時(shí)頻譜；4)對于每一個(gè)時(shí)頻 譜，搜索其各個(gè)頻率曲線的最大響應(yīng)值，將最大響應(yīng)值對應(yīng)的時(shí)間和頻率繪制成交會(huì)圖；5) 利用線性回歸分析方法，擬合交會(huì)圖中的散點(diǎn)，獲得截距和梯度值；6)將所有地震道的截 距和梯度值繪制成交會(huì)圖，根據(jù)每一個(gè)地震道在交會(huì)圖中的位置，直接指示火成巖的侵入 位置。
[0036] 火成巖位置直接指示方法，具體步驟如下：
[0037] 1)通過人機(jī)交互，在常規(guī)三維地震數(shù)據(jù)體上拾取煤層反射波同相軸。具體方法如 下：
[0038] ①收集采區(qū)內(nèi)已有的測井資料，制作合成地震記錄；
[0039] ②將合成地震記錄與井旁道進(jìn)行對比，識(shí)別出煤層反射波的位置和相位；
[0040] ③將識(shí)別出的煤層反射波位置和相位作為控制點(diǎn)，利用人機(jī)交互在全區(qū)拾取如圖 1所示的煤層反射波同相軸。
[0041] 2)根據(jù)煤層反射波的特征，沿煤層反射波同相軸提取煤層反射波數(shù)據(jù)，生成子數(shù) 據(jù)體。具體方法如下：
[0042] ①根據(jù)煤層反射波的特征，確定數(shù)據(jù)提取時(shí)的時(shí)間窗上界、時(shí)間窗下界和時(shí)間窗 長度（通常為llms、21ms、31ms或41ms等），如圖1中時(shí)間窗的下界和上界之差即為時(shí)窗長 度；
[0043] ②將提取的時(shí)間窗函數(shù)確定為鐘形高斯窗，其函數(shù)表達(dá)式為h(t);
[0044] ③沿交互拾取的煤層反射波同相軸，依次提取每個(gè)地震道的煤層反射波數(shù)據(jù)，按 照公式一計(jì)算，生成子數(shù)據(jù)體。
[0045] subdata(t_t。）=data(t)*h(t_t。） 公式一
[0046] 其中，t。為如圖1所示的時(shí)間窗上界，t為地震道中樣點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)間，data(t)為 t時(shí)刻的原始數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)，subdata(t)為t時(shí)刻子數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)。
[0047] 3)利用譜分解算法，對子數(shù)據(jù)體中的每一個(gè)地震道進(jìn)行譜分解，獲得相應(yīng)的時(shí)頻 譜。具體方法如下：
[0048] ①提取子數(shù)據(jù)體中每一道的煤層反射波數(shù)據(jù)subdata(t);
[0049] ②根據(jù)煤層反射波的特征，合理選擇時(shí)頻譜的起始頻率f。、終止頻率fOTd和步長 Af等參數(shù)；
[0050] ③選取合適的譜分解算法，如小波變換或S變換等；
[0051] ④利用公式二，計(jì)算數(shù)據(jù)體中每一個(gè)地震道的時(shí)頻譜S(t，f)。
[0052]
[0053] 其中t時(shí)間，f為頻率，Q(t，f)為譜分解時(shí)的母函數(shù)。
[0054] 4)對于每一個(gè)時(shí)頻譜，搜索其各個(gè)頻率曲線的最大響應(yīng)值，將最大響應(yīng)值對應(yīng)的 時(shí)間和頻率繪制成交會(huì)圖。具體方法如下：
[0055] ①搜索時(shí)頻譜中各個(gè)頻率曲線的最大響應(yīng)值，如圖2所示；
[0056] ②讀取各個(gè)頻率曲線最大響應(yīng)值對應(yīng)的時(shí)間；
