常用地震子波提取方法简介
常用地震子波提取方法简介
[摘要]子波在地震处理和解释中都是一个极其重要的概念，提取制作一个适合地震工区的子波，在作合成地震记录标定及反演工作时都具有极其重要的意义。
[关键词]子波振幅谱相位谱统计子波
中图分类号：p315 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）09-0161-02
子波在地震处理和解释中都是一个极其重要的概念，地震子波是地震记录褶积模型的一个分量，通常指由2至3个或多个相位组成的地震脉冲，确切地说，地震子波就是地震能量由震源通过复杂的地下路径传播到接收器所记录下来的质点运动速度（陆上检波器）或压力（海上检波器）的远场时间域响应。
一个子波可以由它的振幅谱和相位谱来定义，相位谱的类型可以是零相位、常数相位、最小相位、混合相位等；对零相位和常数相位子波而言，可简单将其看作是一系列不同振幅和频率的正弦波的集合，所有的正弦波都是零相位或常数相位的；在频率域中，子波提取问题由两部分组成：确定振幅谱和相位谱，确定相位谱更加困难，并且是反演中误差的主要来源。通常子波提取方法分为三个主要类型：
①、完全确定法：直接应用地表检波器或其它仪器直接测量子波。
②、纯统计法：只根据地震数据确定子波，这种方法很难测定可靠性的相位谱。通常是为了回避确定子波的困难，使用自相关统计
子波基本理论与提取方法
子波基本理论与提取方法 1地震子波基本原理 由震源激发、经地下传播并被人们在地面或井中接收到的地震波通常是一个短的脉冲振动，称该振动为振动子波。它可以理解为有确定起始时间和有限能量，在很短时间内衰减的一个信号。地震子波其振动的一个根本属性是振动的非周期性。因此，它的动力学参数应有别于描述周期振动的振幅、频率、相位等参数，而用振幅谱、相位谱等概念来描述。 子波一般是物理可实现的，特别是地震子波，作为一个物理滤波器的响应函数，自然是物理可实现的，所有必定为非零相子波，但不同子波相位延迟不同。子波包括最小相位子波、最大相位子波、混合相位子波。 子波的Z 变换是一个多项式： n n z b z b z b b z B ++++=...)(221 若此多项式的全部零点均在单位圆外，则为最小相位子波；在单位圆内，为最大相位子波；零点在单位圆的内外都有，则为混合相位子波。
2地震子波的数学模型 实际中的地震子波是一个很复杂的问题，因为地震子波与地层岩石性质有关，地层岩石性质本身就是一个复杂体。为了研究方便，仍需要对地震子波进行模拟，目前普遍认为雷克提出的地震子波数学模型具有广泛的代表性，即称雷克子波。最小相位的地震子波的数学模型为： ft e t b at π2sin )(2-= 式中：f 为子波的主频；)ln(22M f =α为子波衰减系数；|/|21m m M =为最 大波峰值1m 和最大波谷值2m 之对比。其波形大致如图所示： 3地震子波提取的基本方法 地震子波的提取方法有两大类：第一类是确定性子波提取方法；第二类是统计性子波提取方法。确定性子波提取方法指的是利用测井资料首先计算出反射系
地震属性分析技术综述
【全文】地震属性分析技术综述 [摘要] 地震属性是从地震资料中提取的隐藏有用信息，因而地震属性分析技术近几年在油气勘探开发中得到了广泛的应用与研究。本文对地震属性分析技术的发展状况进行了归纳、总结，简单阐述了地震属性分析技术的在不同时期所用到的基本原理和方法。特别对新地震属性进行了具体介绍。最后对该技术进一步的研究工作进行了总结和展望。 摘要:在勘探和开发周期的各个阶段，地震资料在复杂油藏系统的解释过程中，扮演着至关重要的角色。然而，缺少一种有效地将地质知识应用于地震解释中的上具。随着一系列属性新技术的出现，对地震属性进行充分研究，就给地质家提供了快速地从三维地震数据中获得地质信息的能力。尤其在用常规解释手段难以识别日的储层的情况下，属性分析技术更是给地质上作人员指出了新的方向。 [关键词] 地震属性储层预测叠前数据叠后数据 关键词:储层;波形分析;地震属性 1.引言 地震属性是指叠前或叠后的地震数据经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征的特殊度量值。地震属性的发展大致从20世纪60年代的直接烃类检测和亮点、暗点、平点技术开始，经历了70年代的瞬时属性(主要是振幅属性)和复数道分析，90年代的多维属性(特别是相干体属性)分析，21世纪的地震相分析等阶段[1一SJ。随着地震属性分析技术的发展与研究，该技术已广泛应用于储层预测、油气藏动态监测、油气藏特征描述等领域，并取得了很好的效果。总之，地震属性分析技术可以从地震资料中提取隐藏其中的多种有用信息，这为油气勘探与开发提供了丰富宝贵的资料，也为解决复杂地质体评价提供了实用的分析手段。因此，对该技术进行深人调查研究具有很强的现实意义。 地震属性是指从地震数据中导出的关于儿何学、运动学、动力学及统计特性的特殊度量值。它可包括时问属性、振幅属性、频率属性和吸收衰减属性，不同的属性可指示不同的地质现象。地震属性分析则是从地震资料中提取其中的有用信息，并结合钻井资料，从不同角度分析各种地震信息在纵向和横向上的变化，以揭示出原始地震剖面中不易被发现的地质异常现象及含油气情况。 地震属性分析技术的研究已由线、面信息扩展到三维体信息，从分类提取扰化发展为一项系统的应用技术。随着地震技术的日趋成熟，地震属性技术近儿年也发展迅速，其中有多属性联合解释技术、波形分析技术、吸收滤波技术等。应用地震属性分析技术去完善勘探生产中的油藏描述工作，已经成为油藏地球物理的核心内容。利用地震属性分析技术预测岩性和有利储集体，描述油藏特征及孔隙度变化，寻找难以发现的隐蔽油区，以至于监测流体运动和进行其它综合研究，一直是石油工作人员追求的目标。 1波形分析技术的研究与应用 通常的层段属性只是表示了某儿个地震信号的物理参数(振幅、相位、频率等)，但它们没有一个能够单独描述地震信号的异常，而地震信号的任何物理参数的变化总是对应着反映地震道形状的变化，所以，研究和分析地震资料中代表各种属性总体特征的地震道形状(波形)，应该能有非常不错的效果[，]。 1. 1波形分析技术的原理及处理过程
