利用隨炮檢距變化的時(shí)頻譜交匯圖預(yù)測(cè)薄層厚度的方法
【專利摘要】本發(fā)明是利用隨炮檢距變化的時(shí)頻譜交匯圖預(yù)測(cè)薄層厚度的方法，對(duì)道集進(jìn)行時(shí)頻譜分解得到3D數(shù)據(jù)體，選擇近炮檢距和中遠(yuǎn)炮檢距范圍和時(shí)窗長(zhǎng)度；用整數(shù)倍的頻率將數(shù)據(jù)取出形成近炮檢距的時(shí)頻譜序列和中遠(yuǎn)炮檢距的時(shí)頻譜序列并進(jìn)行交匯，形成隨炮檢距變化的時(shí)頻譜交匯圖；先用井資料進(jìn)行合成不同薄層厚度的地震正演道集，用正演道集的時(shí)頻譜交匯圖；將野外道集的時(shí)頻譜交匯圖和正演道集的時(shí)頻譜交匯圖進(jìn)行對(duì)比，從而得到地下介質(zhì)的薄層厚度。本發(fā)明為預(yù)測(cè)厚度小于四分之一波長(zhǎng)的薄層提供了一種新方法。
【專利說明】利用隨炮檢距變化的時(shí)頻譜交匯圖預(yù)測(cè)薄層厚度的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地震勘探【技術(shù)領(lǐng)域】，屬于地震數(shù)據(jù)處理中一種利用隨炮檢距變化的時(shí)頻譜交匯圖預(yù)測(cè)薄層厚度的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]薄層是地震勘探的重要目標(biāo)之一。對(duì)于厚度大于四分之一波長(zhǎng)的薄層，人們能夠較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)薄層的厚度。但是對(duì)于厚度小于四分之一波長(zhǎng)的薄層，人們正在嘗試用不同的方法來進(jìn)行預(yù)測(cè)。
[0003]目前利用地震資料預(yù)測(cè)厚度小于四分之一波長(zhǎng)薄層的主要方法分為地震屬性技術(shù)、地震反演、譜分解技術(shù)和邊緣檢測(cè)等技術(shù)方法。這些方法是利用地震振幅、頻譜以及綜合地震屬性等來建立與薄層厚度之間的關(guān)系。在理論上這些方法要求一定的前提和條件:有些方法基于褶積模型，沒有考慮層間多次波和轉(zhuǎn)換波對(duì)反射振幅的貢獻(xiàn)；有些方法假設(shè)薄層頂/底界面反射系數(shù)是等值且反極性；有些方法要求固定模式的入射子波等等。因此，這些方法在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種在厚度小于四分之一波長(zhǎng)的情況下來預(yù)測(cè)薄層厚度的方法。
[0005]本發(fā)明通過以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0006]I)在野外利用縱波震源激發(fā)地震波并利用檢波器記錄地震波，按照常規(guī)地震資料處理流程對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行相對(duì)振幅保持的高保真處理，形成振幅隨偏移距變化(AVO)的正常時(shí)差校正(NMO)后的道集(2D數(shù)據(jù))；
[0007]2)對(duì)步驟I)形成的道集進(jìn)行時(shí)頻譜分解得到道集對(duì)應(yīng)的時(shí)頻譜數(shù)據(jù)體(3D數(shù)據(jù))；(比如用廣義S變換或小波變換等方法進(jìn)行分解)
[0008]3)根據(jù)目的層深度，選擇近炮檢距和中遠(yuǎn)炮檢距范圍；
[0009]所述的選擇近炮檢距和中遠(yuǎn)炮檢距范圍是:由炮檢距除以目的層深度得到炮檢距/深度比，當(dāng)這個(gè)比值小于0.4時(shí)，為近炮檢距；當(dāng)這個(gè)比值介于0.4和1.2之間時(shí)，為中遠(yuǎn)炮檢距。
[0010]4)根據(jù)目的層反射波的頻譜主頻，選擇時(shí)窗長(zhǎng)度；
[0011]所述的時(shí)窗長(zhǎng)度為目的層反射波的頻譜主頻對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的一半。
[0012]5)在目的層反射波的有效頻譜范圍內(nèi)，選擇5Hz或1Hz整數(shù)倍的頻率；