[0057] ③以頻率為橫坐標(biāo)、最大響應(yīng)值對應(yīng)的時(shí)間為縱坐標(biāo)，繪制成如圖3所示的交會(huì) 圖。
[0058] 5)利用線性回歸分析方法，擬合交會(huì)圖中的散點(diǎn)，計(jì)算截距和梯度值。具體方法如 下：
[0059] ①根據(jù)交會(huì)圖中散點(diǎn)分布的特點(diǎn)，選取線性回歸的數(shù)據(jù)范圍，一般起始頻率選為 20Hz，終止頻率選為100Hz;
[0060] ②根據(jù)最小二乘法原理，對數(shù)據(jù)范圍內(nèi)的散點(diǎn)進(jìn)行線性回歸；
[0061] ③根據(jù)線性回歸所獲得的直線方程，計(jì)算擬合直線的截距和梯度值，如公式三所 不。
[0062]t=Gf+P公式三
[0063] 其中，t為時(shí)間，f為頻率，G為梯度，P為截距。
[0064] 6)將所有地震道的截距和梯度值繪制成交會(huì)圖，根據(jù)每一個(gè)地震道在交會(huì)圖中的 位置，直接指示火成巖的侵入位置，具體方法如下：
[0065] ①將所有地震道所對應(yīng)的截距P和梯度G依次排序；
[0066] ②繪制成如圖4所示的截距-梯度交會(huì)圖；
[0067] ③根據(jù)交會(huì)圖中散點(diǎn)的分布特點(diǎn)，定義如圖4所示的閾值線，初步指示火成巖侵 入位置；
[0068] ④將初步指示結(jié)果與已知鉆孔揭露情況進(jìn)行對比，驗(yàn)證定義的閾值線是否合理；
[0069] ⑤如果合理，則初步指示火成巖位置為煤層火成巖侵入位置的直接指示；如果不 合理，則重新定義閾值線，重復(fù)步驟④直到獲得滿意結(jié)果為止。具體實(shí)現(xiàn)過程如圖5所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于譜分解的煤層火成巖侵入位置直接指示方法，其特征是：火成巖位置直接 指示方法：1)通過人機(jī)交互，在常規(guī)三維地震數(shù)據(jù)體上拾取煤層反射波同相軸；2)根據(jù)煤 層反射波的特征，沿煤層反射波同相軸提取煤層反射波數(shù)據(jù)，生成子數(shù)據(jù)體；3)利用譜分 解算法，對子數(shù)據(jù)體中的每一個(gè)地震道進(jìn)行譜分解，獲得相應(yīng)的時(shí)頻譜；4)對于每一個(gè)時(shí) 頻譜，搜索其各個(gè)頻率曲線的最大響應(yīng)值，將最大響應(yīng)值對應(yīng)的時(shí)間和頻率繪制成交會(huì)圖； 5)利用線性回歸分析方法，擬合交會(huì)圖中的散點(diǎn)，獲得截距和梯度值；6)將所有地震道的 截距和梯度值繪制成交會(huì)圖，根據(jù)每一個(gè)地震道在交會(huì)圖中的位置，直接指示火成巖的侵 入位置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于譜分解的煤層火成巖侵入位置直接指示方法，其特 征是：所述的火成巖位置直接指示方法，具體步驟如下： 1) 通過人機(jī)交互，在常規(guī)三維地震數(shù)據(jù)體上拾取煤層反射波同相軸； 具體方法如下：①收集采區(qū)內(nèi)已有的測井資料，制作合成地震記錄；②將合成地震記 錄與井旁道進(jìn)行對比，識(shí)別出煤層反射波的位置和相位；③將識(shí)別出的煤層反射波位置和 相位作為控制點(diǎn)，利用人機(jī)交互在全區(qū)拾取煤層反射波同相軸； 2) 根據(jù)煤層反射波的特征，沿煤層反射波同相軸提取煤層反射波數(shù)據(jù)，生成子數(shù)據(jù) 體； 具體方法如下：①根據(jù)煤層反射波的特征，確定數(shù)據(jù)提取時(shí)的時(shí)間窗上界、時(shí)間窗下界 