地震波阻抗反演方法综述
地震波阻抗反演方法综述 一、地震反演技术研究现状 地震反演方法是一门综合运用数学、物理、计算机科学等学科发展起来的新技术新方法，每当数学方法、物理理论有了新的认识和发展时，就会有新的地震反演技术、方法的提出。随着计算机技术的不断发展、硬件设施的不断升级，这些方法技术得到了实践验证和提升，反过来地震反演技术运用中出现的新问题、新思路又不断促使数学方法、地球物理学理论的再次发展。时至今日，地震反演技术仍然是一个不断发展、不断成熟、不断丰富着的领域。 反演是正演的逆过程，在地震勘探中正演是已知地下的地质构造情况、岩性物性分布情况，根据地震波传播规律和适当的数学计算方法模拟地震波在地下传播以及接收地震波传输到地表信息的过程。地球物理反演就是使用已知的地震波传播规律和计算方法，将地表接收到的地震数据通过逆向运算，预测地下构造情况、岩性物性分布情况的过程。地震波阻抗正演是对反演的理论基础和实现手段。 1959年美国人Edwin Laurentine Drake在宾夕法尼亚州开凿的第一口钻井揭开了世界石油工业的序幕。从刚开始的查看地质露头、寻找构造高点寻找石油，到通过地震剖面的亮点技术寻找石油，再到现在运用多种科学技术手段进行油气资源的预测，石油勘探经历了一个飞速的发展历程。 声波阻抗（AI）是介质密度和波在介质中传播速度的乘积，它能够反映地下地质的岩性信息。声波阻抗反演技术是20世纪70年代加拿大Roy Lindseth博士提出的，通过反演能够将反映地层界面信息的地震数据变为反映岩性变化的波阻抗（或速度）信息。由于波阻抗与地下岩石的密度、速度等信息紧密联系，又可以直接与已知地质、钻井测井信息对比，因此广泛应用于储层的预测和油藏描述中，深受石油工作者的喜爱。70年代后期，从地震道提取声波资料的合成声波技术得到了快速发展，以此为基础发展的基于模型的一维有井波阻抗反演技术，提高了反演结果的可靠性。进入80年代，Cooke等人将数学中的广义线性方法运用于地震资料反演，提出了广义线性地震反演。此后Seymour等人又提出了测井声波资料和地震数据正反演相结合求取地下声波阻抗的测井约束反演，大大拓宽了反演结果的纵向分辨能力。 90年代，在基于前人对地质统计学研究的基础上Bortoli和Haas提出了地质统计学反演，Dubrule等人对该方法进行了改进和推广。在国内随着油田对地震反演技术的广泛应用，以周竹生为主提出的地震、地质和测井资料联合反演方法，将地质信息引入地震反演中，提高的反演结果与地质认识的联系，克服了线性反演存在的缺陷。1996年，李宏兵等人将宽频带约束方法应用于递推反演并对其进行改进，减弱了噪音对反演结果的影响。 1999年，任职于英国石油公司的Connolly在《弹性波阻抗》一文中介绍了弹性波阻抗（EI）的概念和计算方法，阐述了不同入射角度（偏移距）地震道集部分叠加反演波阻抗随入射角之间的关系，但是该方法求取的弹性阻抗随入射角变化很大，无法与常规叠后反演波阻抗直接比较，因此推广应用较为困难。2002年，Whitcombe通过修正Patrick Connolly的计算公式，得到了弹性波阻抗的归一化求取方法，消除了弹性阻抗随入射角变化大的难题。2003年，西北大学马劲风教授从Zoeppritz方程简化出发提出了广义弹性波阻抗的概念，克服了以往波阻抗反演要求地震波垂直入射到地表的假设条件，推导出了任意入射角下纵波反射系数的递推公式，提高了中等入射角度下弹性波阻抗反演的精度。
高阶统计量地震子波估计建模
2006年10月 第41卷 第5期 3山东省东营市中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,257061本文于2005年12月21日收到,修改稿于2006年5月12日收到。 本项研究受高等学校博士学科点专项科研基金(No.20020008004)部分资助。 ?处理方法? 高阶统计量地震子波估计建模 戴永寿3①② 郑德玲① 魏 磊② 霍志勇② (①北京科技大学信息工程学院;②中国石油大学(华东)信息与控制工程学院) 摘 要 戴永寿,郑德玲,魏磊,霍志勇.高阶统计量地震子波估计建模.石油地球物理勘探,2006,41(5):514～518,540 本文在反射系数序列为非高斯、平稳和统计独立的随机过程,地震子波为非因果、混合相位的假设条件下,分别应用滑动平均(MA )和自回归滑动平均(ARMA )模型对地震记录进行建模,并采用运算代价较小的基于高阶累积量的线性化求解方法———累积量矩阵方程法进行了子波提取和模型适应性的研究。数值模拟结果和实际地震数据处理结果表明:自回归滑动平均(ARMA )模型比滑动平均(MA )模型具有参数节省、模型更为高效的特点;累积量矩阵方程法可以有效地压制加性高斯噪声,但对累积量样本估计的准确性要求较高;如果累积量样本估计的误差和方差适度,结合自回归滑动平均(ARMA )模型描述的累积量矩阵方程法可以高效、准确地估计出地震子波。 关键词 高阶累积量 子波 自回归滑动平均(ARMA ) 滑动平均(MA ) 建模 1 引言 作为地震资料反褶积处理、波阻抗反演以及正演模拟的基础工作,准确的地震子波估计对于高分辨率、高信噪比、高保真度的地震勘探数据处理具有极为重要的意义。统计性子波提取方法的基本原理是首先对反射系数序列的分布做某种假设,然后利用地震记录的统计信息进行子波估计。在没有任何先验知识的情况下,通常假设反射系数序列为一个非高斯、平稳和统计独立的随机过程,假设子波为一个非因果、非最小相位系统,加性噪声为高斯色噪声。因此在利用地震记录的统计信息进行子波估计时,其高阶累积量不仅能保留系统的相位信息,而且能较好地压制高斯色噪声,显示出此法的优越性。 近年来,基于高阶累积量的参数化子波估计方法得到了快速发展。Lazear [1]首先引入滑动平均(MA )模型描述地震记录,然后将子波四阶矩和地震资料的四阶累积量在最小均方误差意义下进行拟合,并用梯度下降法求解目标函数。