本發明涉及石油勘探領域，具體涉及一種關于沉積地層厚度的調諧反演方法。

背景技術：

從尋找石油到利用石油，大致要經過四個主要環節，即尋找、開采、輸送和加工，這四個環節一般又分別稱為“石油勘探”、“油田開發”、“油氣集輸”和“石油煉制”?！笆涂碧健庇性S多方法，但地下是否有油，最終要靠鉆井來證實。一個國家在鉆井技術上的進步程度，往往反映了這個國家石油工業的發展狀況，因此，有的國家競相宣布本國鉆了世界上第一口油井，以表示他們在石油工業發展上邁出了最早的一步。“油田開發”指的是用鉆井的辦法證實了油氣的分布范圍，并且油井可以投入生產而形成一定生產規模。從這個意義上說，1821年四川富順縣自流井氣田的開發是世界上最早的天然氣田?！坝蜌饧敗奔夹g也隨著油氣的開發應運而生，公元1875年左右，自流井氣田采用當地盛產的竹子為原料，去節打通，外用麻布纏繞涂以桐油，連接成我們現在稱呼的“輸氣管道”，總長二、三百里，在當時的自流井地區，綿延交織的管線翻越丘陵，穿過溝澗，形成輸氣網絡，使天然氣的應用從井的附近延伸到遠距離的鹽灶，推動了氣田的開發，使當時的天然氣達到年產7000多萬立方米。

開采石油的第一關是勘探油田。今天的石油地質學家使用重力儀、磁力儀等儀器來尋找新的石油儲藏。儲層厚度是油氣資源評價的重要參數。目前僅通過反演的方法提取儲層厚度，但受限于初始模型及，時空變的壓實關系，很難得到準確的厚度預測結果。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是明確對厚度敏感的振幅優勢區間，在不同的區間內分別預測厚度，目的在于提供一種關于沉積地層厚度的調諧反演方法，解決明確對厚度敏感的振幅優勢區間，在不同的區間內分別預測厚度的問題。

本發明通過下述技術方案實現：

一種關于沉積地層厚度的調諧反演方法，包括以下步驟，步驟1：分析地震數據的主頻，并根據地震頻譜中提取子波，計算對應主頻下的波長，λ＝1/f，其中λ為波長，f為頻率；步驟2：建立一個地層厚度由0到λ的地層模型，將提取子波進行負90度相位旋轉后，對地層模型進行褶積運算，得到正演的不同厚度對應的薄層響應原子；步驟3：在地震有效頻帶范圍內，利用分頻工具將正演的不同厚度薄層響應原子進行分頻獲得N個分頻體，在N個體內分別計算不同厚度下的最大振幅值，構建不同頻率下最大振幅與地層厚度的一個響應曲線，分別對其做歸一化處理，可以得到分頻振幅與厚度的模板曲線，N為大于1的自然數；步驟4：在步驟3不同頻率模板曲線的調諧振幅以內，利用多項式擬合的方式，可獲得不同頻率下振幅與厚度的確定性關系，因為不同頻率模板曲線，都存在一個調諧振幅，歸一化后為1，在調諧振幅以內，地層厚度與振幅值成單調正比關系，并且獲得不同頻率下振幅與厚度的確定性關系后，高頻曲線可預測厚度范圍小，集中在薄層；低頻曲線可預測范圍大，集中在厚層；步驟5：將地震數據進行負90度相位轉換，使得波峰、波谷信息代表一個地層信息，利用分頻工具對地震數據進行分頻，獲得N個分頻數據體；并統計某一個層段內最大振幅，是根據層位提取某一段地震數據來統計，利用分頻最大振幅對數據體進行歸一化計算；步驟6：將N個分頻歸一化數據體，利用模板曲線的多項式關系將振幅轉化為厚度，得到分頻厚度數據體；步驟7：每個分頻體的最大振幅位置，即這個分頻體計算的厚度最為可信位置，所以將步驟6中得到的N個分頻厚度數據體，利用反距離加權方法，計算出加權系數，以地震體中的一道為計算單元，將分頻厚度數據體進行加權平均，獲得地震厚度體。地層是由一系列薄層反射系數對組成，地震數據體相當于是一簇薄層反射系數與子波褶積的結果。這種效應相當于子波對不同砂層厚度進行了一次濾波。當子波主頻與薄層厚度匹配時，地震波形振幅會被加強，發生調諧，顯示最大振幅效應，對應子波的主頻稱為調諧頻率，最大振幅稱為調諧振幅。在調諧振幅以內，振幅隨厚度是成正比關系的，因此我們可以利用這種關系進行厚度的預測。通常情況下，地震主頻為地震的一個調諧頻率，常規厚度預測以主頻的計算的1/4波長為地震極限分辨率。利用一個固定子波對不同厚度地層進行濾波形成薄層響應原子序列，經過分頻之后的薄層響應原子序列也存在調諧振幅與厚度的關系，且不同分頻下振幅可預測范圍不一樣。低頻調諧振幅可預測更厚地層，同時高頻振幅曲線在薄層區梯度更大，對薄地層厚度更為敏感。因為我們可以利用多個分頻體來綜合預測地層厚度。本發明以理論模型正演為指導，構造薄層響應模型，制作相應分頻振幅與與厚度關系的響應模板，地震進行小波分頻并將其歸一化后后，利用模板關系，將分頻地震振幅轉化為厚度分析不同頻率下振幅的變化，不同頻率下振幅對厚度敏感區間不同，將多個頻率預測的厚度體進行加權疊加，提高厚度預測范圍和預測精度；本發明預測厚度完全依賴于地震數據的分頻振幅，是一種厚度屬性數據體，不同于用測井數據、初始模型進行波阻抗反演，然后卡門檻的方式進行厚度預測，是一種簡便有效，同時也是相對精確的厚度預測方法，解決了無井地區無法進行厚度預測的難題。

