专利名称：利用地震信号包络峰值瞬时频率估计介质品质因子的方法
技术领域：
本发明涉及一种地震勘测方法，特别是关于一种利用地震信号的包络峰值处瞬时频率估计介质品质因子的方法。
背景技术：
地震波在地下传播过程中，由于地层的黏弹性，地震波会被吸收，包括衰减和频散。地震衰减的大小一般用地层的品质因子Q值来测量。实验室和实际数据测量结果表明， 品质因子Q值和岩石属性、流体属性及流体饱和度等因素有关。因此，品质因子Q值是储层识别、烃类检测的一个有效工具。另外，品质因子Q值在更好地解释AVO(Amplitude Versus Offset，振幅随偏移距的变化)效应，提高地震成像分辨率，时移地震中检测和监视流体储层，以及提高地层物性研究等方面都有重要意义。对于地层衰减参数估计，前人提出了多种方法。通常，利用地震信号的幅度来估计品质因子Q值。在时间域中一般用脉冲幅度衰减、脉冲上升时间和脉冲展宽等途径来计算品质因子Q值。这些方法都需要利用脉冲幅度，然而地震脉冲的幅度信息经常受到散射、几何扩散及其它因素的影响，导致这些时间域方法估计的品质因子Q值值精度低。频率域中衰减估计方法通常有对数谱比法(LSR)、中心频率偏移法(CM)和峰值频率偏移法。这些方法首先要用一个时间窗去截取一段地震记录，然后计算截取地震记录的i^ourier谱；然而在实际中，一旦时间窗的类型和长度选择不合适就可能使谱估计不准确，就会影响衰减估计精度。假设源子波为理想脉冲，李宏兵等提出了在小波域利用峰值尺度的变化来估计品质因子Q值的方法，由于实际震源子波和脉冲信号差异很大实际，所以其实际应用可能会受到一定限制。品质因子Q值也可以通过地震子波的瞬时频率变化来估计。Gabor提出瞬时频率的概念，Taner将瞬时频率用于地震解释。Tonn (1991)，Barnes (1991and 1993)等分别给出了不同的地震瞬时谱测量和地震衰减之间的关系。假设震源子波功率谱为理想的带通子波，Barnes (1993)给出了一个瞬时频率和品质因子Q值以及传输时间的关系，但由于实际震源的功率谱和理想带通子波差异较大，所以这种方法需要改进。Mathney和 Nowack(1995)提出了瞬时频率匹配法，即采用一个迭代过程匹配因果衰减算子(Aki and Richards, 1980)作用的基准脉冲和目标脉冲包络峰值处的加权瞬时频率，并用此方法估计了炮集资料的衰减；Dasios et alQOOl)用瞬时频率匹配法估计了全波列声波测井记录的衰减。这种方法克服了对数谱比法的一些缺点，比如不需要选择可变的频带范围，但需要利用Hilbert变换计算瞬时频率和复杂的迭代过程匹配瞬时频率。众所周知，Hilbert变换易受噪声影响，因此瞬时频率匹配法在含噪地震信号中使用受到限制。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种利用地震信号的包络峰值瞬时频率估计介质品质因子的方法。L0006」 为买现上还目的，本友明米取以卜扠木万茱一柙利用地晨佶号包络峰值瞬吋频 率估计介质品质因子的方法，其包括以下步骤1)以井中两相邻检波器的距离为厚度把介质分成的若干薄板；2)对于第i个小薄板，用常相位子波逼近其顶部接收的直达波，并确定其调制频 率Oi和能量衰减因子Si,并计算比值ni= O ノ2 Ji Si;3)用e(t) =x2(t) + (H[x(t)])2计算第i个小薄板顶部和底部接收信号直达波的 瞬时振幅，并分别拾取顶部和底部直达波的包络峰值到达时刻分别为く和ぐ，然后计算地震 波在第i个小薄板的旅行时间ち=t\ -t\ ；4)计算第i个小薄板上下界面处接收信号的瞬时频率，分别记为(り和ガ(り；5)利用步骤3)和步骤4)中计算的瞬时振幅和瞬时频率，分别提取第i个小薄板 上下界面处直达波的包络峰值瞬时频率，分別记为为ム(0)=ズ(く)，ム(ち)=ガぱ)，然后计 算第i个小薄板内包络峰值瞬时频率的变化Afp(i) = fp(0)-fp( T J ；6) Oi, Si, Ti和fp(0)-fp(x》代入下式计算第i个小薄板的品质因子Q值
权利要求
1. 一种利用地震信号包络峰值瞬时频率估计介质品质因子的方法，其包括以下步骤1)以井中两相邻检波器的距离为厚度把介质分成的若干薄板；2)对于第i个小薄板，用常相位子波逼近其顶部接收的直达波，并确定其调制频率σi 和能量衰减因子\，并计算比值Jli= Si;3)用e(t)=X2(t) + (H[X(t)])2计算第i个小薄板顶部和底部接收信号直达波的瞬时振幅，并分别拾取顶部和底部直达波的包络峰值到达时刻分别为^和^，然后计算地震波在第i个小薄板的旅行时间厂= - ；4)计算第i个小薄板上下界面处接收信号的瞬时频率，分别记为(O和5)利用步骤3)和步骤4)中计算的瞬时振幅和瞬时频率，分别提取第i个小薄板上下界面处直达波的包络峰值瞬时频率，分别记为为_/；(0) = /力丨)Jp(Ti) = f"^)，然后计算第 i个小薄板内包络峰值瞬时频率的变化Afp(i) = fp(O)Ip(Ti)；6)将σ
2.如权利要求1所述的利用地震信号包络峰值瞬时频率估计介质品质因子的方法，其特征在于在进行步骤2、时，调制频率σ i和能量衰减因子δ i由下式确定 ω\ ν(ω)\ ω
3.如权利要求1所述的利用地震信号包络峰值瞬时频率估计介质品质因子的方法，其特征在于在进行步骤4)时，小薄板上下界面处接收信号的瞬时频率由下式确定
4.如权利要求1所述的利用地震信号包络峰值瞬时频率估计介质品质因子的方法，其特征在于在进行步骤8)时包括以下内容首先，由测井资料圈定目标区范围；然后在估计的衰减剖面上找到目标区对应的位置，检验其是否与先验的测井信息吻合；最后，若衰减剖面上的目标区与先验信息吻合，则可以利用衰减剖面上的强吸收区预测其他区块的含油气性。
全文摘要
本发明涉及一种利用地震信号包络峰值瞬时频率估计介质品质因子的方法，其包括以下步骤1)以井中两相邻检波器的距离为厚度把介质分成的若干薄板；2)对于第i个小薄板，用常相位子波逼近其顶部接收的直达波，并确定其调制频率σi和能量衰减因子δi，并计算比值ηi＝σi/2πδi；3)计算地震波在第i个小薄板的旅行时间4)计算第i个小薄板上下界面处接收信号的瞬时频率；5)计算第i个小薄板内包络峰值瞬时频率的变化Δfp(i)＝fp(0)-fp(τi)；6)将σi，δi，τi和fp(0)-fp(τi)代入包络峰值瞬时频率和品质因子Q值之间的解析关系式计算第i个小薄板的品质因子Q值7)重复步骤2)～6)，依次计算其它小薄板的品质因子；8)利用品质因子Q值来预测储层的含油气性。
文档编号G01V1/28GK102288992SQ20111010506
公开日2011年12月21日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者姜秀娣, 安琪, 宋亮, 朱伟林, 李丽霞, 杨森林, 糜芳, 翁斌, 赵伟, 赵静, 陈剑军, 高静怀 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油研究中心, 西安交通大学