随后,Velis 等人[2]及尹成等人[3]试图应用特性更好的全局最优化 方法解拟合函数,但求解效率普遍较低。石殿祥等 人[4]基于高阶累积量研究了非最小相位子波提取问题,虽取得了一定的成果,但依然沿用了滑动平均(MA )模型来描述地震记录。 本文分别采用滑动平均(MA )模型和自回归滑动平均(ARMA )模型来描述地震记录,并借助基于高阶累积量的线性化参数估计方法———矩阵方程法求解模型参数,最终精确估计了地震子波。 2 地震记录的滑动平均(MA)模型描 述及矩阵方程法子波提取 地震记录y (n )可视为一个零均值的平稳随机过程,且符合如下褶积模型 y (n )= ∑q i =0 w (i )r (n - i )+v (n ) =w (n )3r (n )+v (n ) (1) 式中:w (n )为地震子波;r (n )为反射系数序列;v (n )为环境噪声。显然,式(1)符合典型的滑动平均(MA )模型表达式,因此可以把地震记录看作是有限脉冲响应(FIR )系统的含噪输出。对于上述模型有如下假设:
地震属性体处理
地震属性体处理 1、分频处理属性 分频处理属性可将地震振幅和属性数据转换成更为清晰的地下地质图像，识别薄层或能量衰减区。将各地震道分解成不同的频带成分，有助于突出复杂的断裂体系以及储层的分布特征。分频处理的技术主要是通过 “Gabor-Morlet” 子波对复数地震道进行谱 分解，类似于小波变换。用来帮助地质家和解 释人员进行如下的勘探研究工作： （1）薄层检测以及薄层厚度估计； （2）衰减分析——直接进行油气检测 （3）提高地震分辨率 该方法通过连续的时频分析来描述时间-- 频率的瞬时信号能量密度。与以往常规的谱分 解使用离散傅立叶变换不同，该方法使用 Gabor-Morley 子波来提高时间-频率的分辨率。 提供了两种计算瞬时能量的方法：等空间中心频率和倍频程频率。输出结果可以分解成多种属性体：时间-频率体、时间切片，然后进行分析。 2、地震属性分析 地震属性分析使我们获得更多极有价值的多方位信息，从而使油藏的描述更准确、更细致。帕拉代姆地震属性库包括丰富的地震属性，如振福包络、瞬时频率、吸收系数以及相对波阻抗等20多 种复地震道（Hilbert ）属性、多道几何属性，谱分解属 性和用户自定义属性见图。这些地震属性可分别表征地 震影像的不同特征，从而使解释人员以少量的工作即可 获得大量的地质信息，其中多地震道几何属性包括倾角 体、方位角体、非连续性和照明体。这些属性旨在强化 地震影像的非连续性特征，因此对识别地质体的构造特 征（如断层）、地层边界、河道和地质体的几何样式十 分有效。在这些属性体提取的基础上，利用PCA 主组分 分析技术进行属性优化分析，同时也可借助多属性体交 会VXPLOT 识别异常体。通过多属性体交汇、神经网络 测井参数反演、多属性体的波形分类以及变时窗/等时 窗的地震相划分等综合技术，并借助多属性体立体可视 化浏览技术实现对地下构造、地层和储层岩性的综合解 释。 光照体属性 常用提取的地震属性有信号包络、瞬时频率、瞬时相位、相对波阻抗、分频处理等。
常用地震属性的意义
常用地震属性的意义 地震反射波来自地下地层，地下地层特征的横向变化，将导致地震反射波特征的横向变化，进而影响地震属性的变化，因此，地震属性中携带有地下地层信息，这是利用地震属性预测油气储层参数的物理基础。随着地震属性处理及提取技术的大量涌现，属性种类多达几百种，实际应用人员应用起来遇到了很大困难，迫切需要按实用的角度，总结各地震属性参数与储层特征参数间的内在联系，为进一步研究建立地震信息与储层参数之间的关系提供可靠的前提条件，做到信息提取有方向、有目标。为了达到这一目的，首先按类别较全面总结了目前常用地震属性，从算法开始，分析了各属性所表达的在地震波波形上的意义，从正向上分析地震属性变化与油气储层特征变化的关系，进而探讨总结了它的潜在地质应用。 1、属性体、属性剖面 这类属性是按剖面（或体）处理的，是一个体文件（或剖面文件），属性值对应 、属性值），可以用于常规地震剖面的方式显示与使用，常空间位置，即（x、y、t 用的属性有：相干体（方差体、相似体等）、波阻抗、道积分数据体，经希尔伯特变换得到的瞬时属性体、倾角、倾向数据体等，这些属性体可以直接应用于解释，也可以用解释层位提取出来转变为属性层，下表为常用属性体属性意义及潜在地质应用一览表。
2、沿层地震属性 这种属性是用解释层位在地震数据体（剖面）中提取出来的属性，它的数值对应一个层位或一套地层，每个属性值对应一个x、y坐标。提取方式有两类：沿一个解释层开一个常数时窗，在此时窗内提取地震属性，提取方式有4种（图2-1a）。用两个解释层提取某一段地层对应的地震属性，提取方式也有4种（图2-1b）。 常用地震属性的计算方法总结如下： (1)、均方根振幅（RMS Amplitude） 均方根振幅是将振幅平方的平均值开平方。由于振幅值在平均前平方了，因此，它对特别大的振幅非常敏感。
geoframe地震属性基本提取步骤
Geoframe地震解释 ——CSA计算地震属性的单层提取步骤1、新建层位 Horizon management 坐下绿色H图标输入name （YYYY）改颜色最后点击add 2、复制层位（到新建层位中） Seis3DV：Areal-horizon- copy-input(XXXX)到output horizon(YYYY)-最后点击operate操作 3、插值 Post-投出复制后的层位，圈出范围在此之上插值Basemap-horizon function-mode：attribute interpolation –选中polygon 若要去插值则选attribute erase ，选中basemap interpolate 参数一般是默认的，20*20或者40*40等 4、属性(CSA以常规地震属性为例) Application manager-seismic-seismic attribute toolkit –new run双击-双击seismic attribute toolkit-survey选择工区（balabala-3d）—input选择class(final-migration)-output选择不同class-下方新建class name-右侧输入需要提取属性的范围，即XYZ CSA—选择所需要的属性，如均方根rms 半衰能量等
