[发明专利]基于小波包变换的频谱成像方法

说明书

本发明公开了一种基于小波包变换的频谱成像方法，该方法包括以下步骤：在偏移后的三维地震数据体上进行加密小波包变换，将地震记录分解为按频带从小到大顺序排列的分频地震记录；根据小波包变换结果计算分频瞬时振幅谱、分频瞬时相位谱、瞬时平均频率、瞬时带宽、瞬时吸收系数五种三维属性数据体；在地震解释层位的控制下，进行属性切片。本发明通过复赛谱技术消除反射系数谱对地震子波谱估算的影响，在此基础上估算的瞬时吸收系数更为合理；三种不同频率属性的融合显示利用颜色混合特有的效果来突出目标体，能够有效改善单一频率属性对目标的分辨效果。

技术领域

本发明涉及石油勘探开发技术，尤其涉及一种基于小波包变换的频谱成像方法。

背景技术

根据薄层调谐原理，不同频率振幅信息反映了不同厚度地层的调谐特征，因此地震记录实质上是不同地层厚度信息的叠合，也就是不同地质体的综合反映。对于薄砂层、河道和砂坝等隐蔽性油气藏，由于受其它地质体信息的干涉，在地震数据体上难以清晰识别，而频谱成像通过时频分析技术对地震数据进行频谱分解，对储层响应较好的频率成分进行成像，从而有利于目标地质体的识别。

频谱成像技术的技术核心是时频分析技术。目前，商业软件采用的时频分析技术基本上是以短时窗傅立叶变换和小波变换为主。众所周知，虽然短时窗傅立叶变换能对信号的局部特征进行分析，但它存在时窗固定，适应性较差的弊病。小波变换在短时窗傅立叶变换基础上进行了发展，它克服了短时窗傅立叶变换对时窗的限制，但它对频率的划分比较粗糙，在成像方面精度不够，从而影响了该项技术的推广应用。

吸收系数往往通过地震子波在介质中传播时的高频衰减进行估算，而已知的只有地震记录的振幅谱，它是地震子波和反射系数的综合结果。在估算地震子波谱时应消除反射系数谱的影响。

单一频率属性通常用于识别特定厚度的储层，而储层厚度在空间上是变化的，因此单一频率属性图在储层预测时存在一定局限。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于小波包变换的频谱成像方法，用于解决针对短时窗傅立叶变换时窗固定和小波变换对频率的划分比较粗糙的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于小波包变换的频谱成像方法，包括以下步骤：

1)在偏移后的三维地震数据体上进行加密小波包变换，将地震记录分解为按频带从小到大顺序排列的分频地震记录；

2)根据小波包变换结果计算分频瞬时振幅谱、分频瞬时相位谱、瞬时平均频率、瞬时带宽、瞬时吸收系数五中三维属性数据体；

3)在地震解释层位的控制下，进行属性切片；包括两种可选切片方式：以某一时间间隔δt沿层切片或将两个层位间数据剖分N等份切片；

4)每种属性可以单独分析，也可以对三种不同频率属性进行融合分析。

按上述方案，所述对偏移归位后地震数据进行按频带排序的加密小波包变换；

定义共轭滤波器组h_n和g_n，满足：

g_k＝(-1)^kh_1-k (3)

其中，n,k,l∈Z，

离散地震信号s_k在小波包基下的按频带排序的加密塔式分解方法为：

如果n为偶数，则

如果n为奇数，则