一种保持低频信息的谱延拓方法技术

本发明专利技术提供了一种保持低频信息的谱延拓方法。所述方法采用数据分层、频率分段、子波时变延拓的思路；求取分层数据振幅谱，再求取分段频率振幅包络拟合值，再求取输入子波补偿因子，能量补偿后的输入子波变换为时间域子波；同理，利用解释合成地震记录数据，求取希望中、高频谱延拓的输出子波并变换到时间域，最后利用输入、希望子波进行反褶积得到分辨率提高的剖面，并对每层子波振幅谱进行过度衰减处理，得到保持低频信息的高分辨率资料，为后续岩性解释提供丰富低频信息的高品质资料。

A spectral continuation method for keeping low frequency information

The present invention provides a spectral continuation method for keeping low frequency information. The method uses the data layer, segmentation, wavelet frequency variable continuation method; calculate the hierarchical data amplitude spectrum, then calculate the piecewise frequency amplitude envelope fitting value, and then calculating the compensation factor input input wavelet, wavelet transform energy compensated for the time domain wavelet; similarly, using synthetic seismogram data. For hope, high spectrum extension and output wavelet transform to the time domain, the input of wavelet deconvolution, hope to get higher resolution profile, and for each sub wave amplitude spectrum of excessive attenuation, high resolution data retention frequency information, explanation for the follow-up to provide rich low-frequency information of lithology high quality data.