-single horizon沿单层提取-reference horizon参考层位-选择start relative to –above 向上开时窗- 一般选none 不确定极性是红轴（正）还是黑轴（负）-时间10ms Output-输出层位（YYYY）最后点击run 5、投影到basemap Post-interpretation-horizon-(YYYY)-attributes-rms_ampli tude&final_migration- ~~~~~~~~~下面是一些基础学习资料~~~~~~~~~~~~ 1、常规地震属性(CSA) 常规地震属性参数可以使 用默认CSA参数功能来设置。单击Default按钮打开CSA Selection 窗口，设置计算参数。参数设置包括：单层参数设置两层间参数设置时间（深度）-时间（深度）区间参数设置根据你的选择的不同，层参数信息出现在Windows Specification 区域内。当参数或层名称以红色显示，层参数的值可以在最右边的对话框中编辑。当参数或层名称以蓝色显示，层参数的值就不能编辑。但是，如果点击蓝色的名称，名称变为红色，你就可以编辑层参数值了。 默认CSA参数设定，将搜索窗口(ms)设置为0.00，起始位置设为None。用非零参数值设置，可以使用定
地震子波的再认识
地震子波的再认识 一、地震子波概念： 地震子波是地震记录褶积模型的一个分量，通常指由2至3个或多个相位组成的地震脉冲，确切地说，地震子波就是地震能量由震源通过复杂的地下路径传播到接收器所记录下来的质点运动速度（陆上检波器）或压力（海上检波器）的远场时间域响应。 一个子波可以由它的振幅谱和相位谱来定义，相位谱的类型可以是零相位、常数相位、最小相位、混合相位等；对零相位和常数相位子波而言，可简单将其看作是一系列不同振幅和频率的正弦波的集合，所有的正弦波都是零相位或常数相位的（如90°）；在频率域中，子波提取问题由两部分组成：确定振幅谱和相位谱，确定相位谱更加困难，并且是反演中误差的主要来源。 二、子波提取方法： 子波提取方法分为三个主要类型：1)、纯确定法：即用地表检波器或其它仪器直接测量子波；2)、纯统计法：即只根据地震数据测定子波，这种方法很难测定可靠性的相位谱；3)、使用测井曲线法：即使用测井曲线与地震数据结合，理论上这种方法能够提取井点位置精确的相位信息，但问题是该方法要求测井和地震间必须要有良好的对应关系，而将深度域样点转换为双程旅行时的深时转换可能产生不恰当的对应关系，而这种不恰当的对应关系必将影响子波提取的结果。 子波在各地震道之间是变化的，而且是旅行时间函数，即子波是时变和空变的，也就是说，对每个地震剖面而言，都应该能提取大量的子波，但在实际应用中提取可变子波可能会引起更多的不确定性，比较实用的做法是对整个剖面或某个目的层只提取单一的平均子波。 三、零相位子波和常数相位子波：
零相位子波和常数相位子波(Zero Phase and Constant Phase Wavelets.) 首先，让我们来考虑雷克子波(Ricker Wavelet)，雷克子波由一个波峰和两波谷，或叫两个旁瓣组成, 雷克子波依赖它的主频，也就是说，它的振幅谱的峰值频率，或主周期在时间域的反函数（主周期可以通过测量波谷到波谷的时间来获得）。
landmark属性提取方法与技术
landmark 属性提取方法与技术 属性提取可以帮助解释员验证解释结果的正确性和充分认识工区的地质情况。属性提取工作比较烦杂，并具有相当强的经验性。这里也只作简单介绍。 一、选择地震数据体 Command Menu ——Applications ——Poststack/PAL 弹出窗口。（图1） 图1 Project Type 选择“3D ”； 选择所建立的地震工区； 在Product Selection 的选项中，选择所有项，如图1所示。 ——Launch 弹出窗口，如图2 A 所示。 点击Input Data 按钮――在B 窗口中选择SeisWorks Seismic ――点击Parameters(参数)――进入C 窗口――选择所要输入的三维地震数据体（例如mig ，其他各项可用默认设置）。OK.。 图2 进行属性提取时，可将Output Data 项设为空。 A B C
二、属性选择 Processes ――Attribute Extraction （图3） 图3 点击Attribute Extraction 的Parameters ，进行属性的选择。 建议选择所有B 窗口中的Attribute Selection 的项；以及各属性项后Options 列出的子项。 键入Output Horizon Prefix 输出层位的前缀名（任意）。 如图4所示。 图4 OK ――Run 。 此时所有的的属性数据便产生了。 C
三、显示、编辑属性 属性生成之后以层位的形式存在。 进入SeisWorks/Map View窗口。 View――Contents。（图5） 图5 弹出Map View Contents窗口。(图6) 在层列表中选择生成的属性文件。OK。 效果如图8所示。 图6 图7
地震子波反褶积程序
盲信号实验报告 盲解卷积算法 姓名：丁宪成 系别：电信学院 专业：电磁场与微波 学号：3110035012 指导教师：陈文超2011年07月13日
