[發明專利]一種曲波域中地震波衰減補償方法

有效

• 申請號: 201310674626.6
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103645502B
• 公開（公告）日: 2016-08-17
• 發明（設計）人: 趙偉;王德利;翁斌;郝振江;王小六;張云鵬;糜芳;朱振宇;丁繼才;薛東川;劉永江;楊俊;孫文博;彭利麗;孫佳林;孟大江
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院;吉林大學
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發明涉及一種在石油勘探過程中使用的地震數據處理方法，特別是關于一種曲波域中地震波衰減補償方法。

背景技術

在石油勘探過程中，地層對地震波的吸收造成了震源子波時變，使資料的分辨率降低，特別是深層信號，由于地層的低通濾波作用，高頻信號衰減嚴重。因此，地表記錄到的不同深度反射信號及其頻帶，已經不能反映地下的真實情況，影響了后續地震資料的處理和解釋工作，也影響了石油勘探結果的準確性。為了提高地震資料的分辨率，就必須對地震波衰減進行吸收補償處理。

目前，地震數據處理中采用的地震波衰減補償方法主要有常規球面發散與吸收補償方法（牟永光.地震資料數字處理方法.石油工業出版社.1981.3）、常規反Q濾波（Futterman?W?I.Dispersive?body?wave[J].Geophysics?Res.1962.67：5279-5291）、常規譜白化和單道或多道反褶積（Robinson.E.A.Principles?of?digital?Wiener?filtering.Geophysical?prospecting[J].1967.15(3)：311-333）等。常規球面發散與吸收補償方法僅補償地震波振幅隨時間變化的衰減，而不能補償隨頻率變化的衰減。常規反Q（Q為品質因子，表示地層吸收的量）濾波盡管可以補償由于地震波衰減引起的振幅減弱與速度頻散，但要求品質因子Q已知，而品質因子Q值不易求準，且反Q濾波降低了數據的信噪比。常規譜白化是在假設反射系數白噪的條件下，通過對分頻數據進行自動增益來補償振幅隨時間和頻率的吸收衰減，因此難以保持子波和振幅能量的信息，而且會相應增強炮間的干擾能量。單道或多道反褶積是基于時窗統計內平均條件下的時頻補償，難以較好的逐點補償振幅衰減和頻率吸收。

近年來，國內學者提出幾種基于時頻分析的地層吸收補償方法，如基于短時傅立葉變換地層吸收補償方法（白樺，李鯤鵬.基于時頻分析的地層吸收補償[J].石油地球物理勘探.1999，34（6）：642-648）、基于小波包分解的地層吸收補償方法（李鯤鵬，李衍達，張學工.基于小波包分解的地層吸收衰減[J].地球物理學報.2000.43(4)：542-549）和基于廣義S變換的地層吸收補償方法（劉喜武，年靜波，劉洪.基于廣義S變換的吸收衰減補償方法[J].石油物探.2006.45（1）：9-14）等。這三種方法利用時頻分析和地震波衰減特性求得地層吸收系數，可以一定程度上消除地震波衰減對地震記錄的時變影響，改善地震資料的分辨率，但是上述幾種方法對信號信噪比有一定要求，在補償地震波衰減的同時也增強了噪聲和隨機干擾的能量。

綜上所述，現有的技術對地震波衰減補償的處理均有不足之處，如常規球面發散與吸收衰減補償方法僅能補償隨時間變化的能量衰減，而不能補償隨頻率的吸收衰減；常規反Q濾波方法Q值不易求準，且處理的同時降低了地震信號的信噪比；常規譜白化方法難以保持振幅；單道或多道反褶積方法不能點對點補償吸收衰減變化；基于時頻分析的吸收補償方法對地震數據信噪比有一定要求，而且在補償地震波衰減的同時相應提高了噪聲和隨機干擾的能量。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種受地震數據信噪比限制較小且只針對有效信號進行補償，使得不同深度反射波的波形基本一致的曲波域中地震波衰減補償方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種曲波域中地震波衰減補償方法，其包括以下步驟：

1）收集地震信號并進行預處理，得到地震的時域信號x(t)，其中t為二維空間中時域信號x(t)的空間位置變量；

2）將時域信號x(t)做曲波變換，得到曲波域信號ψ_j,l(ω_j,T_k)，并逐點補償地震波衰減，其中，j是曲波變換的尺度因子且j＝1,2,...,N；l是曲波變換的角度因子且l＝1,2,...,N，ω_j是頻帶，T_k是反射時間；

3）將曲波域信號ψ_j,l(ω_j,T_k)進行平滑處理得到曲波系數Φ_j,l(ω_j,T_k)，減小反射波相互重疊的影響；