1.一種基于地震信號奇異性的隱蔽性斷裂檢測方法,其特征在于,包括以下步驟:
S1:讀入原始地震數(shù)據(jù);
S2:將步驟S1中讀入的原始地震數(shù)據(jù)進行地震構(gòu)造分析和區(qū)域沉積特征分析分別確定斷裂大小和地震層位,斷裂大小以垂直斷距(Fi+1-Fi)表示,其中,F(xiàn)i表示第i層上盤地震反射時間,F(xiàn)i+1表示第i+1層下盤地震反射時間,F(xiàn)i單位為ms;地震層位以地震同相軸的連續(xù)性來確定,以Ti表示第i層的地震層位,Ti單位為ms;
S3:將步驟S2中所得的斷裂大小及地震層位進行差值運算,分別求取斷裂大小(Fi+1-Fi)及地震層位厚度(Ti+1-Ti),并將斷裂大小(Fi+1-Fi)及地震層位厚度(Ti+1-Ti)作為約束參數(shù);
S4:將步驟S3中的斷裂大小(Fi+1-Fi)及地震層位厚度(Ti+1-Ti)作為約束參數(shù)代入小波變換的公式其中,尺度因子a由地震層位厚度(Ti+1-Ti)確定,平移因子b由斷裂大小(Fi+1-Fi)確定,然后對地震資料的隨機噪聲進行濾波,完成信噪分離,得到濾波后地震數(shù)據(jù);
S5:將步驟S4得到的濾波后地震數(shù)據(jù)及原始地震數(shù)據(jù),先分別進行傅里葉變換,確定濾波后地震數(shù)據(jù)及原始地震數(shù)據(jù)的頻帶寬度及主頻;然后利用小波變換進行時頻分析,確定濾波后地震數(shù)據(jù)及原始地震數(shù)據(jù)的能量;若濾波后地震數(shù)據(jù)及原始地震數(shù)據(jù)滿足質(zhì)量控制標(biāo)準則執(zhí)行步驟S6,若不滿足質(zhì)量控制標(biāo)準則返回至步驟S2重新分析Ti和Fi,當(dāng)最小地震層位厚度(Ti+1-Ti)內(nèi)斷裂大小滿足Fi+1-Fi≠0時作為濾波處理的最終參數(shù);
S6:根據(jù)小波變換原理對滿足步驟S5質(zhì)量控制標(biāo)準的地震數(shù)據(jù)進行小波變換:根據(jù)小波函數(shù)滿足正交性、支撐性、對稱性、消失矩及正則性五個方面來確定小波函數(shù)對尺度因子a和平移因子b按照二進制方式進行離散化,即通過一對共軛濾波器{h(n)}和{g(n)}對信號f進行二進制小波分解:
其中,hj和gj分別由h和g在每對相鄰的樣本間插2j-1個零元得到,從而獲得1~J的小波系數(shù)當(dāng)時,第J層的逼近系數(shù)為0;
S7:將經(jīng)過步驟S6小波變換后的地震數(shù)據(jù)進行奇異性處理:確定各層小波系數(shù)奇異性的位置及其相應(yīng)的值,對于第j層奇異值為如果且則在點t處的值即為奇異值,記所有的奇異值點時間為tj1,tj2,…,tjNj,那么相應(yīng)的奇異值為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于地震信號奇異性的隱蔽性斷裂檢測方法,其特征在于,在所述步驟S5中,傅里葉變換具體過程如下:設(shè)x(n)為N點的有限長序列,則其傅里葉變換為:
其中WN=e-j2*π/N,利用傅立葉變換可以確定濾波后地震數(shù)據(jù)及原始地震數(shù)據(jù)的頻帶寬度及主頻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于地震信號奇異性的隱蔽性斷裂檢測方法,其特征在于,在所述步驟S5中,質(zhì)量控制標(biāo)準為同時滿足以下兩個條件:其一,濾波后地震數(shù)據(jù)與原始地震數(shù)據(jù)經(jīng)傅里葉變換后的頻帶寬度和主頻一致;其二,濾波后地震數(shù)據(jù)與原始地震數(shù)據(jù)進小波變換后的能量一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于地震信號奇異性的隱蔽性斷裂檢測方法,其特征在于,在所述步驟S6中,將小波變換定義為:對任意函數(shù)f(x)∈L2(R),其連續(xù)小波變換基本關(guān)系由下式表示:
為滿足一定條件的小波基函數(shù),其基本關(guān)系由下式表示:
式中,尺度因子a由地震層位厚度(Ti+1-Ti)確定,且a≠0,若a>1,則基函數(shù)相當(dāng)于將函數(shù)拉伸,使窗口的時寬增大,其頻譜縮窄并向低頻方向移動;若a<1,其頻譜展寬并向高頻方向移動;平移因子b由斷裂大小(Fi+1-Fi)確定,對應(yīng)于時間軸的平移位置;t為雙程旅行時。