盲解卷积算法 1. 原理： 几个重要概念： 1.1 褶积模型假设： 假设1：地层是由具有常速的水平层组成； 假设2：震源产生一个平面压缩波(P 波)，法向入射到层边界上，在这种情况下，不产生剪切波(S 波)； 假设3：震源波形在地下传播过程中不变，即它是稳定的； 假设4：噪音成分是零； 假设5：震源波形是已知的； 假设6：反射系数序列是一个随机过程。这意味着地震记录具有地； 震子波的特征，即它们的自相关和振幅谱是相似的； 假设7：地震子波是最小相位的，因此，它有一个最小相位的逆。 1.2 反滤波 如果定义滤波算子为f (t),则f (t) 与已知地震记录x(t)的褶积得到一个对地层脉冲响应e(t)的估计 e(t) = f (t)? x(t)； （1） x(t) = w(t)* f (t)* x(t)； （2） δ(t) = w(t)* f (t)； （3） 1()()*() f t t w t δ= （4） 用流程图表示为：
1.3 震源反子波 计算震源反子波在数学上是利用z 变换来实现的。例如，假设基本子波为两点时间序列（1，－0.5) 1()12w z z =-2111()1 (12412) F z z z z ==+++-； （5） 2111()1 (12412) F z z z z ==+++- （6） ()F z 的系数11(1,,,...)24 代表逆滤波算子f(t)有关的时间序列。可以看出它有无限多个系数，然而它们递减的很快。如同任何滤波过程一样，
地震波阻抗反演方法综述
地震波阻抗反演方法综述、地震反演技术研究现状 地震反演方法是一门综合运用数学、物理、计算机科学等学科发展起来的新技术新方法，每当数学方法、物理理论有了新的认识和发展时，就会有新的地震反演技术、方法的提出。随着计算机技术的不断发展、硬件设施的不断升级，这些方法技术得到了实践验证和提升，反过来地震反演技术运用中出现的新问题、新思路又不断促使数学方法、地球物理学理论的再次发展。时至今日，地震反演技术仍然是一个不断发展、不断成熟、不断丰富着的领域。 反演是正演的逆过程，在地震勘探中正演是已知地下的地质构造情况、岩性物性分布情况，根据地震波传播规律和适当的数学计算方法模拟地震波在地下传播以及接收地震波传输到地表信息的过程。地球物理反演就是使用已知的地震波传播规律和计算方法，将地表接收到的地震数据通过逆向运算，预测地下构造情况、岩性物性分布情况的过程。地震波阻抗正演是对反演的理论基础和实现手段。 1959 年美国人Edwin Laurentine Drake 在宾夕法尼亚州开凿的第一口钻井揭开了世界石油工业的序幕。从刚开始的查看地质露头、寻找构造高点寻找石油，到通过地震剖面的亮点技术寻找石油，再到现在运用多种科学技术手段进行油气资源的预测，石油勘探经历了一个飞速的发展历程。 声波阻抗（AI ）是介质密度和波在介质中传播速度的乘积，它能够反映地下地质的岩性信息。声波阻抗反演技术是20 世纪70 年代加拿大Roy Lindseth 博士提出的，通过反演能够将反映地层界面信息的地震数据变为反映岩性变化的波阻抗（或速度）信息。由于波阻抗与地下岩石的密度、速度等信息紧密联系，又可以直接与已知地质、钻井测井信息对比，因此广泛应用于储层的预测和油藏描述中，深受石油工作者的喜爱。70 年代后期，从地震道提取声波资料的合成声波技术得到了快速发展，以此为基础发展的基于模型的一维有井波阻抗反演技术，提高了反演结果的可靠性。进入80 年代，Cooke 等人将数学中的广义线性方法运用于地震资料反演，提出了广义线性地震反演。此后Seymour 等人又提出了测井声波资料和地震数据正反演相结合求取地下声波阻抗的测井约束反演，大大拓宽了反演结果的纵向分辨能力。 90 年代，在基于前人对地质统计学研究的基础上Bortoli 和Haas 提出了地质统计学反演，Dubrule等人对该方法进行了改进和推广。在国内随着油田对地震反演技术的广泛应用， 以周竹生为主提出的地震、地质和测井资料联合反演方法，将地质信息引入地震反演中，提高的反演结果与地质认识的联系，克服了线性反演存在的缺陷。1996 年，李宏兵等人将宽 频带约束方法应用于递推反演并对其进行改进，减弱了噪音对反演结果的影响。 1999 年，任职于英国石油公司的Connolly 在《弹性波阻抗》一文中介绍了弹性波阻抗 （EI）的概念和计算方法，阐述了不同入射角度（偏移距）地震道集部分叠加反演波阻抗随入射角之间的关系，但是该方法求取的弹性阻抗随入射角变化很大，无法与常规叠后反演波阻抗直接比较，因此推广应用较为困难。2002 年，Whitcombe 通过修正Patrick Connolly 的计算公式，得到了弹性波阻抗的归一化求取方法，消除了弹性阻抗随入射角变化大的难题。2003 年，西北大学马劲风教授从Zoeppritz 方程简化出发提出了广义弹性波阻抗的概念，克服了以往波阻抗反演要求地震波垂直入射到地表的假设条件，推导出了任意入射角下纵波反 射系数的递推公式，提高了中等入射角度下弹性波阻抗反演的精度。
子波提取
子波提取 褶积模型是所有反演的基础: 地震道=地震子波*反射系数+噪声 频率域内, 褶积则为乘积的关系. 反演相当于地震道除以地震子波, 得到反射系数: 反射系数=地震道/地震子波 频域内窄频段的子波限制了信息的获取范围.The narrow band wavelet restricts the available range of information in the frequency domain. 地震子波完全由它的振幅谱和相位谱来定义: The Wavelet is defined completely by its amplitude
spectrum and its phase spectrum: 在有限频率范围内, 相位谱通常可近似为一条直线. 直线的截距是子波的常数相位旋转, 它是子波的最佳表征. 直线的斜率标示着子波的时移. The intercept of the line is the constant phase rotation which best characterizes this wavelet. The slope of the line measures the time-shift of the wavelet. 极性的约定: 极性约定是一个特殊的子波相位问题. 默认的约定便是: 声阻抗的增加在零相位的地震数据上代表一个波峰.
