[发明专利]一种基于二阶水平多重同步挤压变换的油气储层识别方法

说明书

本发明公开了一种基于二阶水平多重同步挤压变换的油气储层识别方法，包括以下步骤：S1、输入待分析的地震信号x(t)；S2、建立高斯调制线性chirp模型，用于描述具有缓慢或快速变化线性群时延的地震信号；S3、通过类似于同步挤压变换(SST)中瞬时频率估计的方法，在时频域推导出基于上述模型的二阶局部群时延估计S4、根据多重同步挤压原理，在时频域构建一种以信号二阶群时延为中心的水平多重同步挤压算子用于挤压原时频谱群时延曲线处的时频系数，得到二阶水平多重同步挤压变换值Ts^N(t,η)；S5、对Ts^N(t,η)求模，得到二阶水平多重同步挤压变换的地震时频谱，通过对比高低频能量衰减达到识别油气储层的目的。本发明给出了一种新的油气储层识别方法。

技术领域

本发明属于油气储层识别领域，具体涉及一种基于二阶水平多重同步挤压变换的油气储层识别方法。

背景技术

全球的石油和天然气勘探实践表明，三大岩类(沉积岩、岩浆岩、变质岩)中均发现油气田，但99％以上的油气储量都储集在沉积岩中，并以碎屑岩和碳酸盐岩为主，尤其是我国，90％以上的油气储量都储集在沉积岩层中。这就使得能够有效、准确、快速地对油气储层进行识别研究显得至关重要。

时频分析在非平稳地震信号的处理和解释中起着至关重要的作用。将一维时间序列转换为二维时频域，进而反映信号在局部时间内的频域特征，获得与研究目标相关的局部异常信息，进而实现地层圈定、储层预测和油气探测。传统的时频分析方法包括：Gabor变换、短时傅里叶变换(STFT)、小波变换(WT)、S变换(ST)等。它们均是通过加窗变换达到时频分析的目的。因此均受海森堡测不准原理的限制，即时间和频率分辨率不能同时达到最优。

为提高时频分辨率，进而更有利于对油气储层进行识别，发展出了一系列时频后处理算法，如时频重排(RM)、同步挤压小波变换(SSWT)和同步提取变换(SET)。RM被认为是最有前途的方法，该方法在原始时频谱的时间和频率方向重排能量，从而提高时频聚焦性。但RM不支持信号重构。受RM的启发，SSWT仅在频率方向重排能量，不仅有效提高了时频分辨率，且允许信号重建；因此，被扩展到其他传统时频分析方法中，如同步挤压STFT、同步挤压ST等。然而，由于弱调幅(AM)和调频(FM)假设的限制，上述基于同步挤压变换的方法在处理强调幅调频信号时不能获得满意的能量集中时频表征结果。为了解决这一问题，人们提出了大量同步挤压变换的改进版本，如二阶同步挤压变换、匹配同步挤压变换、高阶同步挤压变换、多阶同步挤压变换(MSST)，并成功应用于地下气体探测和河流河道圈定的地震频移分析。此外，为了更有效地分析类脉冲信号，He等人提出了时间重排的同步挤压变换(TSST)，它只沿着时间方向重新分配STFT谱图能量。然后，Fourer和Auger将其扩展到二阶TSST(TSST2)，增强了TSST的能量定位和可读性，使其能够处理包含脉冲和周期成分的混合信号。Yu等人为了处理强变频信号，提出了时间重排的多阶同步挤压变换(TMSST)，然而无论执行多少次迭代，TMSST的时频表征结果中始终存在未重排的点。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种基于二阶水平多重同步挤压变换的油气储层识别方法。本发明给出了一种新的油气储层识别方法，能够获得能量更为聚焦的时频表征结果。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种基于二阶水平多重同步挤压变换的油气储层识别方法，包括以下步骤：

S1、输入待分析的地震信号x(t)，t为时间；

S2、建立高斯调制线性chirp模型，用于描述具有缓慢或快速变化线性群时延的地震信号，其信号模型的具体表达式为：

其中为实数，以下公式中的均为该含义。

S3、通过类似于同步挤压变换(SST)中瞬时频率估计的方法，在时频域推导出基于上述模型的二阶局部群时延估计