SpecMAN

?SpecMan4.1.8 specman5.2.3一、频谱分解技术

谱分解技术是一种新的叠后地震数据处理和解释技术,它是通过数学算法将时间域的地震数据转换为频率域的地震数据。由于不同频率的地震信号对各种地质异常体的敏感程度不同,利用谱分解技术就可以有效地检测薄层、刻画地质异常体的厚度变化及其横向不连续性,为地震解释提供了一种新的非传统的解释方法[1]。另外由于经过分频处理后的地震数据分辨率要高于常规地震主频所能达到的分辨率能力,在薄储层检测方面、地震属性研究方面有其独特的优势。

目前谱分解技术主要是通过离散傅氏变换(DFT)或基于Z变换的最大熵谱(MEM)法将地震数据变换到频率域,近年来国内外也出现了许多改进的算法,如连续小波变换、离散小波变换等。在知名商业化石油软件中,Landmark系统提供了SpecDecomposition模块,该模块中主要采用了DFT算法,因此在国内这种谱分解技术应用得比较多。从近几年国内发表的文献来看,谱分解技术的应用比较成熟,取得了比较好的地质效果,如张进铎等在塔里木LD地区应用谱分解技术识别古河道、袁志云等利用谱分解成果开展断裂系统分析和沉积环境分析、徐丽英等应用调谐振幅平面图预测储层的展布范围、蔡刚等利用谱分解识别准噶尔三维工区的河道、岩性边界和地层剥蚀线等等。

二、什么是SpecMAN

SpecMAN软件由美国Fusion公司研制开发的商业化软件,是最新的谱分解软件。目前已经推出微机版本,可以直接安装在windows平台上。利用SpecMAN软件进行谱分解处理,可以为薄层检测和地质目标体分析提供高精度、高分辨的结果。该软件中提供的算法种类很多,包括离散傅氏变换DFT法和最大熵谱法MEM法,同时还提供了最新的匹配寻优MP类算法(Inspect、Exspect)以及连续小波变换CWT类(CWT、Sinha)、反演类(L1NORM、稀疏脉冲)算法。

图1为对同一个模型道利用inpsect算法与其他算法产生的频谱进行比较,图中第一栏为合成纪录道,第二栏为该道的实际频谱。很明显,Inspect得到的频谱与实际频谱最为接近,分辨最高;FFT总体效果比较差,受长时窗的影响有严重的拖尾效应,分辨能力比较低;DFT较FFT分辨有较大改善,采用短时窗后拖尾现象基本上消除掉了,但由此也带来频谱上一些类似旁瓣的假象;MEM方法分辨相对最低,频谱上基本呈现矩形状,也存在一些谱旁瓣。

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图1?? Inspect与FFT、DFT、MEM算法效果对比

图2为对图1中同样的模型道采用反演类L1NORM算法与Inspect、Exspect算法的效果对比。从对比可以看出,Exspect得到的谱在分辨率和稳定性方面是上述所有算法中最好的,与实际谱最为接近。L1NORM算法效果也非常不错,产生的谱在分辨能力和外形上与Inspect接近,而且也没有时窗内算法如DFT因为时窗长短而引起的谱旁瓣效应。

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图2 L1NORM与Inspect、Exspect算法效果对比

SpecMAN软件是一个完整独立的谱分解系统,包含加载数据、谱分解处理和交互动态解释等模块,因此在进行谱分解处理完成后,可以直接在软件中对处理成果进行分析和解释,也可以将成果输出加载到其他解释系统中。

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