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广义S变换在吸收分析中的应用研究

刁瑞  
【摘要】:详细介绍短时傅立叶变换、连续小波变换、S变换、广义S变换、希尔伯特—黄变换和匹配追踪等时频分析方法,通过合成信号和地震资料对比研究它们的优缺点。提出能量归一化的广义S变换,削弱时频谱中高频端能量异常问题,避免标准S变换时频分辨率变化趋势不变的缺陷,以获得较高的时频分辨率。根据时频分析方法特点和实际应用需求,将改进广义S变换引入到吸收分析的应用研究中。 通过粘弹性介质波动方程正演模拟,分析粘弹性介质中吸收系数与频率的关系,研究地震波吸收衰减机理。地震波穿过粘弹性介质中不同Q值地层后,低Q值地层的频谱特征为“低频能量相对增加、高频能量相对衰减”,从理论上得出含油气储层的频谱吸收特性。物理模型和实际地震资料中含油气储层的频谱吸收特性与正演模拟分析结果一致,验证了基于地震波吸收衰减机理进行油气检测是可行有效的。 根据地震波吸收衰减机理,将改进广义S变换和子波谱模拟方法相结合,在子波谱上提取各类等效吸收参数,总结一套能够有效识别油气的吸收分析技术。根据提取属性参数的不同,将吸收分析技术概括分为:单频体分析技术、频谱特性分析技术和等效吸收系数分析技术。并将吸收分析技术应用到实际地震资料油气识别中,油气检测结果与钻井结果一致,验证了吸收分析技术的可行性和实用性。 分析几种能量补偿方法,并通过模型和实际资料对它们进行对比研究。基于改进广义S变换的点谱白化方法不需要精确求取地震子波,并且点谱具有很好的时间和频率定位,消除傅里叶变换中时窗大小对计算结果的影响。改进广义S变换点谱白化方法采用压缩子波的途径,保持地震数据的时频特性和波组特征,并在一定程度上补偿地震数据的低频成分,达到提高分辨率的目的。


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