[发明专利]基于广义S变换子波能量衰减特征检测烃类的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油地球物理勘探地震资料的数字处理方法，主要用于油气勘探中的烃类检测，特别是涉及基于广义S变换子波能量衰减特征检测烃类的方法及装置。

背景技术

信号分析是对信号基本性质的研究和表征，它是我们在理论研究和实际工程应用中不可或缺的部分。信号通常是一个多变量的函数，例如地震波场可表示为在空间和时间上的变化函数。时间是基本的物理参数之一，信号的时间描述是研究的主要手段，然而，如果想要深入地理解信号，那么研究信号的不同表示是很重要的。从数学的观点看，通过在函数空间的完备正交基集上展开信号，就可以实现信号的不同表示，而且可以有无数种情况。一种信号表示的重要性就在于：用这种表示可以更好地理解信号的内在特征。除了时间之外，信号最重要的表示是频率。频率表示的数学方法是由傅立叶（Fourier）提出的，由于Fourier变换的提出，从而产生了信号的频谱分析方法。历史上，Fourier频谱分析提供了对信号全局能量谱分布的一种描述方法，特别是自二十世纪七十年代发明了Fourier变换的离散快速算法FFT和计算机的广泛应用以来，频谱分析方法在信号处理中占据了统治地位，它几乎用于所有类型的信号分析。

但是，实践表明Fourier频谱分析并非对所有类型信号的分析都有效。例如，在地震勘探中，地震波在地下介质中传播时，由于传播路径的复杂性及不同时刻不同岩性的地层对地震波吸收、衰减程度的差异使得地震信号呈现出明显的时变、非平稳特征。要在时间域和频率域同时揭示信号谱及能量谱的变化特征，采用传统的基于信号全局特征的傅立叶变换则已无能为力。为此，人们提出并发展了一系列适合分析非平稳信号的方法，如短时傅立叶变换（STFT)、Gabor变换、小波变换、广义S变换、匹配追踪多级子波分解等方法。其中，广义S变换是一种具有较高的时频分辨率和灵活的信号分解和重构手段。然而，目前还没有将广义S变换结合地震波子波能量衰减特性应用于研究油气藏分布，以得到更多的反映地下介质的非均质性信息，从而提高储层预测的精度的技术方案。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于广义S变换子波能量衰减特征检测烃类的方法及装置。

为实现上述目的，本发明提供一种基于广义S变换子波能量衰减特征检测烃类的方法，该方法包括：

在获取多个地震道后根据广义S变换求取每个地震道的时频谱；

利用谱模拟技术从每个地震道的时频谱中获得对应采样点处子波的时频谱；

从每个子波的时频谱中找出其子波谱振幅为最大时的频率，作为该子波的主频；

在每个子波的零频至主频范围内，计算出该子波在目标勘探层区充液孔隙部分的衰减系数Q_L；并在每个子波的主频至截止频率范围内，计算出该子波在所述目标勘探层区充气孔隙部分的衰减系数Q_G；

根据公式获取每个子波的能量衰减特征，其中：ΔE为一个运动周期内子波能量损失，E_W为一个运动周期内子波总能量，ΔE_G为一个运动周期内子波在所述目标勘探层区充气体孔隙部分的能量损失，ΔE_L为一个运动周期内子波在所述目标勘探层区充液孔隙部分的能量损失，ω_ref为参考频率，ω为子波频率；

根据每个子波能量衰减特征和不同介质对于子波能量衰减变化不同，获取所述目标勘探层区气体烃类勘探结果。

为实现上述目的，本发明还提供一种基于广义S变换子波能量衰减特征检测烃类的装置,其包括：

地震道时频谱获取模块，其在获取多个地震道后根据广义S变换求取每个地震道的时频谱；

子波时频谱获取模块，其利用谱模拟技术从每个地震道的时频谱中获得对应采样点处子波的时频谱；

主频谱获取模块，其从每个子波的时频谱中找出其子波谱振幅为最大时的频率，作为该子波的主频；

衰减系数获取模块，其在每个子波的零频至主频范围内，计算出该子波在目标勘探层区充液孔隙部分的衰减系数Q_L；并在每个子波的主频至截止频率范围内，计算出该子波在所述目标勘探层区充气孔隙部分的衰减系数Q_G；