[發明專利]一種基于窗口傅里葉變換的地層異常地震檢測方法

有效

• 申請號: 201710553015.4
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107505665B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 陳同俊;馬麗;馮西會;高陽
• 申請（專利權）人: 陜西省煤田地質集團有限公司;中國礦業大學
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00;G01V1/30
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 彭雄

本發明公開了一種基于窗口傅里葉變換的地層異常地震檢測方法，包括以下步驟：首先在研究區中的地震剖面上識別、追蹤目的層所對應的反射波同相軸；其次確定研究區地震道信號傅里葉變換的參數；再次選取正常地層所對應的地震道為標準道，所述標準道的地面震動信號記為f(t)，計算其頻率域響應F(ω)；選取中心頻率分別為ω₁和ω₂的鐘形窗，計算ω₂和ω₁的頻率域響應比一ξ；然后對于非標準地震道，依次計算其時間域地面震動信號f'(t)的頻率域響應F'(ω)；選取中心頻率分別為ω₁和ω₂的鐘形窗，計算ω₂和ω₁的頻率域響應比二ξ'；最后對于研究區內的所有地震道，計算ξ'與ξ的差占ξ的百分比η，η的大小即指示目的層的異常強弱。優點：方法科學、簡捷；結果定量、直觀。

技術領域

本發明涉及一種地層異常的地震檢測方法，特別是一種基于窗口傅里葉變換的地層異常地震檢測方法。

背景技術

在我國很多煤礦企業中，由于沉積環境和構造運動等因素的影響，其主采煤層及頂板地層的巖性存在沖刷區等地層異常。由于沖刷區等地層異常和正常地層間的巖性差異明顯，異常地層的彈性模量與正常地層的彈性模量差異明顯。在煤層回采時，這種彈性模量的差異可能導致地下應力場的擾動，形成應力集中區，危及煤炭回采的安全性。因此，對于煤層及其頂板地層來說，其巖性是否穩定關系到煤炭回采是否安全，至關重要。如果能夠在煤炭回采前準確掌握煤層及其頂板地層的巖性異常變化，可以提前采取防治措施，降低煤炭回采過程中發生應力相關動力災害的可能性，有利于提高煤礦等礦井生產的安全性。

對于煤層及其頂板地層異常的檢測方法來說，目前使用最廣泛的方法是地震屬性方法和振幅隨煤檢距變化(AVO)方法。就地震屬性方法來說，一般通過提取地震剖面中目的層反射波的振幅、頻率和相位等信息預測地層異常，具有快速、高效的特點。但當地層傾斜時，所提取的反射波地震屬性會受到地層埋深的影響，預測時很難區分目的層異常和埋深異常。AVO方法也是目前使用較常用的地層巖性預測方法，具有高精度的特點。但由于它的數據輸入是疊前共中心點(CMP)道集，預測時的計算量遠大于地震屬性方法，效率較低。

對于所需要檢測的煤層及其頂板地層來說，可能同時存在地層異常和埋深。如果地層埋深不同，相同的地層可能得到不同的振幅、頻率和相位等地震屬性。如果直接應用上述地震屬性檢測地層異常，可能會得出錯誤結論。對于某一埋深的目的層反射波來說，其不同頻段的響應值相對關系基本保持不變。可以通過對比不同頻段響應值之間的相對大小，檢測目的層的地層異常，克服地層埋深的影響。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供了一種預測真實、可靠，預測方法科學、簡捷的基于窗口傅里葉變換的地層異常地震檢測方法。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種基于窗口傅里葉變換的地層異常地震檢測方法，包括如下步驟：

步驟1)在研究區中的地震剖面上識別、追蹤目的層所對應的反射波同相軸；

步驟2)確定研究區地震道信號傅里葉變換的參數，包括時窗大小，時窗位置和傅里葉變換樣點數；