033] 由此可以得到下面QN的方程：
[0034] 其中
[0035] 通過時(shí)頻分析可以看出，地震波在實(shí)際地層中傳播是會發(fā)生明顯的分頻吸收衰 減，即地層對高頻能量得吸收要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于對低頻能量得吸收，使能量譜的峰值頻率發(fā)生偏 轉(zhuǎn)，因此，求f的偏導(dǎo)數(shù)，
[0036]
[0037] 根據(jù)上式可以得到
[0038]
[0039]
[0040] 對上式進(jìn)行泰勒展開，并取其一階近似得F(f)~Q2-πtfQ= 0
[0041] 求解上式，就可以得到fp為
[0042] 其中，λ為修正因子。
[0043] 該方法有著其它技術(shù)不具備的優(yōu)勢，其具體優(yōu)勢和特點(diǎn)表現(xiàn)如下：
[0044] 在原有譜比法和質(zhì)心頻率頻移法的基礎(chǔ)上提出了峰值頻移法提取品質(zhì)因子。在廣 義S變換的時(shí)頻譜中，計(jì)算并推導(dǎo)了主頻、峰值頻率以及Q值三者的關(guān)系，得到了在廣義S 譜中利用峰值頻率提取Q值的計(jì)算方法，提高了計(jì)算Q值的效率和精度。
【附圖說明】
[0045] 圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的流程圖；
[0046] 圖2應(yīng)用本發(fā)明在油田XX區(qū)疊后剖面圖；
[0047] 圖3應(yīng)用本發(fā)明在油田XX區(qū)地層Q值剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 實(shí)施案例
[0049] 首先，輸入疊后地震波數(shù)據(jù)。
[0050] 其次，在初始任意兩時(shí)間（tl、t2)處計(jì)算兩個時(shí)間點(diǎn)的峰值頻率，并由兩個時(shí)間 點(diǎn)的峰值頻率計(jì)算主頻；
[0051] 波動能量吸收依賴于三個參數(shù)：頻率、介質(zhì)中的旅行時(shí)間、介質(zhì)Q因子。
[0052] 因此，雷克子波的振幅譜為：
[0053]
[0054] f為頻率，匕為主頻，考慮最大振幅的頻率，即峰值頻率，記為fp，對于子波在它的 最初狀態(tài)，峰值頻率就是主頻。
[0055] 震源子波在粘彈介質(zhì)中旅行時(shí)間t后振幅譜記為
[0056]
[0057] H(f, t)為吸收濾波，其頻率響應(yīng)為：[0058] H(f, t) =exp(- / ray a (f, l)dl)[0059] 式中積分沿著射線1進(jìn)行，吸收系數(shù)a為
[0060] G
[0061] 其三，分別拾取剖面中每個反射層