[發(fā)明專利]一種基于自適應增益限反Q濾波的地震資料處理方法

有效

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• 申請日: 2019-10-17
• 公開（公告）號: CN110579805B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設計）人: 李勇;張固瀾;段景;何承杰;李彪;杜皓;羅帆;詹熠宗;魏憲濱;王佳;徐峰
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01V1/36
• 分類號: G01V1/36
• 代理公司: 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 李鵬

本發(fā)明公開了一種基于自適應增益限反Q濾波的地震資料處理方法，包括以下步驟：S1.輸入地震資料包含的所有地震數(shù)據(jù)；S2.選擇一道地震數(shù)據(jù)作為輸入信號，通過時頻分析求取輸入信號不同時間點有效頻帶的截止頻率；S3.通過不同時間有效頻帶的截止頻率算出對應的自適應增益限，得到的振幅補償函數(shù)；S4.根據(jù)輸入信號的品質，選擇吸收衰減補償?shù)膶崿F(xiàn)方式；S5.對吸收衰減補償后的結果沿著頻率方向求和，得到補償后的時間域信號；S6.重復步驟S2～S5，依次對地震資料中包含的每一道地震數(shù)據(jù)進行補償。本發(fā)明可以根據(jù)需要靈活的調節(jié)振幅補償函數(shù)和合理的選擇吸收衰減補償?shù)膶崿F(xiàn)方式，且自適應增益限可以自適應于地震資料有效頻帶的截止頻率，從而提高地震資料的分辨率。

技術領域

本發(fā)明屬于地震資料數(shù)字處理領域，特別是涉及一種基于自適應增益限反Q濾波的地震資料處理方法。

背景技術

地震波在地層中傳播時，要經(jīng)受地層Q濾波對地震波造成的與頻率和傳播時間有關的能量衰減和速度頻散；因此隨傳播時間增大，地震波分辨率逐漸降低且相位畸變越來越嚴重。因此，我們可以利用反Q濾波來提高地震資料的分辨率。

針對反Q濾波，這種方法能夠有效的校正畸變的相位，而且是無條件穩(wěn)定的，但是振幅補償函數(shù)是一與頻率和旅行時相關的e指數(shù)函數(shù)，在資料處理過程中經(jīng)常導致數(shù)值非穩(wěn)定性問題，從而難以獲得高分辨率的結果。

為了控制反Q濾波的數(shù)值非穩(wěn)定性問題，James and Knight(2003)和王仰華(2006)分別提出穩(wěn)定因子法反Q濾波。穩(wěn)定因子法反Q濾波能夠控制數(shù)值非穩(wěn)定性問題，但是以上方法的增益限是時不變的，與地震資料無關；若增益限太小，深層分辨率將降低；若增益限太大，提高分辨率的同時也會放大高頻噪音。

發(fā)明內容

本發(fā)明在現(xiàn)有技術的基礎上，提出一種基于自適應增益限反Q濾波的地震資料處理方法，可以根據(jù)需要靈活的調節(jié)振幅補償函數(shù)和合理的選擇吸收衰減補償?shù)膶崿F(xiàn)方式，且自適應增益限可以自適應于地震資料有效頻帶的截止頻率，從而提高地震資料的分辨率。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種基于自適應增益限反Q濾波的地震資料處理方法，包括以下步驟：

S1.輸入地震資料包含的所有地震數(shù)據(jù)；

S2.選擇一道地震數(shù)據(jù)作為輸入信號，通過時頻分析求取輸入信號不同時間點有效頻帶的截止頻率；

S3.通過不同時間有效頻帶的截止頻率算出對應的自適應增益限，得到的振幅補償函數(shù)；

S4.若輸入信號信噪比較高，選用頻率域的實現(xiàn)方法實現(xiàn)吸收衰減補償，若輸入信號的信噪比較低，選用時頻域的實現(xiàn)方法實現(xiàn)吸收衰減補償；

S5.對吸收衰減補償后的結果沿著頻率方向求和，得到補償后的時間域信號；

S6.重復步驟S2～S5，依次對地震資料中包含的每一道地震數(shù)據(jù)進行補償。

進一步地，所述步驟S2包括以下子步驟：

S201.選擇一道地震數(shù)據(jù)作為輸入信號，進行時頻分析，得到輸入信號的時頻譜S(t,f)；

S202.計算t時刻時頻譜S(t,f)的模G_t(f)，并求出t時刻的時頻譜模G_t(f)的最大值G_t(f_p)：

其中，Max[]表示取最大值；|·|表示取模運算；

S203.計算地震資料有效頻帶的截止頻率f_d(t)：