A special wavelet phase issue is the Polarity convention. The default convention is that an increase in acoustic impedance is represented as a peak on zero-phase seismic data: 另一个默认的约定便是: 声阻抗的增加在零相位的地震数据上代表一个波谷. The alternate convention is that an increase in acoustic impedance is represented as a trough on zero-phase seismic data: 使用ì极性约定菜单?可以设置极性约定: The polarity convention is set using the Synthetic
子波基本理论与提取方法
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 子波基本理论与提取方法 子波基本理论与提取方法 1 地震子波基本原理由震源激发、经地下传播并被人们在地面或井中接收到的地震波通常是一个短的脉冲振动，称该振动为振动子波。 它可以理解为有确定起始时间和有限能量，在很短时间内衰减的一个信号。 地震子波其振动的一个根本属性是振动的非周期性。 因此，它的动力学参数应有别于描述周期振动的振幅、频率、相位等参数，而用振幅谱、相位谱等概念来描述。 子波一般是物理可实现的，特别是地震子波，作为一个物理滤波器的响应函数，自然是物理可实现的，所有必定为非零相子波，但不同子波相位延迟不同。 子波包括最小相位子波、最大相位子波、混合相位子波。 子波的 Z 变换是一个多项式： nnzbzbzbbzB...)(221 若此多项式的全部零点均在单位圆外，则为最小相位子波；在单位圆内，为最大相位子波；零点在单位圆的内外都有，则为混合相位子波。 最小相位最大相位混合相位 2 地震子波的数学模型实际中的地震子波是一个很复杂的问题，因为地震子波与地层岩石性质有关，地层岩石性质本身就是一个复杂体。 为了研究方便，仍需要对地震子波进行模拟，目前普遍认为雷 1/ 4
克提出的地震子波数学模型具有广泛的代表性，即称雷克子波。 最小相位的地震子波的数学模型为： ftetbat2sin)(2式中： f为子波的主频；)ln(22Mf为子波衰减系数；|/|21mmM 为最大波峰值1m和最大波谷值2m 之对比。 其波形大致如图所示： 3 地震子波提取的基本方法地震子波的提取方法有两大类： 第一类是确定性子波提取方法；第二类是统计性子波提取方法。 确定性子波提取方法指的是利用测井资料首先计算出反射系数序列，然后结合井旁地震道由褶积理论求出地震子波，它的优点是不需要对反射系数序列的分布作任何假设，能得到较为准确的子波，而统计性方法的优点是不需要测井信息也可以得到子波的估计，但缺点是需对所用的地震资料和地下的反射系数序列的分布进行某种假设，所得子波理论上的精度不是高很。 正是由于这个原因，所以本文将分别最这两种方法进行 C 语言的编程实现，来对统计性子波提取方法和确定性子波进行地震信号反褶积的效果作一下对比和演示。 4 统计性子波提取方法原理虽然子波一般是未知的，但地震记录中包含有子波，因此，可以从地震记录中求取子波。 虽然目前求取地震子波的方法也很多，但下面还是介绍一下统计求取子波方法。 若将子波作为一般信号对待，则子波也可用)(ts表示，假设
地震反演方法概述
地震反演方法概述 地震反演：由地震信息得到地质信息的过程。 地震反射波法勘探的基础在于：地下不同地层存在波阻抗差异，当地震波传播有波阻抗差异的地层分界面时，会发生反射从而形成地震反射波。地震反射波等于反射系数与地震子波的褶积，而某界面的法向入射发射系数就等于该界面上下介质的波阻抗差与波阻抗和之比。也就是说，如果已知地下地层的波阻抗分布，我们可以得到地震反射波的分布，即地震反射剖面。即由地层波阻抗剖面得到地震反射波剖面的过程称为地震波阻抗正演，反之，由地震反射剖面得到地层波阻抗剖面的过程称为地震波阻抗反演。 叠前反演主要是指AVO反演，通过AVO反演，可以获得全部的岩石参数，如：岩石密度、纵横波速度、纵横波阻抗、泊松比等。叠前反演与叠后反演的根本区别在于叠前反演使用了未经叠加的地震资料。多道叠加虽然能够改善资料的品质，提高信噪比，但是另一方面，叠加技术是以东校正后的地震反射振幅、波形等特征不随炮检距变化的假设为基础的。实际上，来自同一反射点的地震反射振幅在不同炮检距上是不同的，并且反射波形也随炮检距的变化而发生变化。这种地震反射振幅、波形特征随炮检距的变化关系很复杂，主要原因就在于不同炮检距的地震波经过的地层结构、弹性性质、岩性组合等许多方面都是不同的。叠加破坏了真实的振幅关系，同时损失了横波信息。叠前反演通过叠前地震信息随炮检距的变化特征，来揭示岩性和油气的关系。叠前反演的理论基础是地震波的反射和透射理论。理论上讲，利用反射振幅随入射角的变化规律可以实现全部岩性参数的反演，提取纵波速度、横波速度、纵横波速度比、岩石密度、泊松比、体积模量、剪切模量等参数。 叠后地震剖面相当于零炮检距的自激自收记录。