尹 青,萬(wàn)朝大,劉偉君,林春保

(1.德陽(yáng)西鉞地質(zhì)服務(wù)有限公司,四川德陽(yáng)618000;2.云南省地質(zhì)工程勘察總公司,昆明 650051;3.中石化石油工程西南有限公司錄井二分公司,成都610027)

0 引言

地震相分析是20世紀(jì)70年代末發(fā)展起來(lái)的一種利用地震資料進(jìn)行地質(zhì)解釋的地質(zhì)方法[1]。隨著地震勘探技術(shù)的飛躍發(fā)展和地震相分析工作的不斷深入,研究方法越來(lái)越多。由于傳統(tǒng)地震相分析方法存在很多缺陷和不足,滿足不了目前石油勘探開(kāi)發(fā)的需要。因此,本文介紹了幾種非傳統(tǒng)地震相分析方法,它們都是針對(duì)傳統(tǒng)地震相分析中的某一缺陷或不足提出的新方法。

1 地震相及地震相分析

地震相這一名詞來(lái)源于沉積相,Sloss(1962)認(rèn)為“相是一定巖層生成時(shí)的古地理環(huán)境及其物質(zhì)表現(xiàn)的總和”[2]。因此,地震相可以理解為沉積相在地震剖面上表現(xiàn)的總和。正如 Sheriff(1982)所說(shuō),“地震相是由沉積環(huán)境(如海相或陸相)所形成的地震特征”[3]。同時(shí),根據(jù)Brown(1980)對(duì)地震相的認(rèn)識(shí)可知地震相內(nèi)的反射層代表地層層面、有地層意義的不整合面或可能的流體接觸面[4]。而地震相分析則是“根據(jù)地震資料解釋環(huán)境背景和巖相”[5],其目的就是進(jìn)行區(qū)域地層解釋,確定沉積體系,巖相特征和解釋沉積發(fā)育史,最后預(yù)測(cè)有利生油區(qū)和儲(chǔ)集相帶。

地震相分析[6]包括對(duì)地震資料的識(shí)別和沉積環(huán)境的理解,二者互為因果,缺一不可。其分析內(nèi)容大致可概括為兩個(gè)方面:一方面,地震相分析必須掌握沉積體系在三維空間分布的特點(diǎn),了解各種沉積環(huán)境模式,地層組合模式,沉積發(fā)育模式等等,才能進(jìn)行地震地層學(xué)的解釋;另一方面,要掌握地震勘探的基本原理,了解各項(xiàng)地震參數(shù)所代表的地質(zhì)意義(地震參數(shù)主要指反射結(jié)構(gòu)、連續(xù)性、外部幾何形態(tài)、振幅、頻率和層速度等)。

而地震相分析技術(shù)[7]就是運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)、時(shí)頻分析方法、分層技術(shù)和主組分分析(PCA)等技術(shù)和方法,對(duì)地震屬性及所反映的地質(zhì)特征進(jìn)行分析解釋,得到與地震相對(duì)應(yīng)的沉積相,從而劃分出有利儲(chǔ)集相帶。

2 地震相分析方法

2.1 基于地貌學(xué)的自動(dòng)化地震相分析

地震地貌學(xué)是使用地震數(shù)據(jù)對(duì)繪制在沉積面上 的古地貌進(jìn)行的研究[8]。在基于地貌學(xué)的自動(dòng)化地震相分析中,地震相被定義為在一個(gè)正常地震采樣率(如4 ms)條件下,被局限在地震薄層中沉積相的地震描述,這使得地震相分析不同于傳統(tǒng)更厚層沉積層序的地震相分析。一個(gè)理想的地震相分析工具應(yīng)該能夠使用地震數(shù)據(jù)來(lái)處理信息,對(duì)于一個(gè)基于地貌學(xué)的地震相分析,地震成像圖(巖層切片)必須在沉積面上提取,以便沉積體系的平面-立體形態(tài)實(shí)現(xiàn)最大化保存。