和時(shí)間窗長度；②將提取的時(shí)間窗函數(shù)確定為鐘形高斯窗；③沿交互拾取的煤層反射波同 相軸，依次提取每個(gè)地震道的煤層反射波數(shù)據(jù)，生成子數(shù)據(jù)體； 3) 利用譜分解算法，對子數(shù)據(jù)體中的每一個(gè)地震道進(jìn)行譜分解，獲得相應(yīng)的時(shí)頻譜； 具體方法如下：①提取子數(shù)據(jù)體中每一道的煤層反射波數(shù)據(jù)；②根據(jù)煤層反射波的特 征，合理選擇時(shí)頻譜的起始頻率、終止頻率和步長等參數(shù)；③選取合適的譜分解算法，為小 波變換或S變換等；④計(jì)算數(shù)據(jù)體中每一個(gè)地震道的時(shí)頻譜； 4) 對于每一個(gè)時(shí)頻譜，搜索其各個(gè)頻率曲線的最大響應(yīng)值，將最大響應(yīng)值對應(yīng)的時(shí)間 和頻率繪制成交會(huì)圖； 具體方法如下：①搜索時(shí)頻譜中各個(gè)頻率曲線的最大響應(yīng)值；②讀取各個(gè)頻率曲線最 大響應(yīng)值對應(yīng)的時(shí)間；③以頻率為橫坐標(biāo)、最大響應(yīng)值對應(yīng)的時(shí)間為縱坐標(biāo)，繪制交會(huì)圖； 5) 利用線性回歸分析方法，擬合交會(huì)圖中的散點(diǎn)，計(jì)算截距和梯度值； 具體方法如下：①根據(jù)交會(huì)圖中散點(diǎn)分布的特點(diǎn)，選取線性回歸的數(shù)據(jù)范圍，起始頻率 選為20Hz，終止頻率選為IOOHz;②根據(jù)最小二乘法原理，對數(shù)據(jù)范圍內(nèi)的散點(diǎn)進(jìn)行線性回 歸；③根據(jù)線性回歸所獲得的直線方程，計(jì)算擬合直線的截距和梯度值； 6) 將所有地震道的截距和梯度值繪制成交會(huì)圖，根據(jù)每一個(gè)地震道在交會(huì)圖中的位 置，直接指示火成巖的侵入位置； 具體方法如下：①將所有地震道所對應(yīng)的截距和梯度依次排序；②繪制截距和梯度的 交會(huì)圖；③根據(jù)交會(huì)圖中散點(diǎn)的分布特點(diǎn)，定義閾值線，初步指示火成巖侵入位置；④將初 步指示結(jié)果與已知鉆孔揭露情況進(jìn)行對比，驗(yàn)證定義的閾值線是否合理；⑤如果合理，則初 步指示火成巖位置為煤層火成巖侵入位置的直接指示；如果不合理，則重新定義閾值線，重 復(fù)步驟④直到獲得滿意結(jié)果為止。
【專利摘要】一種基于譜分解的煤層火成巖侵入位置直接指示方法，屬于煤層火成巖位置指示方法。方法為：1)通過人機(jī)交互，在常規(guī)三維地震數(shù)據(jù)體上拾取煤層反射波同相軸；2)沿煤層反射波同相軸提取煤層反射波數(shù)據(jù)，生成子數(shù)據(jù)體；3)利用譜分解算法，對子數(shù)據(jù)體中的地震道進(jìn)行譜分解，獲得相應(yīng)的時(shí)頻譜；4)對于每一個(gè)時(shí)頻譜，搜索其各個(gè)頻率曲線的最大響應(yīng)值，將最大響應(yīng)值對應(yīng)的時(shí)間和頻率繪制成交會(huì)圖；5)利用線性回歸分析方法，擬合交會(huì)圖中的散點(diǎn)，獲得截距和梯度值；6)將所有地震道的截距和梯度值繪制成交會(huì)圖，指示火成巖的侵入位置。預(yù)測真實(shí)、可靠，預(yù)測方法科學(xué)、簡捷，預(yù)測結(jié)果定量、直觀、高精度，滿足煤礦采區(qū)煤層高產(chǎn)、高效回采的要求。
【IPC分類】G01V1/28
【公開號(hào)】CN105204066
【申請?zhí)枴緾N201510700647
【發(fā)明人】陳同俊, 王新
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月26日