持有人：高静怀 汪玲玲 张兵等
代表专利或成果：发明专利ZL201110053739.5，ZL201310044383.8，ZL201310272387.1；教育部科技进步一等奖
技术内容：
针对储层的薄互层结构问题，提出了数据驱动的非平稳地震道模型和薄互层的散射与吸收效应分离理论，为非平稳地震道反演、保幅高分辨率处理方法及关键技术研制提供了理论基础。在此基础上，发展了非平稳地震记录的相对保幅拓频、反射系数序列及波阻抗反演技术，突破了传统技术中要求反射系数序列具有“白性”、地震子波为最小相位的限制，能适用于强非平稳地震信号的高分辨率处理。为解决岩性油气藏薄互层储层的识别难题提供了新的方法和技术。
精细地刻画储层的空间结构、展布范围及获取储层的岩性物性参数需要解决的关键问题是：地震数据反演出的地下反射系数（携带地层上述信息）与真实的反射系数成比例（下称相对保幅）。然而，传统的反射地震记录表示理论存在缺陷，无法解决薄互层储层地震波探测中的问题。如褶积模型不能描述实际地震记录的非平稳性；国外学者提出的“非平稳褶积模型”中反射系数具有白性的假设，不符合薄互层型储层的实际情况。
本成果从波传播理论和信息处理两个学科方向对国外学者提出的“非平稳褶积模型”、“地震记录的变子波模型”等理论进行了系统的研究，发现这些理论中关键点是从反射地震记录中把地下介质（储层）的散射（反射）效应与其对波的吸收效应分离开（以下称为散射与吸收效应分离），而对反射系数的白性假设是为了实现散射与吸收效应的分离。为了突破非平稳地震记录表示理论中的限制，我们提出了如下理论构想：根据波在粘弹性薄互层中传播规律，若能构造一个分离算子，对于具有各种常见统计特性（包括满足白性）的反射系数序列均能实现散射与吸收效应的分离，然后利用分离出来的时变子波（吸收效应引起），可将非平稳地震记录划分为若干片段，每个片段近似平稳（对应一个等效子波），按信号分析理论用所有平稳片段构造恰当变换，有望得到能适合薄互层型储层的非平稳地震记录表示理论。
按照上述理论构想，提出了一个压缩映射算子（称为分离算子）。该算子可对常见统计特性的反射系数序列进行散射与吸收效应的分离。在此基础上提出了数据驱动的非平稳地震道分子标架表示理论，其主要内容是：①取一个适当小的时窗，将非平稳地震道划分成若干个片段；②用分离算子提取出每一个片段上子波振幅谱；③定义一个度量来刻画两个子波的衰减率，利用数学中的最优化理论，将衰减率近似相同的合并为一个较大片段（称为分子）；④对得到的若干个分子用相空间的变换理论构成分子标架，该标架可对非平稳地震记录进行精确的分解与重建。
利用上述理论和技术创新，面向我国薄互层型储层地震波探测的需求，开发了相对保幅高分辨率反射系数及波阻抗反演子系统。
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图1：保地层结构的反射系数反演技术 |
图2：适应于高维参数空间全局最优波阻抗反演技术 |
评价及应用情况：
本成果已在长庆油田、大庆油田、中海油研究总院及东方地球物理公司等单位得到全面推广应用，可使黄土塬地区中深层地震资料的有效频带拓宽10-20赫兹，视主频提高10赫兹，可识别5-8米薄储层，已成为中浅层薄互层储层、深层火山岩和致密砂砾岩储层识别与预测的关键技术，在生产中发挥着支撑作用。
图3：中海油研究总院应用证明
