一種實(shí)現(xiàn)時(shí)變譜模擬反褶積的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及地球物理勘探技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)時(shí)變譜模擬反褶積的方法 和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在地球物理勘探技術(shù)領(lǐng)域，要有效識(shí)別厚度小的儲(chǔ)層，提高地震資料解釋的精度， 就需要高分辨率的地震資料。通常，反褶積方法可以提高地震資料縱向分辨率。反褶積方 法是通過(guò)壓縮地震子波來(lái)提高地震資料分辨率。褶積方法大都是基于褶積模型，即把反射 地震記錄看成是由地震子波和反射系數(shù)序列褶積附加上噪聲構(gòu)成，并且通常假設(shè)地震信號(hào) 是平穩(wěn)信號(hào)，反射系數(shù)序列是隨機(jī)的白噪序列，子波是最小相位的。
[0003] 地震波在地下介質(zhì)傳播過(guò)程中由于地層的吸收和濾波作用，子波能量逐漸被吸收 高頻成分逐漸衰減，子波是時(shí)變的，地震波是不平穩(wěn)信號(hào)。同時(shí)，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)顯示的反射系數(shù) 序列不是隨機(jī)的。因此，基于平穩(wěn)信號(hào)和白噪假設(shè)的反褶積方法，在實(shí)際數(shù)據(jù)處理中會(huì)引入 較大的誤差。為了滿足高分辨率油氣勘探的需要，需要進(jìn)行提取時(shí)變子波。時(shí)變子波估計(jì) 方法很多，比較代表性的有：Clarke提出的基于最優(yōu)維納濾波器的非穩(wěn)態(tài)裙積模型；Mirko 提出的基于峰值最大化的時(shí)變地震子波估算方法;Margrave等提出的非穩(wěn)態(tài)濾波方法，并 將傳統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)地震道模型推廣到非穩(wěn)態(tài)，建立了基于Gabor變換的非穩(wěn)態(tài)褶積模型。另一 方面，譜模擬反褶積方法對(duì)非白噪序列反射系數(shù)具有很好的包容性。所述的譜模擬反褶積 方法可以包括在假設(shè)地震子波譜是光滑的條件下，從地震記錄振幅譜中擬合出趨勢(shì)項(xiàng)作為 子波譜，根據(jù)子波振幅譜設(shè)計(jì)反褶積算子，進(jìn)行零相位濾波，展寬地震子波振幅譜，降低反 射系數(shù)對(duì)子波振幅譜估計(jì)的影響，是一種有著廣闊發(fā)展及應(yīng)用前景的反褶積方法。常見(jiàn)的 處理方法可以包括：利用譜模擬技術(shù)擬合出地震子波振幅譜，實(shí)現(xiàn)了小相位譜模擬反褶積； 基于地震子波振幅譜模擬技術(shù)的混合相位地震子波估計(jì)方法；采用低通濾波平滑地震記錄 振幅譜，提取子波振幅譜；利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解技術(shù)估算殘留子波振幅譜，形成了自適應(yīng)譜模 擬方法。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中的時(shí)變子波估計(jì)方法，大都采用分段處理，每段內(nèi)提取出一個(gè)時(shí)不變 的地震子波，受分段長(zhǎng)度的影響每段提取的平均意義子波與實(shí)際子波勢(shì)必存在一定誤差， 使得后續(xù)的地震資料處理和解釋結(jié)果不準(zhǔn)確，當(dāng)相鄰地層的地震反射振幅和頻率成分差異 比較大時(shí)，分段提取的方法將不能很好的反映相鄰層段中子波的變化?，F(xiàn)有的譜模擬方法 通常是采用多項(xiàng)式最小平方擬合的。但多項(xiàng)式的階數(shù)不好確定，并且求解過(guò)程中容易溢出， 會(huì)造成處理結(jié)果不穩(wěn)定，不能有效提高地震資料的分辨率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本申請(qǐng)的目的是提供一種實(shí)現(xiàn)時(shí)變譜模擬反褶積的方法和裝置，以改善譜模擬反 褶積技術(shù)的效果，提高地震資料的分辨率。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N實(shí)現(xiàn)時(shí)變譜模擬反褶積的方法，該方法包 括：
[0007] 對(duì)地震記錄進(jìn)行時(shí)頻變換處理，得到時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)；
[0008] 對(duì)所述時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)的振幅譜進(jìn)行帶限變步長(zhǎng)雙曲平滑處理，得到平滑后的時(shí) 頻域地震數(shù)據(jù)振幅譜；
[0009] 將所述時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)的振幅譜與所述平滑后的時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)振幅譜的乘積 進(jìn)行時(shí)間上的平均得到子波模擬振幅譜；
[0010] 利用所述子波模擬振幅譜和所述平滑后的時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)振幅譜確定頻率域時(shí) 變譜模擬反褶積算子；
[0011] 將所述頻率域時(shí)變譜模擬反褶積算子與所述時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)相乘得到時(shí)頻域反 褶積后的地震數(shù)據(jù)；
[0012] 對(duì)所述時(shí)頻域反褶積后的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行反時(shí)頻變換處理，得到時(shí)變譜模擬反褶積 后的地震數(shù)據(jù)。
[0013] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在對(duì)地震記錄井時(shí)頻變換處理之前還包括：對(duì)所述地震 記錄進(jìn)行預(yù)處理；所述預(yù)處理包括球面擴(kuò)散補(bǔ)償、地層吸收衰減、子波一致性校正。