基于地貌的自動(dòng)化地震相分析的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它具有在三維地震體中很快、很詳細(xì)追蹤沉積(地層)特征的能力,它主要是通過(guò)監(jiān)督性學(xué)習(xí)來(lái)實(shí)現(xiàn)。監(jiān)督性學(xué)習(xí)包括把實(shí)驗(yàn)沉積相(地質(zhì)學(xué)家根據(jù)肉眼觀察識(shí)別出來(lái)的)變成用隨意數(shù)字(1,2,3等)所標(biāo)記的相類,如果結(jié)果是滿意的,通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)到(獲得)的準(zhǔn)則能夠適用于整個(gè)地震數(shù)據(jù)組,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的沉積相制圖[8]。假設(shè)一個(gè)地層特征與潛在的油氣生產(chǎn)有關(guān),那么這個(gè)工具對(duì)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和圈閉構(gòu)制也是有用的。例如,在一個(gè)地震地層切片中,深切河谷堆積(IVF)砂巖(層)、河道砂巖(層)和泛濫平原頁(yè)巖(層)顯示出了不同的地貌特征。從基于地貌學(xué)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練中所學(xué)到的有規(guī)律的連續(xù)切片顯示(以1個(gè)4 ms的采樣率)能幫助我們很快地生成包括3種地震相的地震巖相數(shù)據(jù)體,而地震巖相數(shù)據(jù)體又很容易地被再分成代表3種巖相的3種子數(shù)據(jù)體,假設(shè)勘探區(qū)域有90%油氣儲(chǔ)量是從IVF和其他低位體系儲(chǔ)層中開(kāi)采出來(lái)的,因此這些結(jié)果將有益于在這個(gè)區(qū)域進(jìn)行遠(yuǎn)景勘探和加密鉆探[9]。

2.2 基于三維多屬性體分類的地震相分析

由于三維多屬性地震相分類是在樣點(diǎn)-樣點(diǎn)方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,因此它對(duì)區(qū)間定義不如地震道形狀分析敏感。一般而言,分析的區(qū)間可能會(huì)明顯地比實(shí)際儲(chǔ)集帶更大,甚至有可能在整個(gè)時(shí)窗內(nèi)把地震體進(jìn)行分類。然而,應(yīng)該充分利用輸入數(shù)據(jù)的數(shù)值來(lái)提高有效硬件的性能和使用。針對(duì)上述情況,Victor linari(2003)提出了基于三維多屬性體分類的地震相分析方法[10]。

體分類技術(shù)要求輸入多個(gè)三維地震屬性體,輸出則是單個(gè)三維地震相分類體。在三維地震相分類體中,每一個(gè)地震樣點(diǎn)分配一種地震相分類號(hào)和一種顏色。我們假設(shè),如果兩個(gè)樣點(diǎn)以相似值為特征,那么他們就會(huì)有相同的相類,因此,這兩種樣點(diǎn)很可能反映一種相似的地質(zhì)環(huán)境。我們有兩種選擇過(guò)程(分層和主組分分析(PCA))可能被用來(lái)提高分類結(jié)果。它們的使用依賴于數(shù)據(jù)類型和分類目的。

通過(guò)將地震區(qū)間劃分為更薄層(或微層),然后再對(duì)每一層指定代表值,分層就減少了數(shù)據(jù),這個(gè)過(guò)程也被認(rèn)為是地震模塊化。在一定準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上確定層界,同時(shí)這一準(zhǔn)則要適用于地震屬性中的一種。例如,層界可能和地震振幅體的波峰或波谷一致,或被置于聲阻抗地震道中的拐點(diǎn)處。這個(gè)技術(shù)能幫助“同步”輸入地震屬性中,而且這些地震屬性有不同的頻率成分或被轉(zhuǎn)換成相互有關(guān)的時(shí)間。而在一些情況下,我們是通過(guò)利用從每一個(gè)地震屬性體中獨(dú)立選取的層所定義的層段來(lái)提高不同地震屬性的“同步性”。

PCA是一個(gè)在多維數(shù)據(jù)中找到主要方向和決定數(shù)據(jù)最佳轉(zhuǎn)變和旋轉(zhuǎn)的數(shù)學(xué)程序,以便我們能夠在這些主要方向上表示 PCA。從輸入的地震屬性體中得到的地震樣點(diǎn)被映射到多維圖上,而在這些點(diǎn)上維數(shù)與輸入體是相對(duì)應(yīng)的;于是,在數(shù)據(jù)群中會(huì)發(fā)現(xiàn)主數(shù)據(jù)趨勢(shì)(主軸),并且數(shù)據(jù)取樣也被映射到主軸上。這個(gè)程序的輸出是一系列叫PCA組分的新三維體,然后按照它們對(duì)數(shù)據(jù)變化性的貢獻(xiàn)數(shù)值來(lái)對(duì)PCA組分進(jìn)行歸類。影響最小的PCA組分包括噪聲和冗余信息,并且通常會(huì)將他們排除在接下來(lái)的程序之外。

