基于相位準(zhǔn)則的物理探測(cè)回波信號(hào)識(shí)別與提取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及物理探測(cè)回波信號(hào)的識(shí)別與提取，具體地說(shuō)是一種基于相位準(zhǔn)則的物 理探測(cè)回波信號(hào)識(shí)別與提取方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，隨著地震勘探程度的不斷提高，勘探對(duì)象越來(lái)越復(fù)雜隱蔽，例如埋藏深、面 積小、厚度薄的儲(chǔ)集體，在常規(guī)地震剖面上常對(duì)應(yīng)弱反射甚至無(wú)反射，目標(biāo)體信號(hào)基本被較 強(qiáng)的背景信號(hào)所淹沒(méi)。特別是河道砂體、薄儲(chǔ)層和深層目標(biāo)等等，所產(chǎn)生的反射信號(hào)微弱。 因而需要針對(duì)地震反射弱信號(hào)開(kāi)展處理及預(yù)測(cè)工作，以提高弱信號(hào)勘探目標(biāo)預(yù)測(cè)精度，從 而滿足勘探需求。
[0003] 眾所周知，無(wú)論是何種信號(hào)（彈性波的、聲波的或是電磁波的）都是以其相位、頻 率、振幅三個(gè)特征量來(lái)表征的。一直以來(lái)，國(guó)內(nèi)外都是利用振幅準(zhǔn)則來(lái)識(shí)別回波信號(hào)。但該 種方法存在以下局限性：其一，地震波在地下介質(zhì)中傳播時(shí)衰減比較快，當(dāng)信噪比〈〈1時(shí)， 同相軸難識(shí)別，該方法將失效；其二，回波信號(hào)受余震影響非常嚴(yán)重；其三，對(duì)薄層的回波 信號(hào)識(shí)別困難；其四，對(duì)弱反射層的回波信號(hào)識(shí)別困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于上述現(xiàn)有方法的不足，本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有方法的不足而提供一種 能同時(shí)分析記錄信號(hào)及其瞬時(shí)參數(shù)、具有高準(zhǔn)確性以及弱信號(hào)識(shí)別能力強(qiáng)的反射信號(hào)有效 識(shí)別與提取方法。
[0005] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是一種基于相位準(zhǔn)則的物理探測(cè)回波信號(hào)識(shí)別 與提取方法，該方法包括：
[0006] 1)對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行希爾伯特變換得到相應(yīng)的解析信號(hào)：
[0007]
[0008] X⑴是其解析信號(hào)Z⑴的實(shí)部，是通過(guò)希爾伯特變換得到的Z⑴的虛部；
[0009] 2)根據(jù)相應(yīng)解析可以得到相位Θ⑴的瞬時(shí)值；
[0010]
[0011] 3)對(duì)彳目號(hào)的瞬時(shí)相位彳目息做相位補(bǔ)償，提取初步異常；
[0012] 4)對(duì)初步異常提取的信號(hào)進(jìn)行小波變換，準(zhǔn)確提取原始波形中的異常信息。
[0013] 本發(fā)明中的基于相位準(zhǔn)則的物理探測(cè)回波信號(hào)識(shí)別與提取方法，能在相同震源能 量的條件下，準(zhǔn)確拾取來(lái)自地層更深處的回波信息，且較為準(zhǔn)確地提取弱反射層的回波信 息，并準(zhǔn)確分離、提取薄層頂、底面的回波信息，同時(shí)還可以有效壓制余震，減小多次波的影 響。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為本發(fā)明基于相位準(zhǔn)則的物理探測(cè)回波信號(hào)識(shí)別與提取方法的流程圖。
[0015] 圖2-1為回波信號(hào)波形圖，圖2-2為順時(shí)相位的波形圖，圖2-3為提取初步異常的 波形圖，圖2-4為對(duì)初步異常提取的信號(hào)進(jìn)行小波變換后的波形圖。
[0016] 圖3-1為薄層結(jié)構(gòu)示意圖，圖3-2為信號(hào)處理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0018] 如圖1所示，本發(fā)明基于相位準(zhǔn)則的物理探測(cè)回波信號(hào)識(shí)別與提取方法，包括如 下步驟：
