[发明专利]一种地层品质因子Q的估算方法

说明书

本发明公开了一种地层品质因子Q的估算方法，该方法首先应用改进广义S变换对地震数据进行时频分析，然后应用Teager‑Kaiser能量算子计算地震数据的瞬时能量，最后利用单位波长内时频瞬时能量衰减的思路，估算地层的地层品质因子Q值，该地层品质因子Q提取方法可实现储层高精度预测。

技术领域

本发明涉及该技术属于油气勘探储层预测领域，特别是涉及地层品质因子Q的估算方法。

背景技术

地层的品质因子Q是指示地层含油气性的重要标志之一。因此,准确求取地层的品质因子一直是地球物理学家致力追求的目标。迄今为止，出现了很多种估算吸收参数的方法。例如,振幅衰减法、解析信号法、子波模拟、相位模拟、脉冲振幅、频谱模拟和频谱比等。这些方法都是建立在一系列的假设之上,对地震资料的品质要求非常高,受地震波几何扩散、反射、透射等干扰因素的影响较小大，因而适应性和稳定性要差。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种稳定性和精度高的地层品质因子Q的估算方法。

本发明的技术思路是：首先应用改进广义S变换对地震数据进行时频分析，然后应用Teager-Kaiser能量算子计算地震数据的瞬时能量，最后利用单位波长内时频瞬时能量衰减的思路，估算地层的地层品质因子Q值，实现储层高精度预测。

本发明采用的技术方案之一如下。

一种地层品质因子Q的估算方法，包括如下步骤：

步骤1：获取一道地震数据，用改进广义S变换对该道地震数据进行时频分析；

所述改进广义S变换的离散表达式如下所示：

其中，GGST表示改进广义S变换，τ代表时间，令f→j/NT、t→kT和τ→nT，则改进广义S变换离散式可以简记为：GGST_N[n,j]，j表示离散频率样点，k和n代表离散时间样点，N表示总的频率样点数，T表示时间周期；

步骤2：计算该道地震数据的瞬时能量；

步骤3：利用单位波长内时频瞬时能量衰减的思路，估算该道地震数据各离散时间采样点处的地层品质因子Q。

本技术方案适用于用单道地震数据。可用该数据对比单井数据，解释数据中的强振幅异常并指导生产实践。

进一步，在步骤1中，所述改进广义S变换的窗函数为：

其中t,f分别代表时间和频率，p和λ表示调节参数；窗函数的时间宽度随着频率f的增加而减小。

进一步，在步骤2中，应用Teager-Kaiser能量算子计算地震数据的瞬时能量；非线性二次TK算子(Teager-Kaiser能量算子)本来是应用在语音信号处理中进行能量测定的，其输出中包含了振幅和频率信息。它本身结构简单、有效，又能够很好地跟踪信号的瞬时变化。应用Teager-Kaiser能量算子计算地震数据的时频瞬时能量。

Kaiser证明离散时间信号在t＝nΔt处的能量可以表示为：

其中：m是物体的质量，ρ是物体的密度，n为离散时间采样点的序号，x_n,x_n+1和x_n-1代表离散时间信号在n点，n+1点和n-1点处的采样，n＝1,2…,Nn,Nn为总的样点数；

w是圆周频率，A_n是采样信号在n点处的振幅；如果我们把m看成是物体连续密度的集中近似，那么公式(3)与地震波的能量计算公式是一致的；因此，可利用公式(3)计算地震信号的Teager-Kaiser能量，即地震波瞬时能量；