分級(jí)分類是三維多屬性地震相分類的主要方法,它是自動(dòng)的,并且要分兩步完成。第一步,在多維圖的基礎(chǔ)上定義輸入數(shù)據(jù)中有意義的子集,并且在這一步中每一個(gè)子集分配一種典型的聚類節(jié)點(diǎn),然后按照這些子集在多維圖上的位置來(lái)安排這些子集,同時(shí)指定一個(gè)分類號(hào)和一種顏色。第二步,就是在歐幾里德幾何學(xué)距離的基礎(chǔ)上,將合適的子集分派給單獨(dú)樣點(diǎn)。

但分級(jí)和PCA這兩種不同多屬性體分類方法各有利弊。分類方法有更低的垂向分辨率和要求在解釋層段內(nèi)對(duì)整個(gè)復(fù)雜地震相進(jìn)行詳細(xì)的分析來(lái)預(yù)測(cè)巖性和流體含量,而交會(huì)圖的使用能使解釋更可靠。而PCA分類技術(shù)能提高垂向分辨率和允許在井校準(zhǔn)的基礎(chǔ)上直接進(jìn)行油氣預(yù)測(cè)。但它缺少使相分類結(jié)果與輸入地震屬性有聯(lián)系的能力,并且阻止了更進(jìn)一步的定量分析。因此,我們只有將這兩種方法結(jié)合使用才能使解釋更可靠和準(zhǔn)確。

以委內(nèi)瑞拉馬拉開(kāi)波灣拉帕爾馬區(qū)域的角塔Ⅰ的大量砂巖儲(chǔ)層為例[5],通過(guò)使用三維多屬性地震相分類方法能夠使我們進(jìn)行更詳細(xì)的地層解釋和流體預(yù)測(cè),并且也使得解釋結(jié)果更可靠、更具有說(shuō)明 性。在這種分類中使用的三維方法允許我們進(jìn)行進(jìn)一步基于三維體可視化和儲(chǔ)層容積分析。地震相體的解釋導(dǎo)致我們?cè)诮撬竦拇罅可皫r層段內(nèi)識(shí)別出幾個(gè)新的遠(yuǎn)景油氣區(qū)。

2.3 Stratimagic地震相分析

由于應(yīng)用地震屬性計(jì)算、反演等傳統(tǒng)地震屬性技術(shù)往往丟失兩類基本信息:地震信號(hào)的總體變化及其變化的規(guī)律[11],因此,近幾年國(guó)內(nèi)外研發(fā)了一種比較有代表性的地震相分析系統(tǒng),即Stratimagic地震相劃分軟件進(jìn)行地震相分析[1]。該軟件在地震相分析中的核心部分即采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性分類技術(shù)對(duì)選取的目的層段的地震波形進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類,通過(guò)多次迭代計(jì)算出模型道,然后將模型道與實(shí)際地震道進(jìn)行對(duì)比,通過(guò)自適應(yīng)試驗(yàn)和誤差處理在模型道與實(shí)際地震道之間尋找最佳的相關(guān)性,從而得到地震相平面圖。

目前,Stratimagic地震相分析主要開(kāi)展了以下工作[1]:①了解研究區(qū)的總體沉積格局、海相沉積和陸相沉積的分布情況、總體的沉積特征及其變化;②調(diào)查研究區(qū)內(nèi)的地震反射特點(diǎn)、處理參數(shù)、干擾因素等,以去偽存真;③利用軟件進(jìn)行地震相劃分;④利用肉眼對(duì)目的層地震相參數(shù)反射結(jié)構(gòu)、幾何形態(tài)、反射振幅、反射頻率、反射連續(xù)性等進(jìn)行分析,并制作地震相平面圖;⑤將軟件地震相劃分結(jié)果與肉眼劃分結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,找出相同和不同之處,進(jìn)行分析,在鉆井沉積相分析的基礎(chǔ)上,找出地震相與沉積相的對(duì)應(yīng)關(guān)系,將地震相轉(zhuǎn)化為沉積相。其中,第①項(xiàng)和第②項(xiàng)是基礎(chǔ)性工作。該方法已在勘探中得到了廣泛應(yīng)用,成為地層和巖性圈閉識(shí)別的重要手段之一。

