[發明專利]一種地震記錄寬頻拓展方法

有效

• 申請號: 201410370521.6
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104122589B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 張華;張曉斌;何光明;周阿波;陳愛萍;羅紅明;曹中林
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司
• 主分類號: G01V1/40
• 分類號: G01V1/40;G01V1/24
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 邢偉;譚昌馳

技術領域

本發明涉及石油及地質勘探技術領域，更具體地講，涉及一種地震記錄寬頻拓展處理的方法。

背景技術

隨著油氣勘探程度的不斷深入，薄層、薄互層油氣藏已成為油氣勘探的重要目標，然而，由于受地震分辨率的限制，難以大幅度提高地震資料分辨薄層的能力。所以滿足薄層識別對地震資料分辨率的要求一直是困擾地震勘探的難題。

高分辨率地震數據處理的目的是要精細地了解地層的結構、巖性和流體性質，也是儲層橫向預測及儲層描述的需要。在地震資料處理過程中，常用單一的反褶積、譜白化等傳統反褶積方法提高分辨率，但由于受到地震資料噪聲污染、同相軸弱能量反射的影響，常規反褶積方法分辨薄互層的能力有限，同時常規反褶積方法是要在一定條件的限制下使用，因此也限制了該方法的使用。

在進行高分辨率處理時，為排除出噪聲污染的影響，同時使得弱反射層能達到足夠的分辨率，很有必要建立分辨薄層技術的相關配套處理能力，通過壓制噪聲提高其信噪比、增強弱反射信號能量等措施進一步提高分辨薄層的能力。

匹配追蹤算法是Mallat等提出一種基于子波庫掃描的信號自適應分解方法，由于該算法克服了時窗傅里葉變換不能描述信號結構變化、小波變換不能提供精確估算子波原子頻率的缺點，而且該算法具有較高的時頻分辨率、暫態結構的局部自適應性、信號結構的參數表示等優良特新，能夠較好地適應信號分析。國外一些學者將匹配追蹤算法應用與地震信號分析中，如Chakraborty和Okaya最先將該算法用于地震信號分析當中，并闡述了其在時頻分辨率方面的優越性，Castagna等利用匹配追蹤算法探測地層中由烴類引起的低頻陰影區。

由于匹配追蹤時頻譜具有最高的分辨率，是一種理想的譜分解算法，但該算法是一種不斷迭代、尋求最佳匹配的貪婪算法，子波庫中的匹配子波個數是固定的，一次迭代只能確定一個匹配子波，對子波庫的全方位掃描會消耗大量的計算機運行時間，致使迭代搜索的運算效率很低，因此不適于大規模三維地震資料處理，所以有必要研究一種快速動態建立子波庫的算法以滿足匹配追蹤算法處理三維地震資料的需要。

利用匹配追蹤算法進行寬頻拓展處理時，就必須計算出其薄層的反射系數。如地下存在一個單薄層，在其頂面和底面將形成一個反射系數對，為了利用匹配追蹤技術解決單薄層問題，需要構建新的基元函數集合，這個基元函數集合應該是地震子波與不同時刻、不同時差的反射系數對的褶積輸出，但考慮到在實際中反射系數對的幅值和位置是未知的，很難直接構建任意幅值組合的反射系數對的地震響應集合，而且實際地下不止一個單薄層結構，實際地下有兩個或多個疊合薄層時，此時反射系數個數將為三個或更多，單薄層匹配追蹤算法就不再適用計算多薄層反射系數，就需要研究更具普適性的匹配追蹤計算反射系數算法。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的之一在于解決上述現有技術中存在的一個或多個問題。例如，本發明的目的之一在于提供一種地震記錄寬頻拓展方法，以改善地震勘探的分辨率效果，提高地震勘探技術預測和描述地下構造的能力。

為了實現上述目的，本發明提供了一種地震記錄寬頻拓展方法。所述方法包括將疊加或偏移后的地震記錄劃分為多個時窗，并對每個時窗執行以下步驟：a、對時窗內的地震記錄進行分頻帶掃描并分析得到地震記錄的有效信號頻帶范圍和噪聲影響頻帶范圍；b、對地震記錄進行隨機噪聲壓制以提高地震記錄的信噪比；c、對所述提高信噪比之后的地震記錄進行正交多項式擬合以提高相干同相軸能量；d、利用俞氏子波進行復信號掃描以建立時變俞氏子波庫；e、利用匹配追蹤算法對所述俞氏子波庫中的子波進行匹配追蹤計算出含多薄層的反射系數；f、將所述反射系數與高頻零相位子波進行褶積，形成提高分辨率之后的地震記錄；其中，所述高頻零相位子波的主頻高于所述疊加或偏移后的地震記錄的主頻。

根據本發明地震記錄寬頻拓展方法的一個實施例，所述步驟a利用帶通濾波對地震記錄進行分頻帶掃描。

根據本發明地震記錄寬頻拓展方法的一個實施例，所述步驟b采用頻率空間域濾波方法對地震記錄進行隨機噪聲壓制。

根據本發明地震記錄寬頻拓展方法的一個實施例，所述步驟d包括：

時間域中俞氏子波表達式為：