基于时频分析的地震含气性检测方法研究

摘要

油气田勘探开发过程中，储层的含气性检测一直是地球物理工作者较难解决的一大问题。如何将地震资料中反应储层流体的信息表现出来，是进行含气性检测的关键。本文通过研究时频分析技术与储层含气地震响应特征，寻找出一套高效、快速的含气性检测的方法，并将该技术应用于实际地震资料。
　　首先从时频分析方法入手，研究了目前地震资料分析中常用的几种时频分析方法:短时傅里叶变换(STFT)、Hilbert—Huang变换、小波变换和S变换。对四种常用时频分析方法的理论和算法都做了深入研究，总结了前人研究成果，分析各自优缺点和适用信号，通过模拟信号和实际地震信号对比分析，选择S变换作为本次研究的主打时频分析技术，其窗函数的设计比较适合地震信号，在低频部分具有较高的频率分辨率，在高频端具有较高的时间分辨率，信号能量收敛强，分辨率高，可以对地震信号进行分频，提取单频、瞬时频率、瞬时相位等处理。
　　含气性检测技术是储层精细描述重要环节，当地震波穿过储层时，储层孔隙中填充的流体使得地震波衰减，包括振幅、频率和相位，不同的流体，对地震波的衰减不同，因此可以分析储层地震波的衰减来识别不同的流体。本文详细介绍了利用S变换分析储层反射地震波的时频特征，通过瞬时频率衰减分析研究储层顶、底反射波振幅和频率衰减，从而对储层的含气性进行检测的理论和方法。设计的三种地质模型:含水、含气和干岩，进行粘弹性波动方程正演，得到地震记录，分别分析储层顶、底地震波频率衰减特征，总结出含气与含水衰减差异，从而对储层进行含气性检测。
　　本文对S变换时频分析技术和频率衰减含气性检测技术做了深入研究，并通过正演模拟来验证方法的可行性，最后通过应用实际地震资料，结合钻井资料证明该方法的适应性及可靠性，取得的效果较明显。然任何单一技术都存在一定缺点，只有结合多种含气性检测技术，才能对储层的流体做更精确、更定量的预测。

目录

声明

摘要

第1章 前言

1．1 选题依据及研究意义

1．2 时频分析发展过程

1．3 国内外研究现状

1．4 主要研究内容

1．5 取得的主要成果和认识

第2章 几种时频分析方法的研究

2．1 短时傅里叶变换

2．2 Hilbert-Huang变换

2．3．1 EMD分解原理

2．3．1 EMD分解的方法步骤

2．3 小波变换

2．4 S变换

2．5 四种时频分析方法的对比分析

第3章 地震含气性检测方法研究

3．1 地震波频率衰减含气性检测理论和方法

3．1．1 频率衰减理论基础

3．1．2 S变换及相空间瞬时振幅谱

3．2 频率衰减含气性检测正演分析

第4章 时频分析在地震含气性检测中的实际应用

4．1 瞬时频率衰减属性

4．2 频率衰减含气性检测在塔里木的应用

4．2．1 储层地质背景

4．2．2 频率衰减属性含气性检测应用

4．3 频率衰减含气性检测在北部湾的应用

4．3．1 储层地质背景

4．3．2 频率衰减属性含气性检测应用

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果