一种基于Morlet谱勘测油气的方法

摘要

本发明涉及一种基于Morlet谱勘测油气的方法，其包括以下步骤：1)对地震记录道目的层中的地震信号进行傅里叶分析，得到地震信号的频谱范围；2)利用连续小波变换对地震信号进行分析，得到小波变换系数Wx(b，s)；3)定义不同尺度因子s下的瞬时振幅为，对于每一时间点b0，得到不同尺度因子ai所对应的瞬时振幅值{Ai(b0，1/ai)i＝0，1，...，N}，利用Lagrange样条进行插值，b点处任一频率的振幅值都可由对应的a值代入得到，这些离散点的连线，就构成了点b的频谱，即Morlet谱；4)根据步骤3)中得到的任一时间点处的瞬时振幅，得到每一点的吸收系数；如果该点的吸收系数ξI相比于围岩的吸收系数低百分之十以上，则表示该位置含有气层。

主权项

1.一种基于Morlet谱勘测油气的方法，其包括以下步骤：1)对地震记录道目的层中的地震信号x(t)进行傅里叶分析，得到地震信号x(t)的频谱范围[f_l，f_h]；根据频谱范围，确定进行分析的尺度个数；2)利用连续小波变换对地震信号x(t)进行分析，得到小波变换系数W_x(b，s)：$W_x(b,s)=\frac{1}{s}\underset{-\infty }{\overset{+\infty }{\int }}x\left(t\right){\phi }^{*}\left(\frac{t-b}{s}\right)\mathrm{dt}$$=\frac{1}{s}\underset{-\infty }{\overset{+\infty }{\Sigma }}[{\phi }_R\left(\frac{t-b}{s}\right)-{\mathrm{i\phi }}_I\left(\frac{t-b}{s}\right)]\mathrm{dt}---\left(1\right)$$=W_{x_r}(b,s)+i{W}_{x_i}(b,s)$式中，t表示记录地震信号x(t)的时间变量；b为小波扫描信号时的位置，t，b∈R；s为尺度因子，其为尺度个数所对应的[In f_l，In f_h]中的值，且s∈R；为小波函数的共轭；为小波变换的实部；为小波变换的虚部；3)利用小波系数W_x(b，s)的实部和虚部相差90度相位的性质，得地震信号x(t)在不同尺度上的瞬时振幅；令a＝1/s，当a变小时，分解结果对应地震信号的低频成分，当a变大时，分解结果对应地震信号的高频信息；定义不同尺度因子s下的瞬时振幅为：$A(b,s_i)=\sqrt{{W_{x_r}}^2(b,s_i)+{W_{x_i}}^2(b,s_i)}---\left(2\right)$即：$A(b,1/a_i)=\sqrt{{W_{x_r}}^2(b,1/a_i)+{W_{x_i}}^2(b,1/a_i)}$对于每一时间点b₀，得到不同尺度因子a_i所对应的瞬时振幅值{A_i(b₀，1/a_i)i＝0，1，...，N}，利用Lagrange样条进行插值，可得到y(a)＝l₀(a)A₀+l₁A₁+…+l_N(a)A_N$l_k\left(a\right)=\frac{(a-a_0)(a-a_1)···(a-a_{k-1})(a-a_{k+1})···(a-a_N)}{(a_k-a_0)(a_k-a_1)···(a_k-a_{k-1})(a_k-a_{k+1})···(a_k-a_N)}---\left(3\right)$b点处任一频率的振幅值都可由对应的a值代入式(3)得到，这些离散点的连线，就构成了点b的频谱，即Morlet谱；4)根据步骤3)中得到的任一时间点处的瞬时振幅，通过下面公式就可得到每一点的吸收系数ξ_I：${\xi }_I={\kappa }_I\frac{A_{\mathrm{HI}}}{F_L}---\left(4\right)$$A_{\mathrm{HI}}={\int }_{a_{I-1}}^{a_I}y\left(a\right)\mathrm{da}$(5)$F_L={\int }_{a_0}^{a_L}y\left(a\right)\mathrm{da}$其中，I为高频段的频数序号；A_HI为高频参数区间[a_I-1，a_I]上的点谱振幅积分；F_L为参数区间[a₀，a_L]上的点谱振幅积分；L是一个与低频相关的参数；κ_I为对应不同A_HI的校正系数；如果该点的吸收系数ξ_I相比于围岩的吸收系数低百分之十以上，则表示该位置含有气层。