本發(fā)明涉及勘探地球物理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于時(shí)頻分析技術(shù)的井控有色拓頻方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)陸上油氣田勘探程度的增加，勘探目標(biāo)逐漸轉(zhuǎn)向地層、巖性等復(fù)雜油氣藏。近年來(lái),對(duì)于薄互層儲(chǔ)層的勘探，要求地震資料具有高分辨率。作為高分辨率地震勘的一個(gè)環(huán)節(jié)，高分辨率地震數(shù)據(jù)處理非常重要。高保真的高分辨率地震數(shù)據(jù)是薄互層油氣藏地震屬性分析和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)。在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，如果能獲得高分辨率的資料，就能夠?qū)⒈?chǔ)層、小斷層及巖性尖滅體等小尺度構(gòu)造的地質(zhì)特征搞清楚,即可為精細(xì)開(kāi)發(fā)薄互層砂體油藏提供可靠依據(jù)。拓寬地震資料頻帶的方法有很多，包括反褶積、譜白化、反Q濾波等，姚姚等(2009)研究了基于隨機(jī)介質(zhì)的提高地震記錄分辨率的擴(kuò)頻方法，劉浩杰(2010)研究了基于系統(tǒng)辨識(shí)利用測(cè)井資料提高地面地震資料分辨率的新方法，孫夕平(2010)研究了調(diào)諧能量增強(qiáng)法,在疊后地震資料上,基于地震層序模型,利用薄層調(diào)諧理論,通過(guò)脈沖約束的自適應(yīng)增強(qiáng)方式突出薄層反射能量。這些方法具有不同的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，也解決了不同時(shí)期地震資料高分辨處理面臨的一些難題。但是隨著石油勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，油氣勘探目標(biāo)以構(gòu)造勘探為主逐漸進(jìn)入以巖性勘探為主。巖性圈閉的勘探難度大，對(duì)地震數(shù)據(jù)的分辨率提出了更高的要求，現(xiàn)有的方法技術(shù)因其各自的局限，難以滿(mǎn)足薄互層識(shí)別和分辨的需求。由于測(cè)井曲線(xiàn)對(duì)地層有較高的縱向分辨率，而地震資料垂向分辨率有限，測(cè)井資料一般具有豐富的高頻信息和低頻成份，可以對(duì)由于子波帶限效應(yīng)和地層衰減效應(yīng)導(dǎo)致的地震有效頻帶較窄進(jìn)行修正。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提出了一種基于時(shí)頻分析技術(shù)的井控有色拓頻方法，能夠有效拓寬地震數(shù)據(jù)的頻帶，提高分辨率，為后續(xù)地震資料的處理和解釋提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

一種基于時(shí)頻分析技術(shù)的井控有色拓頻方法，包括如下步驟：

步驟S1：首先對(duì)深度域測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的聲波數(shù)據(jù)求取反射系數(shù)，通過(guò)時(shí)深轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換到時(shí)間域，對(duì)所獲得的反射系數(shù)做傅里葉變換，然后獲得反射系數(shù)的振幅譜，統(tǒng)計(jì)分析研究區(qū)測(cè)井資料的反射系數(shù)振幅譜，利用最優(yōu)化擬合方法獲得修正因子C(f)＝a+b*arctan(f)中的未知參數(shù)a和b；

步驟S2：對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻分析，對(duì)時(shí)域地震數(shù)據(jù)x(t)進(jìn)行S變換，選用的窗函數(shù)為可得時(shí)頻域處理結(jié)果：

然后獲得時(shí)間t，頻率f下的地震數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的振幅譜Amp(t,f)和相位譜P(t,f)：

然后對(duì)地震數(shù)據(jù)振幅譜有色修正，對(duì)S變換獲得的振幅譜采用有色因子進(jìn)行校正，獲得校正后的有色振幅譜CF(t,f)：

CF(t,f)＝Amp(t,f)*C(f)*f

步驟S3：對(duì)獲得的有色振幅譜R_HC和原始的相位譜I_HC相結(jié)合：

R_HC＝CF(t,f)*cos(P(t,f))

I_HC＝CF(t,f)*sin(P(t,f))

HC(t,f)＝complex(R_HC,I_HC)；

步驟S4：最后完成地震道重建，利用逆S變換實(shí)現(xiàn)從時(shí)頻域到時(shí)域的轉(zhuǎn)換，得到其拓頻處理后的地震道。

附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明的主要方法步驟。

附圖2為拓頻前的模型合成數(shù)據(jù)。

附圖3為拓頻后的模型合成數(shù)據(jù)。

附圖4為實(shí)際井?dāng)?shù)據(jù)反射系數(shù)。

附圖5為實(shí)際井?dāng)?shù)據(jù)反射系數(shù)的振幅譜。

附圖6為拓頻前的實(shí)際地震數(shù)據(jù)。

附圖7為拓頻后的實(shí)際地震數(shù)據(jù)。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖1-7，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述：一種基于時(shí)頻分析技術(shù)的井控有色拓頻方法，具體實(shí)施方案包括如下步驟：