所述步驟3中的分頻工具包括小波分頻、S變換和匹配追蹤。三種分頻方式都可以在地震有效頻帶范圍內，將正演的不同厚度薄層響應原子進行分頻。

所述分頻工具采用小波分頻。小波分頻工具是時頻分析的一種方式，S變換及匹配追蹤也可用進行嘗試，但是前者輸出時間域分頻，后者是輸出頻率域分頻，時間域分頻方式穩定性和抗噪性更好。

所述步驟5中利用分頻工具對地震數據進行分頻，獲得3個分頻數據體。單一的頻率所預測的厚度范圍有限，高頻或低頻的數據體一方面擴大可預測厚度范圍，同時增加了預測厚度的穩定性，數據體為低頻、中頻、高頻數據體，本發明的數據體個數是不限制的，一般采用低頻、中頻、高頻三個數據體，這選取中間值、最高值和最低值，是比較合理的范圍

本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：

1、本發明一種關于沉積地層厚度的調諧反演方法，步驟1、2、3、4是利用模型正演制作模板，步驟5、6、7將地震數據轉化為地層厚度，完全不用測井數據、初始模型就可以達到厚度預測目的；

2、本發明一種關于沉積地層厚度的調諧反演方法，最終成果就是厚度剖面，不需要通過常規有井反演的方式，通過巖石物理門檻值求取和目的層時窗選取等繁瑣工作來獲得厚度數據體；

3、本發明一種關于沉積地層厚度的調諧反演方法，獲得厚度數據體，相當于一種厚度屬性剖面，有利于直接反映沉積厚度變化情況，更有利于地震沉積學切片分析技術在石油勘探領域的推廣。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發明所述步驟4中調諧振幅歸一化前示意圖；

圖2為本發明所述步驟4中調諧振幅歸一后前示意圖；

圖3為本發明所述步驟5中厚度預測優勢區間示意圖；

圖4為本發明分頻算厚度示意圖；

圖5為本發明模型厚度對比圖示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明作進一步的詳細說明，本發明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發明，并不作為對本發明的限定。

實施例

如圖1至圖5所示，本發明一種關于沉積地層厚度的調諧反演方法，以模型為算例，描述厚度預測的過程，包括以下步驟：

步驟1：給定一個30Hz主頻的雷克子波，計算主頻對應波長λ；

步驟2：建立一個地層厚度由0到λ的地層模型，將雷克子波進行負90度相位旋轉，利對地層模型進行褶積運算，正演的不同厚度對應的薄層響應原子；

步驟3：在地震有效頻帶范圍內，利用小波分頻工具將正演的不同厚度薄層響應原子進行分頻獲得3個分頻體10Hz、20Hz、40Hz，在3個體內分別計算不同厚度下的最大振幅值如圖1，構建不同頻率下最大振幅與地層厚度的一個響應曲線，分別對其做歸一化處理，不考慮分頻之后振幅的差異，構成分頻振幅與厚度的模板曲線；

步驟4：不同頻率模板曲線，都存在一個調諧振幅，歸一化后為1，，在調諧振幅以內，地層厚度與振幅值成單調正比關系，利用多項式擬合的方式，可獲得不同頻率下振幅與厚度的確定性關系，40Hz高頻曲線可預測厚度范圍小，集中在薄層，10Hz低頻曲線可預測范圍大，集中在厚層；

步驟5：將地震數據進行-90度相位轉換，使得波峰、波谷信息代表一個地層信息，利用小波分頻工具對地震數據進行分頻，獲得10Hz、20Hz、40Hz分頻數據體；統計某一個層段內最大振幅，利用分頻最大振幅對數據體進行歸一化計算；

步驟6：將3個分頻歸一化數據體，利用模板曲線的多項式關系將振幅轉化為厚度，形成分頻厚度數據體；

步驟7：利用反距離加權方法，將每個分頻厚度體的加權系數計算出來，哪個分頻體最大振幅即這個分頻體計算的厚度最為可信，計算權重最大。以地震體中的一道為計算單元，將分頻厚度數據體進行加權平均，獲得最終的地震厚度體。10Hz、20Hz和40Hz的分頻體能準確預測19ms以內地層厚度，預測厚度與實際模型厚度計算誤差不大。10Hz分頻體預測厚度可預測分辨率最大能達到19ms，因此要分辨大于19ms的厚層，需更低頻率的分頻體來計算。采用本發明所述的一種調諧厚度反演方法特點：不用測井數據、初始模型就可以達到厚度預測目的；本發明最終成果在剖面上直接顯示厚度，不需要進行巖石物理門檻值求取和目的層時窗選取等繁瑣工作；本發明最終成果能在剖面上直接反映沉積厚度變化情況，更有利于地震沉積學切片分析技術在石油勘探領域的推廣。

以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，并不用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。