[发明专利]一种基于广义ST变换的利用不同偏移距道集的地层弹性吸收系数油气检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油地球物理勘探技术，是一种将广义ST变换应用于不同的偏移距道集地震数据体上，从而计算出地层的弹性吸收系数用于油气检测。

背景技术

地震勘探是通过人工方式（炸药、可控震源、气枪等）激发地震波，在地表或地下以一定方式用单分量或多分量传感器记录地下介质的振动情况，由于地震波在介质中传播时，其路径、振动强度、频率、相位、波形等将随所通过介质的性质及界面的几何形态的不同而发生变化，通过对传感器记录的地震数据进行处理、分析以获得地下的介质性质和地质构造形态，进而寻找油气等资源的地球物理勘探方法。

20世纪70年代，地球物理学者发现，烃类对高频成分具有特殊的响应，即高频严重损失，主频明显降低。双相介质理论也证实，油气储集层由固体骨架和孔隙流体组成，疏松骨架和孔隙流体的黏滞性将引起地震波的衰减。Biot和Wyllie研究了地震波衰减的特性，在骨架中的衰减一方面由固体摩擦引起，另一方面与频率有关；而在孔隙流体中的衰减完全是由频率引起的(Biot M A. Theory of propagation of elastic waves in a fluid saturated porous solid: Part1-low frequency range and Part2-higher frequency range [J]. Journal of the Acoustical Society of America, 1956, 28.   Wyllie M R．Studies of elastic wave attenuation in porous media[A]．31stAnnualSEGMeeting,Denver,Colorado，1961)。

随着对岩石的吸收性质及各种影响吸收性质的因素作了长时间的研究，人们对吸收的性质也越来越全面，总的说来弹性波吸收性质主要决定于岩石骨架的弹性性质，影响较大的因素还有孔隙度，孔隙可压缩性及孔隙饱和液成分，特别是孔隙中含有天然气成分时对吸收性质的影响更为明显。根据前人的研究成果对地震波传播情况下实际介质的吸收性质作如下归纳。

(1)地层对各类波的吸收与波的频率有关，随频率增大而增大。

(2)地层的吸收性质与地震波在地层内的速度之间存在反比关系，高速的岩石，吸收性弱，而低速的岩石，吸收性强。

(3)地层岩石吸收性质首先决定于岩石保存状态和内部结构。矿物颗粒和粒度对吸收性质影响不大，地层静压力随深度而增大，使岩石压紧，结构致密，引起吸收性变弱，受到破坏的岩石结构，将使它的吸收性增强。

(4)在固液气构成的多项介质中，对吸收性质影响最显著的是气态物质。

(5)砂岩的吸收系数比页岩、石灰岩为大，特别是含油气的砂岩，吸收系数显著增大。

(6)岩石的吸收性质还与其埋藏深度有关，随埋藏深度增加而减小。

因此我们能够利用孔隙流体的这种频率特性，获取油气储集层的地震吸收衰减异常响应，用于油气检测。

吸收系数的求取的核心技术便是时频分析算法,目前时频分析算法主要有短时Fourier变换(STFT)、连续小波变换(CWT)、S变换(ST)和广义S变换。

傅氏变换是纯频式的分析方法，它在频率的定位是完全正确的，而在时域无任何定位，即无法根据傅氏变换的频谱判定一个特定的信号是什么时间发生的。如果分析的信号是一种平稳信号，这一点也许不是很重要，而大多数信号都含有大量的非稳定成分，因此需要提取某一时段(或瞬间)所对应的频率信息，由此引入小波变换。

小波变换的定义是把某一被称为基本小波(也叫母小波)的函数做位移τ后，在不同尺度a下与待分析信号x(t)做内积。