基于稳态信号瞬时频率的匹配追踪去屏蔽方法与流程

1.本发明属于石油勘探开发领域，特别是涉及一种基于稳态信号瞬时频率的匹配追踪去屏蔽技术。


背景技术：

2.匹配追踪最早由mallat(1993)等提出，是一种对稀疏信号进行自适应分解技术。地震信号是一种稀疏信号。通过匹配追踪可以深挖地震信号在某个时间点的局部信息，识别隐含其中的地质信息；在油气勘探开发中应用广泛。根据地震信号自身特征，构建基于雷克子波的动态子波库；需要确定雷克子波的振幅、相位、频率三个参数。目前基本都是对地震信号进行希尔伯特变换，得到瞬时振幅和瞬时相位，然后对瞬时相位求导得到瞬时频率，但是按这种方式求得的瞬时频率会出现无意义的负频率。因此专家学者对瞬时相位求导得到瞬时频率的计算方式进行了一些改进，有阻尼最小二乘法、局部频率约束法、连续相位求导法等。并不能从根本解决这个问题。希尔伯特变换要求信号为平稳信号，但地震信号并非平稳信号。


技术实现要素：

3.针对目前协作机器人示教技术的缺点，本发明提出了一种基于稳态信号瞬时频率的匹配追踪去屏蔽方法，解决如何构建真正的动态子波库的技术问题。
4.本发明利用以下技术方案实现：
5.一种基于稳态信号瞬时频率的匹配追踪去屏蔽方法，该方法包括如下步骤：
6.步骤1：获取包含剩余相位的地震资料，通过进行剩余相位校正得到零相位地震资料；以及，将零相位地震资料进行-90度相位旋转，得到-90度相移地震资料；
7.步骤2：基于-90度相移地震资料追踪解释上覆砂体地震解释层位，在上覆砂体层位约束下，提取-90度相移地震资料最小振幅属性，得到上覆砂体平面展布范围；追踪解释下伏砂体地震解释层位，在下伏砂体层位约束下，提取-90度相移地震资料最小振幅属性，得到下伏砂体平面展布范围；
8.步骤3：对-90度相移地震资料进行希尔伯特变换，得到瞬时振幅和瞬时相位；
9.步骤4：提取步骤2中的上覆砂体地震解释层位处的纵向单道-90度相移地震资料的瞬时振幅和瞬时相位；
10.步骤5：对-90度相移地震资料进行经验模态分解，将非平稳-90度相移地震资料分解为的一系列平稳信号；对每个平稳信号进行希尔伯特变换，得到瞬时相位，对提取每个平稳信号的瞬时频率；
11.步骤6：提取每个平稳信号的瞬时频率，然后求平均值得到平均瞬时频率；
12.步骤7：以步骤4得到的瞬时振幅、瞬时相位和步骤6得到的平均瞬时频率为基点，分别设置搜索半径，构建不同振幅、不同相位、不同频率的雷克子波，生成基于雷克子波的动态子波库；
13.步骤8：在步骤1中得到的-90度相移地震资料的步骤2得到的上覆砂体地震解释层位处，-90度相移地震资料在上覆砂体地震解释层位处减去一个雷克子波，得到一个残差信号；
14.步骤9：遍历动态雷克子波库中的所有雷克子波，得到所有残差信号；
15.步骤10：在步骤1中得到的-90度相移地震资料和步骤2得到的上覆砂体地震解释层位处，减去残差信号最小时对应的雷克子波，得到去掉上覆砂体屏蔽影响的-90度相移地震资料；上覆砂体屏蔽影响的-90度相移地震资料剖面上的上覆砂体强反射轴被去掉，下伏砂体弱反射轴被恢复；
16.步骤11：基于去掉上覆砂体屏蔽影响的-90度相移地震资料追踪解释下伏砂体地震解释层位，提取最小振幅属性，得到下伏砂体去屏蔽后平面展布范围，根据下伏砂体平面预测结果指导井位部署及优化。
17.与现有技术相比，本发明能够达成以下积极技术效果：
18.1)提出了对受上覆储层能量屏蔽的下伏储层平面展布研究的方法，丰富了去能量屏蔽研究的手段；
19.2)克服了直接对地震信号进行希尔伯特变换得到无意义的负瞬时频率，无法构建动态子波库的问题；
20.3)对地震信号进行经验模态分解，将非平稳地震信号分解为一些列平稳信号；对每个平稳信号进行希尔伯特变换，避免出现负瞬时频率，高效地构建动态子波库，去掉上覆强轴屏蔽，能更好开展储层预测工作。