[0013]6)根據(jù)3)、4)和5)確定的近、中遠(yuǎn)炮檢距范圍、時(shí)窗長(zhǎng)度和頻率，將時(shí)頻譜數(shù)據(jù)體內(nèi)相應(yīng)的數(shù)據(jù)取出，形成近炮檢距的時(shí)頻譜序列和中遠(yuǎn)炮檢距的時(shí)頻譜序列；
[0014]7)將近炮檢距的時(shí)頻譜序列和中遠(yuǎn)炮檢距的時(shí)頻譜序列進(jìn)行交匯，形成隨炮檢距變化的時(shí)頻譜交匯圖；
[0015]8)先用井資料進(jìn)行合成不同薄層厚度的地震正演道集，用2)至6)的步驟得到正演道集的時(shí)頻譜交匯圖；將野外道集的時(shí)頻譜交匯圖和正演道集的時(shí)頻譜交匯圖進(jìn)行對(duì)t匕，從而得到地下介質(zhì)的薄層厚度。
[0016]所述的井資料含有地層厚度、地層密度、縱波速度和橫波速度等信息。
[0017]本發(fā)明是從近炮檢距和中遠(yuǎn)炮檢距的時(shí)頻譜交匯圖上來確定薄層厚度，為預(yù)測(cè)厚度小于四分之一波長(zhǎng)的薄層提供了一種新的方法。因此，在地震資料解釋和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1薄層模型。共3層，模型參數(shù)見圖。
[0019]圖2是不同厚度薄層的正演AVO道集。(a)薄層厚度2米的道集；(b)薄層厚度4米的道集；(c)薄層厚度8米的道集。
[0020]圖3是時(shí)頻譜數(shù)據(jù)體示意圖。
[0021]圖4是近炮檢距和中遠(yuǎn)炮檢距的時(shí)頻譜交匯圖。(a)頻率20Hz的交匯圖；(b)頻率30Hz的交匯圖；(c)頻率40Hz的交匯圖；(d)頻率50Hz的交匯圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0023]I)在野外利用縱波震源激發(fā)地震波并利用檢波器記錄地震波，按照常規(guī)地震資料處理流程對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行相對(duì)振幅保持的高保真處理，形成振幅隨偏移距變化(AVO)的正常時(shí)差校正(NMO)后的道集(2D數(shù)據(jù))。圖2中分別是薄層厚度2米、4米和8米模型(圖1)的正演道集，代替野外的正常時(shí)差校正(NMO)后的道集；
[0024]2)利用時(shí)頻分解方法對(duì)道集(2D數(shù)據(jù))進(jìn)行時(shí)頻譜分解，分別得到薄層厚度2米、4米和8米三個(gè)道集的時(shí)頻譜數(shù)據(jù)體(圖3)。時(shí)頻譜數(shù)據(jù)體是一個(gè)3D數(shù)據(jù)體，增加了一個(gè)頻率維數(shù)；
[0025]3)根據(jù)模型中目的層(薄層)深度1000米，近炮檢距的炮檢距/深度比小于0.4，所以選擇近炮檢距范圍0-200米，共5道數(shù)據(jù)。中遠(yuǎn)炮檢距的炮檢距/深度比介于0.4和
1.2之間，所以選擇中遠(yuǎn)炮檢距范圍900-1100米，共5道數(shù)據(jù)；
[0026]4)目的層頻譜主頻為45Hz左右，對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)為22毫秒，因此選擇時(shí)窗長(zhǎng)度10毫秒(時(shí)窗長(zhǎng)度是對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的一半，取偶數(shù));
[0027]5)目的層反射波的有效頻譜范圍是4-57HZ，因此選擇1Hz整數(shù)倍的頻率為10，20，30, 40, 50Hz ；
[0028]如有效頻譜范圍為6-53HZ，選擇5Hz整數(shù)倍的頻率為10，15，20, 25，30, 35，40, 45，50Hz。
[0029]6)根據(jù)3)、4)和5)確定的近、中遠(yuǎn)炮檢距范圍、時(shí)窗長(zhǎng)度和頻率，將時(shí)頻譜數(shù)據(jù)體相應(yīng)的數(shù)據(jù)取出來，形成薄層厚度2米、4米和8米三個(gè)道集的近炮檢距的時(shí)頻譜序列和中遠(yuǎn)炮檢距的時(shí)頻譜序列；
[0030]7)以近炮檢距的時(shí)頻譜序列為橫坐標(biāo)、中遠(yuǎn)炮檢距的時(shí)頻譜序列為縱坐標(biāo)，將層厚2米、4米和8米三個(gè)道集的近炮檢距和中遠(yuǎn)炮檢距的時(shí)頻譜序列進(jìn)行交匯，形成交匯圖(圖4)，這里列出了 20，30，40，50Hz的交匯圖；
