Complex seismic trace analysis of thin beds翻译

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1、东北石油大学本科生毕业设计（论文）薄层的复地震道分析杰姆斯·罗伯森享利·奥古米摘要复地震道属性可以帮助我们定义薄层地震剖面。对于部分零相位子波来说，在地震瞬时振幅剖面的高幅度异常区域中，低阻薄层厚度为异常峰值时间的一半.当反射系数与极性相反时发生众所周知的振幅调谐效应，除了与地震子波褶积的半时间外结果都会发生异常。薄层是地震主能量循环区域，瞬时频率的异常值增加会揭示薄层信息。这样的异常结果可能是来自不知名但同等重要的横向薄层频率调谐现象。当遇见薄互层的时候瞬时频率会显示出一循环的高异常值，且地层越薄，异常幅度值越大。在本文中复地震道分析应用于关于野外现场宽带数据采集和多孔岩体薄透镜划定的模型

2、中。文中的两个实例研究表明设置显示属性可以应用于现场证实薄层或从常规地震剖面中定义不明显薄层的尺寸。简介复地震道分析概念中时间复函数实部是实地震道。在近几年应用于解释地震信号（费恩巴赫，1975）和共深度点反射（CDP）记录（Taner和Sherilf,1977及Sicking,1978，等其他人，1979）。由于地震道是一因果时间序列，复数道可直接由实地震道本身用希尔伯特方法计算出。利用复地震道的实地震道和虚地震道（亦称为正交道）可以确定特殊地震属性例如瞬时振幅、瞬时相位、瞬时频率。复地震道分析的优势在于可以把地震信号分解为相关函数，这些函数从原始地震道中区分幅度（相位、频率）信息。本文探

3、讨用复地震道分析如何检测和定量评价薄层。Widess(1973)把“薄层”定义为：厚度远远小于地震脉冲在通过地层时显示的主波长的地层。复地震道分析应用于综合地质模型、野外数据采集和多孔岩体薄透镜划定的模型中。复地震道属性的物理意义以前出版的著作已经探讨了复地震道分析计算的算法和地下地质层序的物理属性及显示（Farnbach,1975;Taner、Sheriff,1977;Sicking,1978;Taner等人10东北石油大学本科生毕业设计（论文）1979）。瞬时幅度（也称为幅度外壳或反射强度）相当于地震道函数的包络，是在跟踪给定时刻相位的一种强有力的、平稳的、极性独立的物理量。瞬时相位是在

4、给定时间的地震道和其希尔伯特变化之间的夹角，或地震道幅度属性的独立属性估计。瞬时频率是在地震道中逐步采样所获得的频率，相当于瞬时相位的时间导数。瞬时频率属性的一个显著特征是，瞬时频率的绝对值有时可以用来提取大量关于地震波在介质中传播的重要信息。举个例子，Taner等人（1979）在他论文中的表1和附件2中，以25hz的零相位子波分析。其文章中的表1，地震波的瞬时频率w(t)其中t=2,6,10的毫秒值计算。计算时在表中补充，当t=0毫秒时结果为（1）现在考虑子波振幅谱的表达式(Ricker,1945)：（2）图120HzRicker子波的振幅谱其中为振幅谱，中为频率单位是合赫兹，为对应谱最大

5、值的频率单位为赫兹。式由下式给出(3)把方程（2）带入方程（3）中并应用积分演算，可得出如下结果。（4）式中，为伽马的函数，因此：（5）10东北石油大学本科生毕业设计（论文）图2几何地质模型比较方程（1）和方程（5）明显得知：对于一个零相位子波。在波峰的瞬时频率等于振幅谱的中心。这种等价说法是从Ackroyd(1970)电学文献中的地质延伸说法。在给定时间的瞬时频率信号分析，是一种对应于归一化首时刻信号功率中心频率的测量方法。因此，在地震剖面中传播的脉冲，如果地球物理学家能够从未被噪声或者干扰的地震剖面中鉴别出来偶然出现的波峰，可以近似的认为是零相位子波。在这些样品中瞬时振幅谱将会直接从脉冲

6、振幅谱中心直接估算出。上面的例子就应用了零相位子波。然而，瞬时属性概念适用于任何零相位子波。薄层地质模型用20Hz零相位子波作用在薄层地质模型上，以研究复地震道属性对于薄层的反应。此时20Hz零相位子波振幅谱如图1，图中振幅谱幅度中位数是21.8Hz，平均幅度22.5Hz。薄层地质模型如图2表示。图中楔形部分声波速度为5000英尺/秒，楔形外部声波传播速度为10000英尺/秒。这样的楔形结构是一低阻抗薄层。图3常规地震剖面中的薄层地质模型10东北石油大学本科生毕业设计（论文）图4薄层地质模型的瞬时振幅图5薄层地质模型的瞬时相位图6薄层地质模型的瞬时振幅图3是薄层地质模型的合成地震记录。地质薄

7、层的厚度沿时间剖面底部标记，标记为T。在这种情况下的主频率定义为振幅谱（22.5Hz）而这一段时间大约为44毫秒。当薄层变厚时，相关响应的中央峰值明显标记的薄层底部和顶部。当薄层之间或薄层底和顶之间发生相互干扰时，时间剖面低于T/4便不能在标记薄层厚度Widess(1973)。正如Lindsey(1973)在文章中发表的结论，当地层厚度低于旅行时的T/2时由于复杂干扰幅度值确定(Neidell和Poggiag