(1)首先對(duì)深度域測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的聲波數(shù)據(jù)求取反射系數(shù)，通過(guò)時(shí)深轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換到時(shí)間域，對(duì)所獲得的反射系數(shù)做傅里葉變換，然后獲得反射系數(shù)的振幅譜，統(tǒng)計(jì)分析研究區(qū)測(cè)井資料的反射系數(shù)振幅譜，利用最優(yōu)化擬合方法獲得修正因子C(f)＝a+b*arctan(f)中的未知參數(shù)a和b。處理后能夠獲得井?dāng)?shù)據(jù)的有色特征因子；

(2)對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻分析，對(duì)時(shí)域地震數(shù)據(jù)x(t)進(jìn)行S變換，選用的窗函數(shù)為可得時(shí)頻域處理結(jié)果：

然后獲得時(shí)間t，頻率f下的地震數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的振幅譜Amp(t,f)和相位譜P(t,f)：

然后對(duì)地震數(shù)據(jù)振幅譜有色修正，對(duì)S變換獲得的振幅譜采用有色因子進(jìn)行校正，獲得校正后的有色振幅譜CF(t,f)：

CF(t,f)＝Amp(t,f)*C(f)*f

這里采用S變換一種無(wú)損可逆的時(shí)頻分析工具，是短時(shí)傅立葉變換和小波變換的組合，克服了短時(shí)窗傅立葉變換不能調(diào)節(jié)分析窗口頻率的問(wèn)題，同時(shí)引入了小波變換的多分辨率分析，且與其傅立葉譜保持直接的聯(lián)系，基本小波不必滿(mǎn)足容許性條件等，通過(guò)這一步驟可以獲得修正后的有色振幅譜；

(3)對(duì)獲得的有色振幅譜和原始的相位譜相結(jié)合：

R_HC＝CF(t,f)*cos(P(t,f))

I_HC＝CF(t,f)*sin(P(t,f))

HC(t,f)＝complex(R_HC,I_HC)

其中R_HC和I_HC是改造后時(shí)頻譜的實(shí)部和虛部。通過(guò)處理可以獲得改造后的地震時(shí)頻譜，該頻譜高頻部分能量得到增強(qiáng)；

(4)地震道重建，利用逆S變換實(shí)現(xiàn)從時(shí)頻域到時(shí)域的轉(zhuǎn)換，得到其拓頻處理后的地震道，輸出結(jié)果。

通過(guò)以上流程，能夠有效拓寬地震數(shù)據(jù)的頻帶。圖2是拓頻前的模型合成數(shù)據(jù)；圖3是拓頻后的模型合成數(shù)據(jù)；比較圖2和圖3可以看出第11道有明顯的改善，這說(shuō)明該發(fā)明對(duì)于薄層識(shí)別具有比較好的效果。圖4是實(shí)際井?dāng)?shù)據(jù)反射系數(shù),圖5為測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的振幅譜；圖6是拓頻前的實(shí)際地震數(shù)據(jù)；圖7是拓頻后的實(shí)際地震數(shù)據(jù)。應(yīng)用基于時(shí)頻分析技術(shù)的有色拓頻方法，最終頻帶得到補(bǔ)償，而原本無(wú)法分辨的地震道可以識(shí)別出來(lái)，分辨率得到有效提高，頻譜得到拓寬。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明針對(duì)由于子波帶限效應(yīng)和地層衰減效應(yīng)導(dǎo)致的地震數(shù)據(jù)有效頻帶較窄，難以識(shí)別薄儲(chǔ)層、小斷層及巖性尖滅體等小尺度構(gòu)造這一問(wèn)題，提供了一種基于時(shí)頻分析技術(shù)的井控有色拓頻方法，該方法能夠有效拓寬地震數(shù)據(jù)的頻帶，相比傳統(tǒng)方法，本發(fā)明考慮測(cè)井資料頻譜信息豐富以及有色的特點(diǎn)，能夠更好地提高地震數(shù)據(jù)的分辨率，滿(mǎn)足薄互層識(shí)別和分辨的需求，為后續(xù)地震資料的處理和解釋提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

本發(fā)明不局限于上述具體實(shí)施方式，根據(jù)上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，本發(fā)明還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。