[0031]8)由交匯圖可以清晰地分辨不同的薄層厚度。由于本例中，薄層的厚度已知，不需要從已知井位處的測(cè)井解釋厚度對(duì)交匯圖進(jìn)行標(biāo)定。
[0032]本發(fā)明實(shí)例:
[0033]I建立圖1中的薄層模型；
[0034]II對(duì)圖1中的模型進(jìn)行正演，得到圖2的道集；
[0035]III對(duì)圖2的道集進(jìn)行時(shí)頻譜分解，得到時(shí)頻譜數(shù)據(jù)體(圖3是時(shí)頻譜數(shù)據(jù)體示意圖)。
[0036]IV按照確定的近、中遠(yuǎn)炮檢距范圍、時(shí)窗長(zhǎng)度和頻率將時(shí)頻譜數(shù)據(jù)體中相應(yīng)的數(shù)據(jù)取出來，形成近炮檢距的時(shí)頻譜序列和中遠(yuǎn)炮檢距的時(shí)頻譜序列，用近炮檢距和中遠(yuǎn)炮檢距的時(shí)頻譜序列進(jìn)行交匯，形成交匯圖(圖4)。由交匯圖可以看出，本發(fā)明可以清晰地分辨不同的薄層厚度。
【權(quán)利要求】
1.一種利用隨炮檢距變化的時(shí)頻譜交匯圖預(yù)測(cè)薄層厚度的方法，特點(diǎn)是采用以下步驟實(shí)現(xiàn): 1)在野外利用縱波震源激發(fā)地震波并利用檢波器記錄地震波，按照常規(guī)地震資料處理流程對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行相對(duì)振幅保持的高保真處理，形成振幅隨偏移距變化(AVO)的正常時(shí)差校正(NMO)后的道集(2D數(shù)據(jù))； 2)對(duì)步驟1)形成的道集進(jìn)行時(shí)頻譜分解得到道集對(duì)應(yīng)的時(shí)頻譜數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)； 3)根據(jù)目的層深度，選擇近炮檢距和中遠(yuǎn)炮檢距范圍； 4)根據(jù)目的層反射波的頻譜主頻，選擇時(shí)窗長(zhǎng)度； 5)在目的層反射波的有效頻譜范圍內(nèi)，選擇5Hz或10Hz整數(shù)倍的頻率； 6)根據(jù)步驟3)、步驟4)和步驟5)確定的近、中遠(yuǎn)炮檢距范圍、時(shí)窗長(zhǎng)度和頻率，將時(shí)頻譜數(shù)據(jù)體內(nèi)相應(yīng)的數(shù)據(jù)取出，形成近炮檢距的時(shí)頻譜序列和中遠(yuǎn)炮檢距的時(shí)頻譜序列； 7)將近炮檢距的時(shí)頻譜序列和中遠(yuǎn)炮檢距的時(shí)頻譜序列進(jìn)行交匯，形成隨炮檢距變化的時(shí)頻譜交匯圖； 8)先用井資料進(jìn)行合成不同薄層厚度的地震正演道集，用步驟2)至6)的步驟得到正演道集的時(shí)頻譜交匯圖；將野外道集的時(shí)頻譜交匯圖和正演道集的時(shí)頻譜交匯圖進(jìn)行對(duì)t匕，從而得到地下介質(zhì)的薄層厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟2)所述的時(shí)頻譜分解用廣義S變換或小波變換等方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟3)所述的選擇近炮檢距和中遠(yuǎn)炮檢距范圍是:由炮檢距除以目的層深度得到炮檢距/深度比，當(dāng)這個(gè)比值小于0.4時(shí)，為近炮檢距；當(dāng)這個(gè)比值介于0.4和1.2之間時(shí)，為中遠(yuǎn)炮檢距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟4)所述的時(shí)窗長(zhǎng)度為目的層反射波的頻譜主頻對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的一半。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟8)所述的井資料含有地層厚度、地層密度、縱波速度和橫波速度等信息。
【文檔編號(hào)】G01V1/30GK104280773SQ201310292087
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
【發(fā)明者】張鐵強(qiáng), 孫鵬遠(yuǎn), 馬光凱 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司