附图说明
21.图1为本发明的一种基于稳态信号瞬时频率的匹配追踪去屏蔽方法流程图；
22.图2为上覆砂体平面展布图；
23.图3为下伏砂体去屏蔽前平面展布图；
24.图4为去掉上覆砂体屏蔽影响的-90度相移地震资料前后对比图；(a)去掉上覆砂体屏蔽影响的-90度相移地震资料前，(b)去掉上覆砂体屏蔽影响的-90度相移地震资料后；
25.图5为下伏砂体去屏蔽后平面展布图。
26.附图标记：
27.1、2、3、探井井位。
具体实施方式
28.下面将结合附图和实施方式对本发明作进一步地详细描述。
29.本发明的一种基于稳态信号瞬时频率的匹配追踪去屏蔽方法，该方法具体包括以下步骤：
30.步骤1：分析地震资料品质，查看地震资料是否为存在剩余相位。如果存在剩余相位，通过进行剩余相位校正得到零相位地震资料；以及，将零相位地震资料进行-90度相位旋转，得到-90度相移地震资料；
31.步骤2：基于-90度相移地震资料追踪解释上覆砂体地震解释层位；在上覆砂体层位约束下，提取-90度相移地震资料最小振幅属性，得到上覆砂体平面展布范围；追踪解释
下伏砂体地震解释层位，在下伏砂体层位约束下，提取-90度相移地震资料最小振幅属性，得到下伏砂体平面展布范围；
32.所述追踪解释是在地震资料中对砂体的范围的描述；
33.如图2所示，为本发明实施例的上覆砂体平面展布图；如图3所示，为本发明实施例的下伏砂体去屏蔽前平面展布图；本发明实施例中的a11井为低部位一口注水开发井，a11井为高部位3口采油井注水，其靶点位于下伏砂体边界之外；a11井能否钻遇储层至关重要。
34.步骤3：对-90度相移地震资料进行希尔伯特变换，得到瞬时振幅和瞬时相位；
35.步骤4：提取步骤2中的上覆砂体地震解释层位处的纵向单道-90度相移地震资料的瞬时振幅和瞬时相位；
36.步骤5：对-90度相移地震资料进行经验模态分解，将非平稳-90度相移地震资料分解为的一系列平稳信号；对每个平稳信号进行希尔伯特变换，得到瞬时相位；对瞬时相位求导，得到单个平稳信号的瞬时频率；
37.步骤6：提取每个平稳信号的瞬时频率，然后求平均值得到平均瞬时频率；
38.步骤7：以步骤4得到的瞬时振幅、瞬时相位和步骤6得到的平均瞬时频率为基点，分别设置搜索半径，构建不同振幅、不同相位、不同频率的雷克子波，生成基于雷克子波的动态子波库；
39.步骤8：在步骤1中得到的-90度相移地震资料的步骤2得到的上覆砂体地震解释层位处，-90度相移地震资料在上覆砂体地震解释层位处减去一个雷克子波，得到一个残差信号；
40.步骤9：遍历动态雷克子波库中的所有雷克子波，得到所有残差信号；其中，所得到的残差信号个数与动态雷克子波库子波个数相等；
41.步骤10：在步骤1中得到的-90度相移地震资料和步骤2得到的上覆砂体地震解释层位处，减去残差信号最小时对应的雷克子波，得到去掉上覆砂体屏蔽影响的-90度相移地震资料。上覆砂体屏蔽影响的-90度相移地震资料剖面上的上覆砂体强反射轴被去掉，下伏砂体弱反射轴被恢复；如图3所示，去掉上覆砂体屏蔽影响的-90度相移地震资料前后对比图；
42.步骤11：基于去掉上覆砂体屏蔽影响的-90度相移地震资料追踪解释下伏砂体地震解释层位，提取最小振幅属性，得到下伏砂体去屏蔽后平面展布范围。如图4所示，为下伏砂体去屏蔽后平面展布图。平面上下伏砂体弱反射轴被恢复的范围与上覆砂体强反射轴被去掉的范围对应关系好，说明下伏砂体平面预测结果可靠；根据下伏砂体平面预测结果指导井位部署及优化。
43.本发明实施例中的a11井靶点位于下伏砂体新边界之内，无需优化调整。a11井钻后证实，上覆砂体去强轴之后能量恢复的区域储层发育；储层预测精度高，有效指导井位部署及优化。