与叠前反演不同，叠后反演只能得到纵波阻抗。虽然叠后反演与叠前反演想必有很多不足之处，但由于其技术方法成熟完备，到目前为止，叠后反演仍然是主流的反演类型，是储层预测的核心技术。 介绍几种叠后反演方法： 1）道积分：利用叠后地震资料计算地层相对波阻抗（速度）的直接反演方法。因为它是在地层波阻抗随深度连续可微的条件下推导出来的，因而又称为连续反演。 原理简述： 上述公式表示，反射系数的积分正比于波阻抗Z的自然对数，这是一种简单的相对波阻抗概念。 适用条件及优缺点 与绝对波阻抗反演相比，道积分的优点：1.递推时累积误差较小；2.计算简单，不需要反射系数标定；3.无需钻井控制，在勘探储气即可推广使用。 缺点：1.由于这种方法受到地震固有频宽的限制，分辨率低，无法适用于薄层解释的需要；2.需要地震记录经过子波零相位化处理；3.无法求得地层的绝对波阻抗和绝对速度，不能用于定量计算储层参数；4.这种方法在处理过程中不能用地质或测井资料对其进行约束控制，因而结果比较粗略。 2）递推反演方法：根据反射系数进行递推计算地层波阻抗或层速度，其关键在于由原始地震记录估算反射系数和波阻抗，测井资料不直接参入反演，只起到标定和质量控制的作用。因此又称为直接反演。 原理简述： 利用以上公式，可以从声波时差曲线及密度曲线上（没有密度曲线时可以利用Gardnar 公式进行换算）选择标准层波阻抗作为基准波阻抗，将反褶积得到的反射系数转为波阻抗。
地震属性提取
二地震属性提取 提取地震属性常用的分析方法 ?复地震道分析、相关分析、富立叶谱分析、功率谱分析、自回归分析、数理统计分析等(这些分析方法的基本原理，应在工程数学、信号分析、地震资料数字处理方法等课程中分别讲述)。?经过相应的分析计算后，可得到一系列地震属性参数 地震属性的提取 ?瞬时属性 –(Instantaneous Attributes) ?单道时窗属性 –(Single Trace Windowed Attributes) ?多道时窗属性 –(Multi—Trace Windowed Attributes) ?沿层构造属性 –(Event Object Structure Attributes) 瞬时：瞬时真振幅f (t) ?所选样点上各道时间域振动幅值，即为地震道数据的隐含表示。广泛用于地震资料的构造和地层解释，常与其他振幅属性一起用于分离高幅区或低幅区，如亮点和暗点技术。 瞬时：90度相移振幅q (t) ?从复地震道分析得到的时间域振动振幅，与瞬时真振幅f (t)相差90度相位。相位延迟特性在瞬时相位垂向变化的质量控制方面、确认薄层的某些A VO异常方面很有用处 瞬时：瞬时相位 ?r (t)= tan [q (t) / f (t)] 表示在所选样点上各道的相位值，以度或弧度表示。主要用于增强油藏内弱同相轴，对噪音也有放大作用；最终成图的彩色色标应考虑到结果的周期性，即由于油气的存在经常引起相位的局部变化，所以这一属性常和其他属性一起用作油气检测的指标之一；也可用于测定薄层的相位特征，其横向变化与流体含量变化及薄层组合有关。 瞬时：瞬时相位的余弦cos(r (t)) ?由瞬时相位导出的属性；由于其固定的范围在-1至1之间，易于理解，故常和瞬时相位一起用来显示异常的变化。可用来识别地震地层层序及其特征；由于本属性没有跳变现象，故可用于数据增强处理 瞬时真振幅乘瞬时相位的余弦，f (t)·cos(r (t)) ?这一复合属性用来增强波峰或波谷振幅，特别适用于零相位地震数据，以便于构造解释 瞬时：瞬时频率 ?定义为瞬时相位对时间的导数： ?即d r(t)／d t，用度／ms或弧度／ms表示。 ?经常用来估计地震振幅的衰减；往往油气的存在引起高频成分的衰减，故可用这一属性检测油气。 瞬时：振幅加权瞬时频率 ?瞬时频率由瞬时振幅作加权，它提供了更强或更光滑的瞬时频率估计，也不易受噪音的影响。瞬时：能量加权的瞬时频率 ?瞬时频率由瞬时能量作加权；它提供了瞬时频率的最强估计，有利于道内异常或随机信息的
地震属性提取技术研究
地震属性提取技术研究 X 李巧梅1,王献杰2,朱 丽1 (1.中原油田分公司勘探开发科学研究院;2.中原油田分公司物探研究院,河南濮阳 457001) 摘 要:地震数据信号中包含了地下岩石、流体的物理特征以及地质体构造情况。地震属性是指地震数据经过数学变换而得出的有关地震波的几何形态、运动学、动力学和统计学等的特征量。近年来,地震属性提取技术发展迅速,在油田勘探开发中应用广泛,并起到越来越重要的作用。随着提取地震属性技术的不断发展,地震属性种类也在不断地增加。 关键词:地震属性;属性提取;属性分析 中图分类号:P 631.4+1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)07—0094—02 地震属性技术可以从地震资料中提取隐蔽其中的有用信息,充分挖掘地震资料中的潜力,因而是一项值得深入研究的课题。地震属性技术近年来发展迅速,解决了许多油田开发中的问题,已成为油藏地球物理的重要研究内容。 随着油田开发的需要,地震属性技术有以下五个方面的研究方向:三维地震数据体界面、体积属性计算拾取方法研究;地震属性与储层参数之间物理、统计关系及储层参数转换方法研究;地震属性体全三维可视化储层解释技术研究;地震属性分析与标定方法的软件开发集成;叠前属性的发展将为地震属性的应用带来新的活力。