以伊通地塹L3井區(qū)雙陽(yáng)組一段為例[1],由于伊通地塹L3井區(qū)主要產(chǎn)油層為雙陽(yáng)組一段(雙一段),其砂體橫向變化快,具有典型的“源近流短”沉積特征,相鄰井的砂體特征及其含油性各異,給進(jìn)一步勘探帶來(lái)很大困難。因此,利用Stratimagic地震相分析技術(shù)對(duì)砂體的沉積特征及其分布進(jìn)行了精細(xì)刻畫(huà)。通過(guò)應(yīng)用Stratimagic地震相分析,結(jié)合斷陷盆地的沉積特點(diǎn),由地震相的平面特征和反射特征推測(cè):研究區(qū)雙一段地層主要為一套扇三角洲一湖相沉積;Ⅰ號(hào)斷層附近以及Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)斷層的東部交匯處主要為扇三角洲發(fā)育區(qū);中西部主要為前扇三角洲湖相沉積。在該區(qū)地震相表現(xiàn)為中振幅、帚狀發(fā)散,中振幅、S型前積相和中振幅、平行反射結(jié)構(gòu),波形具有明顯的分區(qū)性;以湖泊沉積體系的扇三角洲相為主,靠近斷層附近發(fā)育多個(gè)水下扇,L3井區(qū)中西部以湖相沉積為主,水下扇的河道沉積是雙陽(yáng)組一段的主力儲(chǔ)層。這些結(jié)論對(duì)在該地區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步勘探開(kāi)發(fā)具有重要意義,并且也提供了可靠而準(zhǔn)確的地質(zhì)信息。

2.4 波形分類地震相分析

傳統(tǒng)的地震相分析方法是利用地震反射振幅強(qiáng)弱、連續(xù)性好壞、頻率高低、反射幾何外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)等屬性編制地震相圖,進(jìn)行地震相向井間沉積相的轉(zhuǎn)換[12-14]。這種方法不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且人為性較大,具有一定的不確定性,其精度很難滿足隱蔽油氣藏勘探開(kāi)發(fā)對(duì)沉積(微)相研究的需要[12]。而利用地震波形特點(diǎn)進(jìn)行地震相分類能夠消除利用單一地震屬性參數(shù)分析帶來(lái)的局限性,可以滿足勘探階段對(duì)沉積微相和隱蔽油氣藏研究的需求,是解決井間沉積(微)相的一種先進(jìn)的解釋輔助工具,在三維工區(qū)具有良好的應(yīng)用前景。

波形分類地震相分析采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模式識(shí)別技術(shù),對(duì)某一層段內(nèi)的實(shí)際地震數(shù)據(jù)道逐道對(duì)比其波形特征和地震屬性特征,細(xì)致刻畫(huà)其橫向變化,從而得到地震異常平面分布規(guī)律,即地震波形分類圖[12,15-18]。地震波形分類分析主要適用于平行結(jié)構(gòu)、地層厚度變化較小、構(gòu)造比較簡(jiǎn)單的地區(qū),因?yàn)樵谶@些地方沿標(biāo)準(zhǔn)層往下或往上開(kāi)時(shí)窗進(jìn)行波形分類分析時(shí),能保持在等時(shí)格架內(nèi)不穿越地震道,效果較好。目前,用波形分類地震相分析方法得到的地震相平面圖直觀且色彩豐富,開(kāi)始在沉積相研究中日益受到重視,并且在國(guó)內(nèi)的初步應(yīng)用中取得了較好的效果。

而對(duì)于地層厚度變化較大的地區(qū),如盆地邊部的楔狀地層,由于不等厚,統(tǒng)一開(kāi)時(shí)窗常常導(dǎo)致穿軸引起的穿時(shí)現(xiàn)象,造成研究精度下降。另外,在構(gòu)造復(fù)雜地區(qū),因影響因素多,最好先進(jìn)行目標(biāo)保持振幅處理,以便取得較好的效果。

隨著勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入,研究的目的層厚度越來(lái)越小,利用波形分類進(jìn)行地震相分析時(shí),識(shí)別的最小時(shí)窗范圍應(yīng)大于λ/4,要想獲得較好的效果,目的層最小時(shí)窗范圍應(yīng)大于λ/2[12]。

利用地震波形分類進(jìn)行定量地震相分析有以下3個(gè)突出特點(diǎn):一是無(wú)需井資料;二是能夠快速地對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速掃描,確定具有異常特征的目的區(qū)域后再進(jìn)行更細(xì)的研究工作;三是與傳統(tǒng)地震相分析相比,增強(qiáng)了定量性與客觀性[19]。但是利用地震相研究和預(yù)測(cè)砂體時(shí)存在多解性,必須結(jié)合鉆井地質(zhì)成果才能進(jìn)行正確解釋[19-20]。

