[發明專利]基于實際資料頻譜特征的非線性掃描信號設計方法

有效

• 申請號: 201410295215.0
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN105204068B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 于富文;宋智強;劉斌;陳吳金;徐雷良;張麗娜;張媛;張懷榜;姜子強;徐鈺;李偉;劉麗娟
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程地球物理有限公司勝利分公司
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G06F19/00
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所37224
• 代理人: 崔曉艷

1.基于實際資料頻譜特征的非線性掃描信號設計方法，其特征在于，該基于實際資料頻譜特征的非線性掃描信號設計方法包括：

步驟1，采用兩種掃描長度信號進行線性掃描；

步驟2，對這兩種線性掃描后的單炮頻譜資料進行分析，找到通過延長掃描長度提高能量有效頻率和提高能量無效頻率的分界點；

步驟3，根據該分界點，對常規生產用的線性掃描信號的頻譜進行優化；以及

步驟4，當優化后的頻譜曲線符合線性掃描信號單炮的頻譜包絡線特征時，根據該優化后的頻譜曲線計算出時頻曲線，根據該時頻曲線計算得到時間域非線性掃描信號的波形；

在步驟3中，該常規生產用的線性掃描信號是在常規生產前通過系統試驗確定出的線性掃描信號，以該分界點作為在頻譜上修改的分界線，高于該分界點的頻率成分適當降低能量，低于該分界點的頻率成分適當提高能量，提高和降低的能量大致相當,即掃描信號的掃描長度保持不變，提高和降低能量的大小由頻譜曲線特征決定；

在步驟4中，在計算時頻曲線時，根據線性掃描信號頻譜能量在頻率[f1,f2]范圍內的分布函數為S(f)，掃描信號的的總能量為掃描長度T，而頻譜上能量密度與對應的掃描時間密度a的關系為：

由此可得到掃描信號時間-頻率分布函數

其中，f1是起始頻率，f2是終止頻率，t表示頻率在時間上的分布，其值表示對應的瞬時頻率f的能量S(f)分配的掃描時間。

2.根據權利要求1所述的基于實際資料頻譜特征的非線性掃描信號設計方法，其特征在于，在步驟1中，進行線性掃描的兩種掃描長度信號為一個較短掃描長度，另一個較長掃描長度，該兩種掃描長度信號的長度采用相同的起始頻率和終止頻率，采用相同的斜坡和處理，掃描長度有一定的差距。

3.根據權利要求1所述的基于實際資料頻譜特征的非線性掃描信號設計方法，其特征在于，在步驟2中，通過對比分析獲取哪些頻率在實際工區中穿透地層能力強，哪些頻率穿透地層能力弱；確定出哪些頻率通過延長掃描長度能量提升明顯，也就是確定出有效頻帶范圍，哪些頻率通過延長掃描長度能量提升不太明顯或根本就沒變化,找到通過延長掃描長度提高能量有效頻率和提高能量無效頻率的該分界點。

4.根據權利要求3所述的基于實際資料頻譜特征的非線性掃描信號設計方法，其特征在于，在步驟2中，將掃描長度長的單炮頻譜和掃描長度短的單炮頻譜進行疊合顯示，以識別出哪些頻率能量存在差異，從而確定出有效頻帶范圍。

5.根據權利要求1所述的基于實際資料頻譜特征的非線性掃描信號設計方法，其特征在于，在步驟4中，該頻譜包絡線為該常規生產用的線性掃描信號單炮的頻譜包絡線，包絡線特征是曲線光滑，并且優勢頻帶突出，高頻部分能量略低。

6.根據權利要求1所述的基于實際資料頻譜特征的非線性掃描信號設計方法，其特征在于，在步驟4中，當優化后的頻譜曲線不符合線性掃描信號單炮的頻譜包絡線特征時，流程返回到步驟3。

7.根據權利要求1所述的基于實際資料頻譜特征的非線性掃描信號設計方法，其特征在于，該基于實際資料頻譜特征的非線性掃描信號設計方法還包括，在步驟4之后，將該時間域非線性掃描信號和該常規生產使用的線性掃描信號在同一地點進行野外試驗，對比這兩種單炮的分頻掃描、頻譜，通過對比分析判斷單炮整體信噪比提升是否明顯，該時間域非線性掃描信號高頻部分資料是否損失較大，當達不到提高信噪比要求，或高頻損失比較明顯時，流程返回到步驟3。

8.根據權利要求7所述的基于實際資料頻譜特征的非線性掃描信號設計方法，其特征在于，在對這兩種單炮進行對比分析時，當信噪比的提高達到要求并且非線性掃描單炮中的高頻部分資料損失不大時，輸出該時間域非線性掃描信號。