專利名稱：基于對數(shù)時(shí)頻域雙曲平滑的動態(tài)反褶積方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地球物理勘探領(lǐng)域，涉及在對數(shù)時(shí)頻域?qū)崿F(xiàn)雙曲平滑，進(jìn)而完成動態(tài)反褶積，提高地震資料分辨率。
背景技術(shù)：
反褶積是地震資料處理中的一個(gè)基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，不僅能有效壓縮地震記錄中的地震子波，并且可以壓制鳴震和多次波，能夠明顯提高地震數(shù)據(jù)的垂向分辨率。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，反褶積已演化多種成熟的方法，如最小平方反褶積、預(yù)測反褶積、子波整形反褶積、同
態(tài)反褶積等。然而，目前大多數(shù)反褶積方法均建立在常規(guī)Robinson褶積模型之上，認(rèn)為地震子波不隨時(shí)間變化，忽略了地層的吸收衰減等效應(yīng)，限制了其適用范圍和實(shí)際價(jià)值，屬于靜態(tài)反褶積的范疇。動態(tài)褶積模型考慮了地層的吸收衰減，由Margrave等人推導(dǎo)化簡并引入地震勘探領(lǐng)域(Margrave, 1998 ;Margrave等,2002)。在時(shí)頻域,該模型表示為震源子波、吸收衰減與反射系數(shù)相乘的形式，若只考慮幅值關(guān)系，其形式為
權(quán)利要求
1.基于對數(shù)時(shí)頻域雙曲平滑的動態(tài)反褶積方法，其特征在于采用以下步驟實(shí)現(xiàn) 步驟I:根據(jù)POU條件，確定ー套分析時(shí)窗與合成時(shí)窗； 步驟2 :借助分析時(shí)窗與快速傅里葉變換實(shí)現(xiàn)Gabor變換，獲得輸入地震道的時(shí)頻譜，并對其值譜取對數(shù)獲得對數(shù)頻譜； 步驟3 :根據(jù)地震資料的信噪比確定有效振幅水平，確定雙曲平滑的時(shí)頻范圍并執(zhí)行雙曲劃分； 步驟4 :用本發(fā)明所采用的算法在對數(shù)時(shí)頻域執(zhí)行雙曲平滑，運(yùn)用迭代思想，通過分段線性擬合并舍去截距的方法，不斷優(yōu)化對吸收衰減的估計(jì)。隨后移除吸收衰減的影響，根據(jù)縱向(時(shí)間方向)平均、橫向(頻率方向)平滑求震源子波； 步驟5 :采用最小相位假設(shè)構(gòu)建傳播子波譜，形成反褶積因子，在時(shí)頻域執(zhí)行反褶積；步驟6 :借助合成時(shí)窗與逆傅里葉變換實(shí)現(xiàn)反Gabor變換，將反褶積結(jié)果轉(zhuǎn)換到時(shí)間域，取其實(shí)部作為最終輸出結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于對數(shù)時(shí)頻域雙曲平滑的動態(tài)反褶積方法，其特征在干，步驟4采用對數(shù)時(shí)頻域雙曲平滑方法，解決了常規(guī)雙曲平滑方法估求吸收衰減和震源子波不準(zhǔn)確的缺點(diǎn)，并且減小了白噪因子對最終結(jié)果的影響。在對數(shù)時(shí)頻域中，吸收衰減函數(shù)轉(zhuǎn)化為關(guān)于tf的線性表達(dá)式La (t，f) = tf(-Ji/Q)，地震道的動態(tài)褶積模型轉(zhuǎn)換為、(〖,/)=ゲ(-〃/0 + [ら(/) + 4ひ，/) I，即動態(tài)褶積模型的斜率與表征吸收衰減的Q值密切相關(guān)，截距則包含子波項(xiàng)與反射系數(shù)項(xiàng)。因此通過最佳線性擬合求斜率，同時(shí)舍去截距項(xiàng)，可以在估計(jì)吸收函數(shù)的過程避免子波與反射系數(shù)非白噪的影響，實(shí)現(xiàn)吸收函數(shù)的精確求解。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于對數(shù)時(shí)頻域雙曲平滑的動態(tài)反褶積方法，其特征在干，步驟4采用迭代思路不斷移除震源子波的影響，獲得準(zhǔn)確的吸收衰減信息。之后，從動態(tài)褶積模型中減去該吸收衰減信息，并沿時(shí)間方向取均值，頻率方向利用矩形窗褶積平滑進(jìn)而獲得震源子波的頻率響應(yīng)。由此實(shí)現(xiàn)傳播子波的估算。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于對數(shù)時(shí)頻域雙曲平滑的動態(tài)反褶積方法，其特征在干，步驟4將原時(shí)頻域中的除法運(yùn)算轉(zhuǎn)換成對數(shù)時(shí)頻域的減法運(yùn)算，避免了白噪因子的使用，減小了人為因素對最終結(jié)果的影響。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于對數(shù)時(shí)頻域雙曲平滑的動態(tài)反褶積方法，其特征在干，在處理實(shí)際地震數(shù)據(jù)時(shí)，簡單的線性擬合難以滿足要求，需要利用吸收衰減曲線上各點(diǎn)斜率，采用類似于測井曲線分層的思路執(zhí)行分段線性擬合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于對數(shù)時(shí)頻域雙曲平滑的動態(tài)反褶積方法，時(shí)頻譜平滑方法的選擇直接決定了吸收衰減和震源子波的質(zhì)量，對動態(tài)反褶積結(jié)果具有至關(guān)重要的影響。常規(guī)時(shí)頻域的雙曲平滑方法主要借助除法實(shí)現(xiàn)吸收衰減和震源函數(shù)的分離，需要在分母中增加白噪因子以確保數(shù)值穩(wěn)定性。這將明顯降低迭代效率，致使吸收衰減與震源子波估求不準(zhǔn)確，必將對最終結(jié)果造成不利影響。鑒于此，本發(fā)明將雙曲平滑方法推廣到對數(shù)時(shí)頻域，運(yùn)用線性擬合(舍去截距)與減法實(shí)現(xiàn)了吸收衰減和震源函數(shù)的完美分離，避免了白噪因子的使用，提高了迭代效率。另外，本發(fā)明提出了一種分段線性化方法，克服了實(shí)際處理中吸收衰減曲線并非呈單一線性的瓶頸。模型測試和實(shí)際資料處理結(jié)果從諸多方面都證明了本發(fā)明相對于傳統(tǒng)方法的優(yōu)越性。
文檔編號G01V1/36GK102854530SQ20121024179
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者孫贊東, 孫學(xué)凱 申請人:孫贊東, 孫學(xué)凱