1 地震属性的分类及物理意义1.1 地震属性的分类 地震属性分类的依据很多,按提取方式、应用领域可以分为两类:建立在运动学、动力学基础上的地震属性类型。包括:振幅、波形、频率、衰减特性、相位、相关分析、能量等;以油藏特征为基础的地震属性类型。包括表征亮点、暗点、AVO 特征、不整合圈闭或断块隆起异常、含油气异常、薄层油藏、构造不连续等的地震属性。1.2 地震属性的物理意义 一般地说,反映与储层含油气有关的地震信息主要包括以下几类:振幅类信息。振幅的突然增强或减弱通常与储层的含油气情况有关。频率类信息。当地震波通过含油气储层时,地震波频率往往会有更加明显的降低。吸收衰减信息。储层含油气时,衰减现象更加明显。吸收衰减的异常在反映岩性、油气存在时有较高的灵敏度。2 地震属性提取技术 地震属性的提取首先依赖于地震数据的类型。本文涉及的地震属性提取方法主要是进行沿层(基于同相轴)提取地震属性,可以基于剖面和基于体积等方式提取。 2.1 地震属性的作用 地震属性不仅与岩性、深度有关,而且与物性(孔隙度、渗透率等)有密切关系,为解决复杂地质体评价提供了分析手段。目前主要用于构造解释、储层预测、流体识别及油藏描述等多个方面。 地震属性提取方式 根据工区的勘探程度、研究对象及要解决的问题采用相应的提取方式。下面介绍属性提取的三种基本方式。 2.2.1 水平剖面提取地震属性 这类属性根据地震数据体的解释层位提取出来,数值对应一个层位或一套地层。图1通过定义Ea ,a ,Eb 和b 形成的六种不同界面及这些界面的不同组合形成的不同时窗。图2通过设置E,D 和L 定义位置变化而时窗长度不变的三种附加的可变时窗。这种方式是从一个水平的平面上观测地层地震属性的变化。 2.2.2 垂直剖面提取地震属性 就是在某一垂直地震剖面上提取三瞬属性、时频属性和波阻抗反演等各种地震属性,这种方式侧重于在垂直方向上观测地层的属性变化。2.2.3 基于体积的地震属性提取方式 体积属性的提取结果是将上述两个方向提取属性综合而成,产生一个三维的地震属性体,揭示其它剖面图像难以识别的地震特征。2.3 常用地震属性的数学定义2.3.1 瞬时相位H (t )定义为虚地震道h (t )和实地震道f (t )比值的反正切。公式如下: H (t )=t an -1h(t ) f(t ) (1)3 瞬时频率X ()定义为瞬时相位()对时间的变化率。公式如下94 内蒙古石油化工 2012年第7期 X 收稿日期5 2.2 2..2t H t : :2012-02-1
井控子波提取与反褶积及Q值估算
井控子波提取与反褶积及Q值估算1井控子波提取与反褶积 子波反褶积是提高地面地震资料分辨率的一种常见方法，但受表层条件、传播路径、上覆地层吸收衰减等因素的影响，往往很难估算出一个准确的地震子波。VSP资料中包含了丰富的上、下行波信息，由于受噪声影响相对较小，从下行波场中能观测到比较单纯的地震子波。因此利用VSP资料提取反褶积算子，能够提高地面地震资料处理的质量。实际地震资料处理前后频谱对比表明，井控子波反褶积可以使地震资料主频提高10Hz左右。 2井控Q值估算与Q值补偿 Q值反映了岩石对地震波传播能量的吸收衰减作用，它对地震信号的振幅和相位都有直接影响。与地面地震资料相比，由于VSP记录只受到一次表层低降速带的衰减作用，下行波能量较强，是用于Q因子提取的理想数据。利用VSP资料估算Q值的方法很多，最常用的是谱比法，但谱比法要求地震资料具有较高的信噪比，否则计算的Q值误差较大，甚至出现没有物理意义的数值。子波模拟法是由Jannsen等人在1985年提出的，它通过Q因子扫描使相邻两道VSP初至波形的相关程度达到最大来获取Q值。由于相关过程中消除了随机噪声的影响，因此该方法具有更好的抗噪性。另外，在进行最佳Q因子扫描时增加了一个约束条件，将扫描范围限定在实际岩石品质因子的分布范围内，避免了无意义的负值。大庆喇嘛甸工区Q值计算结果与利用李氏公式进行拟合的结果，二者趋势非常一致。为方便资料处理，最终采用时变Q因子对地面地震资料进行Q值补偿：地震反射时间小于750ms 时Q值取40，反射时间为750～900ms时Q值取75，反射时间为900～1700ms时Q值取100。经过Q值补偿，地面地震资料主频提高了15Hz，频带也扩宽了10Hz左右。 尽管高含水油田开发后期地震油藏描述的目标尺度小、精度要求高，但是由于井网密度大，地质、测井和油藏动态信息丰富，通过井控处理、井控解释、井震联合反演、地震约束油藏建模和数值模拟将地震资料与油藏静态和动态资料融合，可以明显改善油藏描述的效果，如井控小断层解释可以识别断距为2m以上的小断层，随机地震反演可以大幅提高厚度在2m以下的储集层预测精度，地震约束油藏建模和数值模拟可以提高油藏建模和历史拟合的精度等。因此，以井点为核心开展多学科融合是高含水油田开发后期地震油藏描述的根本出路，这不仅涉及地质、地震、测井等学科，更重要的是需要结合生产动态信息进行综合油藏描述，以达到准确建立静态和动态油藏模型、有效预测剩余油相对富集区、提高原油采收率的目的。此文由才子城毕业论文网搜集。