[發明專利]基于多子波的地震數據分頻方法

有效

• 申請號: 201710604072.0
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107450101B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 安平
• 申請（專利權）人: 杰奧世博（北京）技術有限公司
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01V1/32
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 朱麗華

本發明提供一種基于多子波的地震數據分頻方法，包括：生成地震子波序列；多子波地震道數據分解；選定參與分頻計算的子波或子波范圍；計算選定參與分頻計算的子波的頻譜和振幅包絡；計算選定參與分頻計算的子波的給定分頻頻率的分頻；對選定參與分頻計算的子波的給定分頻頻率的分頻進行疊加處理。依本發明的方法，能夠得到更加精確的反映地下巖層和物理特征的分頻結果，除了提供原始地震數據在給定分頻頻率的分頻外，同時提供由選擇不同子波所重構出的新的地震數據在給定分頻頻率的分頻，為油氣資源的解釋和預測提供更可靠的科學依據。

技術領域

本發明涉及一種基于多子波的地震數據分頻方法，屬于地震資源(石油，煤炭，礦產等)勘探中的地震資料處理和解釋技術領域。

背景技術

地震數據分頻就是從一個地震道或者地震信號中提取出給定(分頻)頻率的能量。該能量隨時間變化。在對一個剖面或數據體按給定頻率計算出分頻的結果后，可以用來顯示，做進一步的解釋和分析，進而對相應的地層特征和可能的含油氣特征極其空間分布和變化，做出進一步的推測，以提高油氣預測的準確率。

目前常用的分頻計算方法包括基于短時窗傅里葉變換(Short Time FourierTransform，STFT)的分頻方法，基于小波變換(Wavelet Transform)的分頻方法和基于匹配追蹤(Matching Pursuit)地震道分解的分頻方法。以上方法受限于所基于的地震數據分解方法的限制，尚存在如下問題：

對于基于STFT的分頻方法，其時窗一旦選定，時間與頻率上的分辨率就固定了，這種單一的時頻分辯率不利于分辨同時存在的低頻地震信號與高頻地震信號。

對于基于小波變換的分頻方法，其得到的小波系數屬于l²范數優化，即求反射系數的極小值，是非稀疏分解，對地震道內的地震子波解析程度差，因而得到的分頻結果存在解析度差的問題。

對于基于匹配追蹤地震道分解的分頻方法，其是一種非全局優化算法，分解的結果不唯一，可隨匹配子波的順序改變，同時也是非稀疏分解，解析能力差。

上述分頻計算方法只能計算原始地震數據的給定分頻頻率的分頻，不能有效地去掉地質背景和可能存在的噪音影響。

除上述方法外，安平于2006年提出了用地震子波庫，基于基追蹤的原理，應用線性規劃的計算方法，將一個地震道分解成由給定地震子波庫中的地震子波組成的子波集合的算法。應用這種方法將地震道分解后，用所有得到的子波，就可以重構出原始的分解前的地震道。用部分子波重構，可以得到新的地震道。

發明內容

鑒于上述原因，本發明的目的是提供一種基于多子波的地震數據分頻方法，通過在計算過程中對子波的篩選，去掉與油氣無關的地質背景和可能的噪音影響，計算由所選擇的子波重構的地震數據的分頻，進一步突出與油氣相關的信息，為下一步對油氣資源的解釋和預測，提供更可靠的科學依據。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于多子波的地震數據分頻方法，包括：

S1：生成地震子波序列；

S2：多子波地震道數據分解；

S3：選定參與分頻計算的子波或子波范圍；

S4：計算選定參與分頻計算的子波的頻譜和振幅包絡；

S5：計算選定參與分頻計算的子波的給定分頻頻率的分頻；

S6：對選定參與分頻計算的子波的給定分頻頻率的分頻進行疊加處理。

所述步驟S6中，所有選定參與分頻計算的子波所對應的地震道數據的給定分頻頻率的分頻，等于單個選定參與分頻計算的子波的給定分頻頻率的分頻的疊加，即：