基于时频分析的地震有效波多域能量补偿方法

摘要

本发明涉及地震资料处理领域，是一种基于时频分析的地震有效波多域能量补偿方法。在地震波传播过程中，引起能量衰减的因素很多，衰减关系极为复杂，并且有效波和干扰波混杂在一起，利用单一的补偿方法无法取得满意的效果。本发明从地震资料自身包含的信息出发，依据频率扫描和分频处理，分级别地去除面波；然后在不同频带内进行振幅衰减关系的拟合求取并进行有效补偿；在空间进行子波一致性处理，实现空间波形和能量的均衡。一方面，本发明是集频率、空间、时间的多域综合处理，实现了多方位多级别的补偿；另一方面，该补偿的参数是来自对地震资料进行分频扫描本身，而非来自经验关系或其他数据，保证了参数选取的正确性。

说明书

技术领域

本发明属于地震资料处理方法领域，具体是一种基于时频分析的地震有效波多域能量补偿方法。

现有技术

地震波在传播过程中，由于受到波前几何扩散和地层非完全弹性等因素的影响，来自深层和远道的反射波能量会显著降低。现有的能量补偿方法是基于经验关系和统计数据的，即使用 的补偿和校正方法，其中参数的选取由处理员根据经验选取。另一项技术及反Q滤波技术也存在反Q因子提取不准的问题。同时，在补偿有效波的同时也将干扰波的能量提升上来。随着勘探的深入，地震数据处理的精度要求越来越高，这些方法已经不能满足要求。

发明内容

本发明的目的为了解决现有的能量补偿方法存在的精度不高、参数选取困难、不能提高信噪比等问题，提出一种从地震资料自身出发，通过时频分析，确定面波和有效波的分布范围，进行分频噪音压制，更为精确的基于时频分析的地震有效波多域能量补偿方法。

针对一个地震数据，时频空间域能量补偿是一个连续的处理过程，该发明具体的处理步骤分为以下几步：

1）输入原始SEGY地震数据。

2）通过球面扩散补偿方法，补偿原始SEGY地震数据由于地层吸收引起的空间能量衰减。

3）在原始地震SEGY数据中选取一段信噪比较好，波形较好的记录，求取子波校正因子，进行地震子波校正。

4）通过付利叶变换将时间域地震数据变换为频率域地震数据。

5）对频率域地震数据分开两步进行处理。一方面对频率域地震数据进行时间频率的对应关系分析，得到不同频率能量的分布谱；另一方面对频率域数据进行频谱扫描和频谱拟合，得到分段拓频因子。两个方面结合得到频率补偿后的频率域数据。

6）通过付利叶反变换将频率域地震数据变换为时间域地震数据。

上述方案中利用分频率扫描进行数据分析并去除面波，就是对通过采集的地震数据进行时频分析，在时间频率域内分析地震记录中面波成分在时间—频率图上的分布范围，然后通过相应的曲线拟合截取，达到去除面波的目的；在振幅补偿过程中，通过对地震炮集记录能量的拟合，较为准确地拟合出地震波在传播过程中的能量变化规律，从而消除炮集中由于检波器安置，随机噪音干扰等因素引起的地震波能量差异，对地震记录达到更准确的补偿； 在时频空间域能量补偿中，通过时频分析剖面对地震记录进行具体直观的数据分频，补偿，通过中心频率分布图和中心能量分布图，可以看出该方法具有较为理想的效果。

本发明的技术效果主要表现在：

在地震波传播过程中，引起能量衰减的因素很多，衰减关系极为复杂，并且有效波和干扰波混杂在一起，利用单一的补偿方法无法取得满意的效果。本发明从地震资料自身包含的信息出发，依据频率扫描和分频处理，分级别地去除面波；然后在不同频带内进行振幅衰减关系的拟合求取并进行有效补偿；在空间进行子波一致性处理，实现空间波形和能量的均衡。一方面，本发明是集频率、空间、时间的多域综合处理，实现了多方位多级别的补偿；另一方面，该补偿的参数是来自对地震资料进行分频扫描本身，而非来自经验关系或其他数据，保证了参数选取的正确性。

附图说明

图1为本发明的工作原理流程图。

图2为胜利油田某地区的原始实际地震炮集资料。

图3为利用本发明方法对其进行处理以后的结果。

图4为原始炮集资料的统计自相关分析结果。

图5为利用本发明方法处理结果的统计自相关分析结果。

图6为利用本发明方法处理前后的频谱对比。

具体实施方式

针对一个地震数据，该发明具体的处理步骤分为以下几步：

1）输入原始SEGY地震数据。

2）通过球面扩散补偿方法，补偿原始SEGY地震数据由于地层吸收引起的空间能量衰减。

3）在原始地震SEGY数据中选取一段信噪比较好，波形较好的记录，求取子波校正因子，进行地震子波校正。

4）通过付利叶变换将时间域地震数据变换为频率域地震数据。

5）对频率域地震数据分开两步进行处理。一方面对频率域地震数据进行时间频率的对应关系分析，得到不同频率能量的分布谱；另一方面对频率域数据进行频谱扫描和频谱拟合，得到分段拓频因子。两个方面结合得到频率补偿后的频率域数据。

6）通过付利叶反变换将频率域地震数据变换为时间域地震数据。

通过以上具体的步骤处理，达到对地震记录的时频能量补偿并对其进行具体的分析对比。图1为胜利油田某地区的原始实际地震炮集资料。可见面波发育，深层能量较弱。图2为利用基于时频分析的地震有效波多域能量补偿方法对其进行处理以后的结果。可见处理后的记录上面波不见了，信噪比有了提高。同时，深层能量有了增强。图3为原始炮集资料的统计自相关分析结果，图4为处理结果的统计自相关分析结果，对比可见，处理后子波的一致性得到了提高。图5为处理前后的频谱对比，可见经过处理后的地震资料频带明显得到了展宽，资料质量得到了提高。