基于小波变换的多属性分频成像方法

摘要

一种基于小波变换的多属性分频成像方法，步骤：1)地震资料进行预处理；2)地震资料进行精细频谱分析，确定地震资料有效频谱范围；3)对地震数据进行层位解释，并对进行内插、平滑等处理；4)以地震数据、解释的地震层位为输入，采用小波分析技术对地震数据做小波变换，获得小波变换分频结果；5)按解释需要在分频(a_i-1，a_i)意义下计算小波域瞬时振幅、瞬时频率或瞬时相位；6)按解释需要重构小波域瞬时振幅、瞬时频率或瞬时相位数据；对每个地震道重复4)至6)过程，得到所有地震道的计算结果；8)对所求取的瞬时小波分频数据进行制图。该方法能够提高岩性圈闭、地层圈闭、小的不连续体识别能力及检测能力，进而提高储层精细预测精度。

主权项

一种基于小波变换的多属性分频成像方法，包括如下步骤：1)对现有技术获得的地震资料进行去噪音、拓宽频谱预处理，以提高地震资料的信噪比，拓宽地震资料的有效频带宽度；2)对步骤1)所处理过的地震资料进行精细频谱分析，确定地震资料有效频谱范围；3)对步骤2)确定的地震资料进行层位解释，并对拾取的地震解释层位进行内插、平滑等处理；4)以地震数据、解释的地震层位为输入，采用小波分析技术对输入地震数据做小波变换，获得小波变换分频结果；不同尺度因子的积分区间((a_i-1，a_i)，i＝1，2...，N)的地震信号分频结果为：$S_i\left(b\right)=\frac{1}{C_g}\underset{a_{i-1}}{\overset{a_i}{\int }}\frac{1}{a^2}\underset{-\infty }{\overset{+\infty }{\int }}S\left(t\right)g_R\left(\frac{t-b}{a}\right)\mathrm{dtda}$i＝1，2...，N式中：b为时间因子，且t，b∈R；a为尺度因子，且a∈R/{0}，S(t)是地震信号是小波函数。5)按照解释需要在分频(a_i-1，a_i)意义下计算小波域瞬时振幅、瞬时频率或瞬时相位。在分频(a_i-1，a_i)意义下的瞬时振幅、瞬时相位、瞬时频率分别为：$e_i(b,a)=\sqrt{S_{\mathrm{Ri}}^2\left(b\right)+S_{\mathrm{Ii}}^2\left(b\right)}$${\theta }_i\left(b\right)=\arctan \frac{S_{\mathrm{Ii}}\left(b\right)}{S_{\mathrm{Ri}}\left(b\right)}$${\omega }_i\left(b\right)=\frac{d}{\mathrm{db}}\arctan \frac{S_{\mathrm{Ii}}\left(b\right)}{S_{\mathrm{Ri}}\left(b\right)}$式中，i＝1，2，...，N；S_Ii(b)对应实部信号S_Ri(b)的虚部信号，用下式在分频(a_i-1，a_i)意义下计算阻尼瞬时频率：$\begin{array}{cc}{f}_i\left(b\right)=\frac{1}{2\pi }\frac{S_{\mathrm{Ri}}\left(b\right)\frac{{\mathrm{dS}}_{\mathrm{Ii}}\left(b\right)}{\mathrm{db}}-S_{\mathrm{Ii}}\left(b\right)\frac{{\mathrm{dS}}_{\mathrm{Ri}}\left(b\right)}{\mathrm{db}}}{e_i^2\left(b\right)+{\mathrm{ϵe}}_i^2{\left(b\right)}_{\max }}& i=\mathrm{1,2},...,N\end{array}$式中，e_i(b)为S_i(b)的瞬时振幅，e_i(b)_max为其最大值；ε为小正数(ε<1)；f_i(b)为在频段(a_i-1，a_i)下的阻尼瞬时频率。6)按照解释需要重构小波域瞬时振幅、瞬时频率或瞬时相位数据；重构时用时变的线性组合表示：$S{\left(b\right)}^{+}=\underset{i=1}{\overset{M}{\Sigma }}{C}_i\left(b\right)S_i\left(b\right)$式中，C_i(b)(i＝1，2…N)为随时间变化的系数，称重构系数，S(b)⁺为地震重构信号。7)对每一个地震道重复上述4)至6)过程，得到所有地震道的计算结果。8)对所求取的瞬时小波分频数据进行制图，包括切片或剖面，用于断层识别、不均质地质体以及储层流体检测研究。