[發(fā)明專利]基于廣義瞬時(shí)相位及P范數(shù)負(fù)模的地震弱信號(hào)處理方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310692354.2
• 申請(qǐng)日: 2013-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN103645504A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李緒宣;曹思遠(yuǎn);胡光義;范廷恩;董建華;王宗俊;井涌泉;張顯文;樊鵬軍;高云峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋石油總公司;中海油研究總院;中國(guó)石油大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): G01V1/28
• 分類號(hào): G01V1/28;G01V1/36
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油氣地震勘探領(lǐng)域中地震資料的弱振幅識(shí)別和去噪方法，特別是關(guān)于一種適用于為后續(xù)地震資料巖性反演和高精度解釋提供高信噪比數(shù)據(jù)的基于廣義瞬時(shí)相位及P范數(shù)負(fù)模的地震弱信號(hào)處理方法。

背景技術(shù)

在油氣地球物理勘探領(lǐng)域，地震資料的“三高”（高分辨率、高信噪比、高保真度）處理一直是研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)，特別是在巖性反演廣泛應(yīng)用于隱蔽型油氣藏預(yù)測(cè)的今天。其中，地震資料的信噪比水平在很大程度上制約著分辨率的提高（根據(jù)分辨率定量估算公式，分辨率高低主要與資料帶寬和信噪比有關(guān)，信噪比對(duì)分辨率的貢獻(xiàn)權(quán)重為2/5）。另一方面，地震振幅包含了大量的儲(chǔ)層信息，噪音的存在干擾了地震振幅的有效識(shí)別，由此確定的儲(chǔ)層圈閉和井位的可信度也受到很大影響，進(jìn)而影響到鉆井的成功率。因此，強(qiáng)噪背景下的弱信號(hào)識(shí)別和提取在資料處理中起著重要的作用，也是應(yīng)用地球物理學(xué)和自然科學(xué)的研究熱點(diǎn)。

目前去噪方法有很多種，由于適用條件不一樣，不同類型的噪聲需要選取合適的去噪方法進(jìn)行濾除：其中一種去噪方法是濾波去噪，從利用有效信號(hào)和噪聲不同頻帶分布的經(jīng)典濾波，到利用二者統(tǒng)計(jì)特性區(qū)別的維納濾波理論，都能夠在某種程度上對(duì)信號(hào)進(jìn)行去噪處理，但是對(duì)信號(hào)本身的要求比較高；另一種信號(hào)去噪方法是時(shí)頻分析方法，能夠?qū)Ψ瞧椒€(wěn)地震信號(hào)進(jìn)行去噪處理，如小波變換，引入尺度因子和平移因子，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)特征的局域化分析，是信號(hào)去噪處理的有力工具之一。希爾伯特變換是信號(hào)分析的另一個(gè)有力工具，在地震信號(hào)處理和解釋中應(yīng)用了很多年，但是存在對(duì)噪聲太敏感（即抗噪能力較弱）的缺點(diǎn)，Yi?Luo等人在2003年提出了廣義希爾伯特變換（GHT），這種變換的抗噪性較好，對(duì)噪聲不像其他時(shí)頻分析方法那樣有明顯的敏感性，能夠有效的探測(cè)地震剖面中的突變信息，為弱信號(hào)的識(shí)別和提取研究提供了一個(gè)較好的工具，根據(jù)GHT提取的信號(hào)瞬時(shí)屬性（包括瞬時(shí)振幅、瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)相位），一般稱為廣義瞬時(shí)屬性，廣義瞬時(shí)屬性高魯棒性這種特征目前還沒有被引入到弱信號(hào)識(shí)別和去噪處理中。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)Φ卣鹑跣盘?hào)進(jìn)行高精度識(shí)別和去噪處理，且能夠?yàn)楹罄m(xù)地震資料的處理和解釋特別是巖性反演提供高品質(zhì)資料的基于廣義瞬時(shí)相位及P范數(shù)負(fù)模的弱信號(hào)處理方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種基于廣義瞬時(shí)相位及P范數(shù)負(fù)模的地震弱信號(hào)處理方法，其包括以下內(nèi)容：1）對(duì)地震信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，具體過程為：1.1）對(duì)輸入的地震信號(hào)x(n)進(jìn)行P階廣義希爾伯特變換并得到廣義瞬時(shí)相位φ(t)；1.2）求取廣義瞬時(shí)相位P范數(shù)負(fù)模γ(t)；1.3）根據(jù)廣義瞬時(shí)相位P范數(shù)負(fù)模γ(t)提取地震弱信號(hào)的相關(guān)屬性參數(shù)，通過提取的屬性參數(shù)對(duì)地震有效信號(hào)進(jìn)行識(shí)別；2）對(duì)地震信號(hào)的噪聲進(jìn)行去除，得到信噪比比較高的地震信號(hào)，具體過程為：2.1）對(duì)輸入的地震信號(hào)x(n)進(jìn)行P階廣義希爾伯特變換并得到廣義瞬時(shí)相位φ(t)；2.2）對(duì)計(jì)算得到的廣義瞬時(shí)相位φ(t)進(jìn)行平滑濾波處理，得到濾波后的廣義瞬時(shí)相位信號(hào)2.3）采用逐步迭代的方法求取地震信號(hào)的瞬時(shí)振幅a(n)；2.4）根據(jù)求取的廣義瞬時(shí)相位信號(hào)和瞬時(shí)振幅a(n)重構(gòu)地震信號(hào)2.5）將重構(gòu)地震信號(hào)與測(cè)井資料得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，對(duì)重構(gòu)地震信號(hào)的合理性進(jìn)行判斷，如果合理則輸出重構(gòu)信號(hào)如果不合理，則返回步驟2.2）。

廣義瞬時(shí)相位式中，hr(t)和hi(t)是復(fù)數(shù)道h(t)的實(shí)部和虛部。

廣義瞬時(shí)相位P范數(shù)負(fù)模γ(t)：

γ(t)=-|arctanhi(t)hr(t)|]]>

式中，hr(t)和hi(t)是復(fù)數(shù)道h(t)的實(shí)部和虛部。

所述步驟2.3）采用逐步迭代的方法求取地震信號(hào)的瞬時(shí)振幅a(n)，包括以下步驟：

①將地震信號(hào)表示為廣義瞬時(shí)相位信號(hào)的形式，即：