[0014] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述對(duì)所述時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)的振幅譜進(jìn)行帶限變步長(zhǎng)雙 曲平滑處理，得到平滑后的時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)振幅譜包括：
[0015] 將所述時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)的振幅譜劃分成預(yù)設(shè)數(shù)量的面元；
[0016] 確定所述面元的坐標(biāo)最小值和所述面元的坐標(biāo)最大值，并根據(jù)所述坐標(biāo)最大值和 所述坐標(biāo)最小值確定所述面元的坐標(biāo)增量；
[0017] 將所述面元的坐標(biāo)增量作為約束條件計(jì)算所述面元中采樣點(diǎn)的均值，并將所述均 值作為所述面元的均值；
[0018] 用所述面元的均值替換所述面元中的采樣點(diǎn)的時(shí)頻值得到平滑后的時(shí)頻域地震 數(shù)據(jù)振幅譜。
[0019] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述將所述時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)的振幅譜與所述平滑后的時(shí) 頻域地震數(shù)據(jù)振幅譜的乘積進(jìn)行時(shí)間上的平均得到子波模擬振幅譜包括：
[0020] 將所述時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)的振幅譜和所述平滑后的時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)振幅譜進(jìn)行相 乘，并按照如下計(jì)算公式對(duì)相乘后的結(jié)果進(jìn)行時(shí)間上的平均得到所述子波模擬振幅譜：
[0022] 上式中，W(f)代表子波模擬振幅譜，Amp_mul_HySm(t，f)代表所述時(shí)頻域地震數(shù) 據(jù)的振幅譜和所述平滑后的時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)振幅譜進(jìn)行相乘后的結(jié)果，t_代表地震記錄 最大時(shí)間，t。代表地震記錄最小時(shí)間。
[0023] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述利用所述子波模擬振幅譜和所述平滑后的時(shí)頻域地 震數(shù)據(jù)振幅譜確定頻率域時(shí)變譜模擬反褶積算子包括：
[0024] 根據(jù)預(yù)先設(shè)置的頻帶確定有效頻帶和參考頻帶；
[0025] 根據(jù)每個(gè)頻帶的所述子波模擬振幅譜和每個(gè)頻帶的所述平滑后的時(shí)頻域地震數(shù) 據(jù)振幅譜分別確定所述有效頻帶的頻率域時(shí)變譜模擬反褶積算子和所述參考頻帶的頻率 域時(shí)變譜模擬反褶積算子。
[0026] 本申請(qǐng)另一方面還提供一種實(shí)現(xiàn)時(shí)變譜模擬反褶積的裝置，該裝置包括：
[0027] 時(shí)頻變換模塊，用于對(duì)地震記錄進(jìn)行時(shí)頻變換處理，得到時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)；
[0028] 第一數(shù)據(jù)處理模塊，用于對(duì)所述時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)的振幅譜進(jìn)行帶限變步長(zhǎng)雙曲平 滑處理，得到平滑后的時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)振幅譜；
[0029] 第一計(jì)算模塊，用于將所述時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)的振幅譜與所述平滑后的時(shí)頻域地震 數(shù)據(jù)振幅譜的乘積進(jìn)行時(shí)間上的平均得到子波模擬振幅譜；
[0030] 第二數(shù)據(jù)處理模塊，用于利用所述子波模擬振幅譜和所述平滑后的時(shí)頻域地震數(shù) 據(jù)振幅譜確定頻率域時(shí)變譜模擬反褶積算子；
[0031] 第二計(jì)算模塊，用于將所述頻率域時(shí)變譜模擬反褶積算子與所述時(shí)頻域地震數(shù)據(jù) 相乘得到時(shí)頻域反褶積后的地震數(shù)據(jù)；
[0032] 反時(shí)頻變換模塊，用于對(duì)所述時(shí)頻域反褶積后的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行反時(shí)頻變換處理， 得到時(shí)變譜模擬反褶積后的地震數(shù)據(jù)。
[0033] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該裝置還包括：
[0034] 預(yù)處理模塊，用于對(duì)所述地震記錄進(jìn)行預(yù)處理；所述預(yù)處理包括球面擴(kuò)散補(bǔ)償、地 層吸收衰減、子波一致性校正。
[0035] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述第一數(shù)據(jù)處理模塊包括：
[0036] 劃分單元，用于將所述時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)的振幅譜劃分成預(yù)設(shè)數(shù)量的面元；
[0037] 數(shù)據(jù)確定單元，用于確定所述面元的坐標(biāo)最小值和所述面元的坐標(biāo)最大值，并根 據(jù)所述坐標(biāo)最大值和所述坐標(biāo)最小值確定所述面元的坐標(biāo)增量；
[0038] 第一計(jì)算單元，用于將所述面元的坐標(biāo)增量作為約束條件計(jì)算所述面元中采樣點(diǎn) 的均值，并將所述均值作為所述面元的均值；
[0039] 數(shù)據(jù)替換模塊，用于用所述面元的均值替換所述面元中的采樣點(diǎn)的時(shí)頻值得到平 滑后的時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)振幅譜。
[0040] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述第一計(jì)算模塊包括：
[0041] 第二計(jì)算單元，用于將所述時(shí)頻域地震數(shù)據(jù)的振幅譜和所述平滑后的時(shí)頻域地震 數(shù)據(jù)振幅譜進(jìn)行相乘；
[0042] 第三計(jì)算單元，用于按照如下計(jì)算公式對(duì)相乘后的結(jié)果進(jìn)行時(shí)間上的平均得到所 述子波模擬振幅譜：