一种基于自适应瞬态提取W变换的致密砂岩薄层表征方法

本发明涉及一种地震信号时间响应分析方法，提出了一种基于自适应瞬态提取w变换的致密砂岩薄层表征方法，该方法具有较强的时间定位能力，能够很好地描述薄层的边界结构特征。

背景技术：

1、致密砂岩气是未来2035年远景目标内接替常规油气资源最重要和现实的来源。致密砂岩储层作为致密砂岩气勘探开发领域的重点和难点，具有纵向薄且窄、发育分散、物性差、非均质性强、气水分布等复杂特征，其薄层地震反射信号始终受单层厚度、物性差异及流体等复杂因素影响，使常规地震勘探处理解释方法的有效利用受到较大程度的制约。

2、时频分析将一维地震信号映射到二维时频平面，可有效表征隐藏在地震反射信号中的频率特征，并对变化频率进行时间定位，这已广泛应用于储层表征、河道检测等。w变换是定义了具有对称频率权重高斯窗函数的传统时分析方法，它提高了低频范围内的时频谱分辨率，在近几年受到广泛关注，但在薄储层应用中仍存在分辨率不足的问题。瞬态提取算子(teo)作为实现高度时间定位的时频后处理算子，实际应用效果中却存在明显干涉现象，这是因为在teo理论中存在不收敛问题，需要进行对其进行新的界定和限制，这样才能获得较好的储层时间响应特征。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足，本发明提出一种基于自适应瞬态提取w变换的致密砂岩薄层表征方法。该方法中，我们以w变换为基础，引入主频估计的chirp调制窗口，并定义群延迟估计量下的瞬态提取算子，对其收敛性进行新的界定和限制，从而能够获得更好的薄层时间响应特征。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种基于自适应瞬态提取w变换的致密砂岩薄层表征方法，包括以下步骤：

3、(1)输入叠后地震数据x(t)，其中t为时间；

4、(2)估计chirp率c(t,f)，其中f为频率；

5、(3)构造chirp调制窗口w(t,f,c(t,f))；

6、(4)计算具有chirp调制窗口的w变换wt(τ,f,c)；

7、(5)定义瞬态提取算子其中τ为时延参数，为收敛的群延迟估计量；

8、(6)计算地震数据的自适应瞬态提取w变换atewt(τ,f)；

9、(7)进行频率为f0的特征提取，得到单频剖面atewt(τ,f0)。

10、作为优选：步骤(2)中，具体的chirp率c(t,f)估计方式为：

11、

12、其中f为频率，f0(τ)≠0表示一个波形的主频。

13、作为优选：步骤(3)中，具体的chirp调制窗口w(t,f,c(t,f))构造为：

14、

15、其中w(t,f；τ)为具有对称频率权重的高斯窗函数，形式可以为：

16、

17、其中k是一个标量因子，f0(τ)≠0表示一个波形的主频，δf(τ)＝f0(τ)-f主导频率与瞬时频率之差。

18、作为优选：步骤(4)中，具有chirp调制窗口的w变换表达式为：

19、

20、由此结果定义瞬态提取算子。

21、作为优选：步骤(5)中，定义的瞬态提取算子为：

22、

23、其中τ为时延参数，具体的群延迟估计量表达式为：

24、

25、其中表示虚部，同时，其收敛性体现在对频率的二阶导数和三阶导数的限制条件：

26、

27、其中表示对时间的n阶导数。

28、作为优选：步骤(6)中，定义的自适应瞬态提取w变换atewt(τ,f)为：

29、

30、由此计算结果进行某频率的特征提取就可以得到单频剖面。

31、与现有技术相比，本发明的优点在于：通过引入主频估计的chirp调制窗口并定义新的瞬态提取算子，对群延迟估计量的收敛性进行新的界定和限制，提出了一种基于自适应瞬态提取w变换的致密砂岩薄层表征方法。该方法能更好地捕捉到地震资料中薄层的时间响应特征，获得更多地震数据信息。

技术特征：

1.一种基于自适应瞬态提取w变换的致密砂岩薄层表征方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于自适应瞬态提取w变换的致密砂岩薄层表征方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的基于自适应瞬态提取w变换的致密砂岩薄层表征方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的基于自适应瞬态提取w变换的致密砂岩薄层表征方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的基于自适应瞬态提取w变换的致密砂岩薄层表征方法，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的基于自适应瞬态提取w变换的致密砂岩薄层表征方法，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种基于自适应瞬态提取W变换的致密砂岩薄层表征方法，包括以下步骤：(1)输入叠后地震数据x(t)，其中t为时间；(2)估计chirp率c(t,f)，其中f为频率；(3)构造chirp调制窗口w(t,f,c(t,f))；(4)计算具有chirp调制窗口的W变换WT(τ,f,c)；(5)定义瞬态提取算子其中τ为时延参数，为群延迟估计量；(6)计算地震数据的自适应瞬态提取W变换ATEWT(τ,f)；(7)进行频率为f<subgt;0</subgt;的特征提取，得到单频剖面ATEWT(τ,f<subgt;0</subgt;)。本发明在W变换的基础上，构造由主频估计得到的chirp调制窗口并定义群延迟估计量下的收敛瞬态提取算子，能更好地利用地震数据刻画薄层的时间响应特征。

技术研发人员：陈辉,谢雨桃,陈旭平,王思媛,张骥,张佳,胡英
受保护的技术使用者：成都理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15