地震波形分類的成功應(yīng)用[12]是在吉林探區(qū)大老爺府地區(qū)青一段二砂層組。通過(guò)運(yùn)用波形分類地震相分析技術(shù),從地震微相圖中可以看出,大老爺府地區(qū)主體構(gòu)造上三角洲朵葉形態(tài)清晰可見(jiàn)。值得注意的是在主體構(gòu)造的西南和東北兩個(gè)方向的無(wú)井區(qū)存在樹(shù)枝狀形態(tài),這是人工劃相得不到的平面形態(tài)。通過(guò)地震微相的細(xì)致刻畫(huà)和沉積微相的轉(zhuǎn)換可以預(yù)測(cè)工區(qū)西南和東北角存在水下分流河道砂體,T2＊頂面構(gòu)造圖顯示,乾136井—老12井一線為向 SW傾的斜坡,與西南方向的分流河道砂體配置,形成上傾尖滅巖性圈閉,由NW向斷層溝通來(lái)自凹陷區(qū)的油氣,可形成巖性油藏。

2.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)微地震相分析

傳統(tǒng)地震相分析在垂向上時(shí)間厚度較大,往往忽視單個(gè)反射同相軸的沉積意義。而振幅和連續(xù)性變化的單個(gè)反射同相軸在陸相盆地里往往使研究人員感興趣;在平面上由于人工識(shí)別地震相的瑣碎及費(fèi)時(shí),各種地震相經(jīng)常解釋為大范圍的分布,并且這種人工解釋的地震相分布內(nèi)部有無(wú)變化經(jīng)常被有意或無(wú)意地忽略掉?？傊?傳統(tǒng)地震相分析的精度和準(zhǔn)確性滿足不了目前油田儲(chǔ)層的要求,而利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)微地震相分析技術(shù)進(jìn)行地震相分析能彌補(bǔ)上述傳統(tǒng)地震相分析的不足之處[21]。

不同于常規(guī)的對(duì)時(shí)間厚度較大儲(chǔ)層的地震相分析,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)微地震相分析采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)[22],在三維地震數(shù)據(jù)體的一個(gè)感興趣的層段內(nèi)訓(xùn)練和估計(jì)地震波形信號(hào)的可變性,同時(shí)進(jìn)行信號(hào)分析學(xué)習(xí)和疊代來(lái)構(gòu)造合成的地震道,然后與實(shí)際地震數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)自適應(yīng)實(shí)驗(yàn)和誤差處理,反復(fù)迭代并相應(yīng)地改變合成地震道,在模型道和實(shí)際地震道之間尋找更好的相關(guān),最終建立反映三維數(shù)據(jù)體層段內(nèi)所有地震道變化特征的、具有代表性的、離散的、具有沉積相意義的合成地震波形信號(hào)(即地震模型道)。根據(jù)實(shí)際地震道與地震模型道的相似擬合度對(duì)實(shí)際地震道進(jìn)行分類,不同的類型賦予不同的顏色,以期得到三維數(shù)據(jù)體層段的具有沉積相指示的微地震相分布[10,21]。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)微地震相分析主要研究反射界面橫向穩(wěn)定程度與地層連續(xù)性的一個(gè)地震反射同相軸波形微小變化特征,目的是要確定由于儲(chǔ)層沉積微相、巖性、儲(chǔ)集特性、流體組分不同引起的地下較薄儲(chǔ)層的橫向變化,利用這種微地震相分析得到的微地震相圖可以識(shí)別河道、砂壩、扇體等幾何形狀復(fù)雜的儲(chǔ)層的分布[21]。

以塔河油田四區(qū)為例[23],利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)微地震相分析方法得到該儲(chǔ)層的微地震相分布,并清楚地顯示了北部的三角洲平原和南部的三角洲前緣亞相。其中平原亞相里可識(shí)別出分流河道,泛濫平原等;三角洲前緣亞相里可識(shí)別出河口壩、水下分流河道等。而對(duì)全區(qū)該前積層層位附近厚度為20 ms的包含S-S’波谷的層段應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)微地震相分析,得到三角洲前積層該期次的模型道為12的微地震相分布,顯示了該期前積界面發(fā)育的多個(gè)水下分流河道和砂壩。由此可知,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析得到的微地震相能非常清晰地勾畫(huà)出河道、砂壩等微相,并且在垂向上和橫向上可靠、快速地刻畫(huà)了儲(chǔ)層。這對(duì)尋找油氣藏提供了有效、便捷的方法。

2.6 基于S變換的地震相分析技術(shù)