[0019] S100、對(duì)回波信號(hào)（如圖2-1所示）進(jìn)行希爾伯特變換得到相應(yīng)的解析信號(hào)：
[0020]
[0021] X⑴是其解析信號(hào)Z⑴的實(shí)部，尋)是通過(guò)希爾伯特變換得到的Z⑴的虛部。
[0022] S200、根據(jù)相應(yīng)解析可以得到相位Θ (t)的瞬時(shí)值；
[0023]
[0024] 順時(shí)相位的波形如圖2-2所示。
[0025] S300、對(duì)信號(hào)的瞬時(shí)相位信息做相位補(bǔ)償，提取初步異常，波形如圖2-3所示。
[0026] S400、對(duì)初步異常提取的信號(hào)進(jìn)行小波變換，準(zhǔn)確提取原始波形中的異常信息，例 如提取出反射系數(shù)來(lái)說(shuō)明地下薄層信息，如圖2-4所示。
[0027] 本發(fā)明是基于相位準(zhǔn)則來(lái)識(shí)別回波信號(hào)的，對(duì)地下薄層具有較高的分辨能力，如 圖3所示，圖3-1為薄層結(jié)構(gòu)，對(duì)于薄層，如果頂、底面的兩個(gè)反射信號(hào)復(fù)合在一起了，我們 在時(shí)間軸上是很難分開(kāi)它們的，這就是分辨薄層很困難的原因。但是本發(fā)明利用相位信息 加上小波處理，就能夠減小一個(gè)波在時(shí)間軸上所占的空間，而將其分離開(kāi)來(lái)。圖3-2中的波 形a是經(jīng)過(guò)頂面和底面兩個(gè)反射信號(hào)復(fù)合在一起的原始信號(hào)，波形b是對(duì)波形a經(jīng)過(guò)上述 步驟SlOO中希爾伯特變換得到的瞬時(shí)相位譜；波形c中正向箭頭和負(fù)向箭頭，與波形a中 的tJP 相對(duì)應(yīng)，即為薄層的頂、底界面，從而實(shí)現(xiàn)分辨薄層。
[0028] 采用本發(fā)明方法，對(duì)于一個(gè)新的反射信號(hào)，不管它是多么微弱，只要它存在，雖然 無(wú)法用能量去判別它在哪里，但是通過(guò)本發(fā)明方法利用其相位信息準(zhǔn)確地把它"找"出來(lái)， 這就是相位準(zhǔn)則的優(yōu)越性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于相位準(zhǔn)則的物理探測(cè)回波信號(hào)識(shí)別與提取方法，其特征在于，包括： 1) 對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行希爾伯特變換得到相應(yīng)的解析信號(hào)：x(t)是其解析信號(hào)Z(t)的實(shí)部，i(l)是通過(guò)希爾伯特變換得到的Z(t)的虛部； 2) 根據(jù)相應(yīng)解析可以得到相位Θ⑴的瞬時(shí)值；3) 對(duì)信號(hào)的瞬時(shí)相位信息做相位補(bǔ)償，提取初步異常； 4) 對(duì)初步異常提取的信號(hào)進(jìn)行小波變換，準(zhǔn)確提取原始波形中的異常信息。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于相位準(zhǔn)則的物理探測(cè)回波信號(hào)識(shí)別與提取方法，該方法包括：1)對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行希爾伯特變換得到相應(yīng)的解析信號(hào)：2)根據(jù)相應(yīng)解析可以得到相位θ(t)的瞬時(shí)值；3)對(duì)信號(hào)的瞬時(shí)相位信息做相位補(bǔ)償，提取初步異常；4)對(duì)初步異常提取的信號(hào)進(jìn)行小波變換，準(zhǔn)確提取原始波形中的異常信息。本發(fā)明中的基于相位準(zhǔn)則的物理探測(cè)回波信號(hào)識(shí)別與提取方法，能在相同震源能量的條件下，準(zhǔn)確拾取來(lái)自地層更深處的回波信息，且較為準(zhǔn)確地提取弱反射層的回波信息，并準(zhǔn)確分離、提取薄層頂、底面的回波信息，同時(shí)還可以有效壓制余震，減小多次波的影響。
【IPC分類】G01V1/30
【公開(kāi)號(hào)】CN105158799
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510551273
【發(fā)明人】肖柏勛, 金彥, 葉輝, 劉玉, 佘建峽, 劉黎, 李太全, 張佩, 周超
【申請(qǐng)人】武漢市工程科學(xué)技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月31日