基于S变换求取地层的品质因子Q值

（ 厚层 ） 的品质 因子 估计 。
质 因子 与 岩石 物性 、 流体 类 型及 流体 饱 和度 等 因素
有 关 。因此 ，品质 因子 Ｑ可 作 为 油 气储 层 识 别
频谱 比法 面 临 的核 心 问题 是 时频 分 辨 率 ， 时 频 分 析 技术 的发 展为 克服 传统频 谱 比法 的缺点 提供 了 有 力 支持 。Ｔ ａ ｎ ｅ ｒ 提 出 了地震 子波 为脉 冲时 ， 在时一 频 域估 算 Ｑ值 ¨ 。近些 年 ， 刘 希 强研究 了高斯线 调 频 连续 小波 变换 的 时频能 量 衰减 因子估 算方 法 ¨ ； Ｌ ｉ Ｙ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ 用 Ｗｉ ｇ ｎ ｅ ｒ － Ｖ ｉ ｌ ｌ ｅ分布 （ ＷＶ Ｄ） 研 究 了地 震 波 衰减 １ ４ １ ； Ｈ ｏ ｎ ｇ ｂ ｉ ｎ ｇ Ｌ ｉ 研 究 了小波 域估算 Ｑ值 ¨ 。
理想 工具 。 笔者 的思 路就是 利 用 Ｓ变换 优越 的时频 分析 特 性 以及 与傅 里 叶谱 直 接 相 联 系 的特 性 ， 提 取 地层 上
个 时 间窗截 取一 段 地震记 录 ，然 后计 算 截 取地 震
记 录的傅 里 叶谱 ， 一 旦 时 间 窗 的类 型 和 长度 选 择 不 合 适 就可 能使 谱估 计 不 准 确 ， 势必 将 影 响 品质 因子 估 计精 度 。
地震 波在 地层 中传 播 时 ， 波 动 能量 因被 介 质 吸
收 而产 生 衰减 。地震 波 的衰减 通 常用 品质 因子 Ｑ来 度量 。实验 室 和 实 际 数 据测 量 结 果 都 表 明 ， 品
度 。尽管 人们 对频 谱 比法 提 出 了多种 改 进 方 法 ， 但 这种 方法 的空 间分 辨 率 仍 较 低 ， 只 适用 于 大套 地 层
摘 要 ：地层的品质 因子 Ｑ对衡量地震 波传播 过程中 的能量衰 减以及预 测油气具有 重要意 义。生产 中最 常用的方
法是通过频谱 比法求品质 凶子 Ｑ值 ， 但是传统 的频谱 比法面 临时窗选取等 问题 。利用 Ｓ变换 优越的时频分 析特性
以及与傅里 叶谱 直接相联系 的特性 ， 提取地层上下界 面对 应的瞬时频谱 ， 然后 通过拟合频 率与振 幅 比的关系 ， 得到 地层 的品质因子 Ｑ值 。通过数 值模 拟证 明了该方法 的有效 性。 关键词 ： 品质因子 Ｑ； Ｓ变换 ； 频谱 比法 中图分类 号 ： Ｐ ６ ３ １ ． ４ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ０—８ ９ １ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １— ０ ｌ １ ３— ０ ４
在 实 际生 产 中 ， 求 取 品质 因子 Ｑ最 常用 的方 法 是谱 比值法 ， 其 基本 思 路 是 首 先 要 用 一 个 时 间 窗 去 截 取地层 顶 底界 面 对 应 的地 震 记 录 ， 然 后 分 别 计 算
下 界 面对应 的 瞬时 频谱 ， 然 后 通 过拟 合 频 率 与 振 幅
（ １ ． 中国石 油 长 庆 油 田分 公 司 第 二采 油厂 ， 甘 肃 庆 阳 ７ ４ ５ ０ ０ ０ ； ２ ． 中 国石 油 长庆 油 田分公 司 超 低 渗 透 油藏研 究 中心 ， 陕西 西安 ， ７ １ ０ ０ ２ １ ； ３ ． 西南 石 油大 学 资 源 与环境 学 院 ， 四川 成 都 ６ １ ０ ５ ０ ０ ）
收 稿 日期 ： ２ ０ １ １— ０ ５— ２ ３
第３ ７卷第 １期
２ ０
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Ｖｏ Ｊ ＿ ３ ７． Ｎｏ ． １
Ｆｅ ｂ．， ２ ０１ ３
ＧＥＯＰＨＹＳ Ｉ ＣＡＬ ＆ ＧＥＯＣＨＥＭＩ ＣＡＬ ＥＸＰＬ０ＲＡＴ１ ０Ｎ
基 于 Ｓ变 换 求 取 地 层 的 品质 因子 Ｑ值
付 勋勋 ， 张君 学 ， 陈阵 ， 徐峰 ， 卓新叙 ， 南娜娜 ， 郑博文
比的关 系 ， 进 而得 到地 层 的 品质 因子 Ｑ值 。
其对 应 的傅 里 叶谱 ， 再 拟 合 频 率 与 振 幅 比之 间 的 关 系求 出品质 因子 Ｑ 值 。 由 于这 种 方 法 依 赖 于诸 多 因素 ， 如 时 窗类 型和 长度 、 线性 回归时所 选 择 的频率 范 围等 ， 一 旦 时 间窗 的 类 型 和 长度 选择 不 合 适 就 可 能 使谱 估 计 不 准 确 ，势 必 将 影 响 品质 因 子 估 计 精
Ｓ变 换是 由 Ｒ ． Ｇ ． Ｓ ｔ ｏ ｃ ｋ ｗ ｅ ｌ ｌ 提 出 的介 于 短 时 傅
和 烃类 检测 的 一个 判断 标志 。 前 人提 出 了 多种 品 质 因 子 Ｑ估 算 方 法 。在 时 间域 中 有脉 冲 幅度 衰减 、 脉 冲上 升 时 间 、 脉 冲展 宽 等方 法来 计 算 Ｑ 值 。这 些 方 法 都 需 要 利 用 脉 冲 幅度 ， 然 而地 震 脉 冲的 幅度信 息经 常受 到 散射 、 几何 扩散 及其 他 因素 的影 响 ， 导 致 时 间域 估 计 的 Ｑ值 精 度 降低 。频 率 域 中有 对 数 谱 比法 （ Ｌ Ｓ Ｒ） 、 中心 频 率
偏移法（ Ｃ Ｆ Ｓ ） 和峰 值 频 率 偏 移 法 等 ， 尽 管 不 同
里 叶变换 和小 波 变换之 间的一种 非平 稳信 号分 析和
处理 的方 法 ， 是两 者混合 的产物¨ ” Ｊ 。 同小 波 变
的方 法都 有其 自身 的适 应 性 ， 但 这些 方法 首先 要 用
一
换、 傅里 叶变 换 相 比 ， ｓ变 换有 其 独 特 的优 点 ， 如 信 号 Ｓ变换 的时频谱 分 辨 率 与 频 率相 关 ， 不但 有 多 尺 度 聚焦性 ， 还 与其傅 里 叶谱 直接相 联 系 ， 保 持频率 的 绝对 相 位 ， ｓ变 换 是 一 种求 取 介质 品质 因子 Ｑ值 的