S變換是時(shí)頻分析方法中的一種,將S變換的時(shí)頻分析引入地震相分析能更全面準(zhǔn)確地描述地震相特征,從而為沉積相環(huán)境識(shí)別提供較關(guān)鍵的地震信息。由于短時(shí)窗傅里葉變換、Gabor變換、小波變換以及Cohen類時(shí)頻等這些信號(hào)分析理論有各自的不足,如短時(shí)窗傅里葉變換(STFT)受窗函數(shù)的影響,Cohen類受交叉項(xiàng)的干擾[24-25]。為此,Stockwell(1996)等提出了一種較新的時(shí)頻分析工具 ——S變換[25-26]。

S變換綜合了短時(shí)窗傅里葉變換和小波變換的優(yōu)點(diǎn),同Cohen類一樣,提供時(shí)間和頻率的聯(lián)合函數(shù),以時(shí)間和頻率為變量來(lái)描述信號(hào)的能量密度或者信號(hào)的強(qiáng)度,但S變換不像Cohen類變換那樣會(huì)受交叉項(xiàng)的干擾,同時(shí)S變換還具有較高的時(shí)頻分辨率。而對(duì)于規(guī)模較小的地震相體,在時(shí)間剖面上是很難識(shí)別其層序內(nèi)的地震相參數(shù)(特別是頻率)隨旅行時(shí)變化情況的[25]。

一維正S變換的定義為[25,27]:

S變換可以用連續(xù)小波變換W(τ,d)表示:

式中,母小波定義為

由(5)式可得

式中,H(f)為h(t)的傅里葉變換。由公式(6)可得出,S變換確實(shí)是一種局部譜的表示。可推導(dǎo)出一維S變換的逆變換為

公式(7)說(shuō)明S變換的逆變換是傅里葉變換。這種關(guān)系使得S變換和傅里葉變換有著直接的聯(lián)系。S變換具有無(wú)損可逆性和線性化性質(zhì)等。

對(duì)于附加有噪聲的數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)其他變換后噪聲會(huì)影響時(shí)頻分辨率(即受交叉項(xiàng)的干擾),而經(jīng)過(guò)S變換后時(shí)頻分辨率不受噪聲的影響,因此,在時(shí)頻域中時(shí)頻分辨率能得到提高。

通過(guò)理論模型和實(shí)際資料的地震相分析[24]可得出:通過(guò)理論模型的地震相分析,S變換時(shí)頻分析相對(duì)Cohen類時(shí)頻分析具有較好的時(shí)頻分辨率;相對(duì)地震信號(hào)的時(shí)間域表示,S變換時(shí)頻聯(lián)合表示更能反映地震相的特征;通過(guò)單道和多道S變換時(shí)頻表示可以對(duì)地震相特征作局部細(xì)節(jié)的刻畫(huà)和總體描述。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)上述6種地震相分析新方法及其應(yīng)用的介紹,可以得出以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí):

(1)這6種方法所采用的技術(shù)不同,基于地貌學(xué)的自動(dòng)化地震相分析、Stratimagic地震相分析、波形分類地震相分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)微地震相分析都采用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),基于三維多屬性體分類的地震相分析采用了分層和主組分分析技術(shù),而基于S變換的地震相分析采用了時(shí)頻分析技術(shù)。

(2)基于地貌學(xué)的自動(dòng)化地震相分析、基于三維多屬性體分類的地震相分析、Stratimagic地震相分析、波形分類地震相分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)微地震相分析、基于S變換的地震相分析技術(shù),這6種分析方法各有側(cè)重,都是針對(duì)傳統(tǒng)地震相分析方法的某一不足之處提出來(lái)的新方法,對(duì)不同油藏勘探區(qū)域具有不同的作用。

(3)針對(duì)不同的要求和實(shí)際情況,我們可以采用不同的方法進(jìn)行地震相分析以獲得與地震相對(duì)應(yīng)的更準(zhǔn)確和細(xì)致的沉積相,推測(cè)出儲(chǔ)層的分布范圍,從而對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行更精確和全面的解釋,指導(dǎo)我們的勘探和開(kāi)發(fā)。

(4)對(duì)復(fù)雜油氣田的勘探,我們應(yīng)該同時(shí)使用多種地震相分析方法,結(jié)合儲(chǔ)層的地質(zhì)特征對(duì)不同方法得出的結(jié)果進(jìn)行比較和分析,選擇不同方法的優(yōu)點(diǎn)來(lái)合理解釋儲(chǔ)層。

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