【技术实现步骤摘要】
一种保持低频信息的谱延拓方法
本专利技术涉及石油勘探地震资料处理领域，更具体地讲，涉及一种保持低频信息的谱延拓方法。
技术介绍
高分辨率处理技术一直是岩性油气藏勘探的关键技术，随着众多地球物理学家对低频地震异常与油气藏密切联系的逐渐重视，因为在山地地震勘探资料中，反射波低频部分的变化和异常记载了反映地下岩石孔隙、流体等丰富信息，保持低频信息的潜在意义和技术应用价值越来越受到国内外地球物理人员的重视，所以如何在高分辨率处理中保留更丰富的低频信息是目前进行高分辨率处理技术面临的难题。常规高分辨率处理技术大都以求取地震资料反褶积算子，通过算子来对剖面能量的再分配，往往是以损失部分低频信息来换回高频信息的拓展，无法做到二者兼顾，从而给后续的岩性反演解释带来一定的困难。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本专利技术能够获得保持低频信息的高分辨率资料的方法。为了实现上述目的，本专利技术的提供了一种保持低频信息的谱延拓方法，所述方法包括以下步骤：A、对叠后地震数据进行分层；B、确定第j层地震数据振幅谱的最低频率和最高频率，并根据第j层地震数据振幅谱的最低频率和最高频率求取俞氏子波频率域下的第二振幅谱；C、合成单道合成记录数据并转换到频率域下，得到第三振幅谱；D、将第j层地震数据的第一振幅谱、第二振幅谱和第三振幅谱在其各自最低频率和最高频率之间分成n个频率段的振幅数据和E、利用曲线拟合计算每个频率段的第一振幅的振幅包络值第二振幅的振幅包络值和第三振幅的振幅包络值F、利用第一振幅的振幅包络值和第二振幅的振幅包络值求取补偿因子a，利用补偿因子a对第二振幅谱进行能量补偿，将能量补偿后的子波变换为时间域子波G、利用第二振幅的振幅包络值和第三振幅的振幅包络值求取中频段和高频段的补偿因子b，利用补偿因子b对能量补偿后的第二振幅谱进行中频段和高频段能量补偿，然后将进行中频段和高频段能量补偿后的子波变换为时间域子波H、利用子波与第j层地震数据反褶积得反射系数，利用反射系数与子波褶积得保持低频信息的高分辨率剖面；I、重复所述步骤B至H，直到每层地震数据均得到保持低频信息的高分辨率剖面；其中，i＝1,…,n；j＝1,…,N，N为叠后地震数据分层后的层数。根据本专利技术保持低频信息的谱延拓方法的一个实施例，在所述步骤A中，对叠后地震数据按浅层、中层和深层进行分层。根据本专利技术保持低频信息的谱延拓方法的一个实施例，所述步骤B包括根据俞氏子波公式(1)求取俞氏子波频率域下的第二振幅谱，其中，fl为第j层地震数据振幅谱的最低频率，fh为第j层地震数据振幅谱的最高频率。根据本专利技术保持低频信息的谱延拓方法的一个实施例，所述步骤C利用测井声波曲线合成并标定的单道测井反射系数曲线，利用勘探目的层所需主频确定子波主频，与反射系数褶积合成单道合成记录数据，再将合成记录数据变换到频率域，得到第三振幅谱，其中，目的层用户可自己定义，可把当前处理层作为目的层，比如第j层。根据本专利技术保持低频信息的谱延拓方法的一个实施例，所述步骤D通过设置n个窄带滤波器将第j层数据分成n个频率段的振幅数据。根据本专利技术保持低频信息的谱延拓方法的一个实施例，所述步骤E包括：假设曲线拟合函数gi(w)为：其中，ω为频率，ω1、C和D为待定频率参数。对公式(2)两边去对数函数得：将公式(3)等式变换为：令公式(4)中x＝-ln[gi(ω)]，则公式(4)可简化为：x＝cω2+dω+e公式(5)对计算频段内地震记录振幅求对数得：s＝ln|S(ω)|，则该对数振幅值s与曲线拟合振幅谱x求误差平方和最小，得到待定参数值。其中，m表示计算频段内的频率个数值。将公式(5)带入公式(6)中，并对待定参数值求导且导数为零，得参数值c，d和e的求解方程：通过求解公式(7)得到公式(5)中参数值c，d和e值后，得到公式(2)中曲线拟合振幅包络值的待定参数值：通过公式(8)参数值与公式(2)得到每个频率段振幅Ai的振幅包络值gi(ω)。根据本专利技术保持低频信息的谱延拓方法的一个实施例，所述步骤F包括：f1)、利用第一振幅的振幅包络值和第二振幅的振幅包络值求取补偿因子a。f2)、利用补偿因子a对第二振幅谱进行能量补偿：根据本专利技术保持低频信息的谱延拓方法的一个实施例，所述步骤G包括：g1)、利用第二振幅的振幅包络值和第三振幅的振幅包络值求取中频段和高频段的补偿因子b。g2)、利用补偿因子b对能量补偿后的第二振幅谱进行中频段和高频段能量补偿。根据本专利技术保持低频信息的谱延拓方法的一个实施例，所述方法还包括对第j层子波振幅谱和第j+1层子波振幅谱求平均作为第j层和第j+1层过渡子波振幅谱。根据本专利技术保持低频信息的谱延拓方法的一个实施例，所述方法还包括在所述步骤A之后，将每层地震数据的第一振幅谱显示在交互面板上。与现有技术相比，本专利技术对实际资料进行谱延拓处理后，资料的分辨率得到明显提高，尤其可分辨多个薄层结构，丰富的低频信息为后续岩性解释打下了坚实的基础。附图说明图1(a)是实际偏移叠后地震数据。图1(b)是图1(a)的振幅谱。图2(a)是根据本专利技术示例性实施例保持低频信息的谱延拓方法得到的子波图2(b)是图2(a)的振幅谱。图3(a)是根据本专利技术示例性实施保持低频信息的谱延拓方法得到的子波图3(b)是图3(a)的振幅谱。图4(a)是根据本专利技术示例性实施例得到保持低频信息的谱延拓方法最终得到的高分辨率剖面。图4(b)是图4(a)的振幅谱。具体实施方式在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述本专利技术的保持低频信息的谱延拓方法。本专利技术针对山地地震数据分辨率低、频带范围窄、高分辨率高频拓展无法保留更多低频信息的难点，提出了一种保持低频信息的谱延拓方法，采用数据分层、频率分段、子波时变延拓的思路；求取分层数据振幅谱，再求取分段频率振幅包络拟合值，再求取输入子波补偿因子，能量补偿后的输入子波变换为时间域子波；同理，利用解释合成地震记录数据，求取希望中、高频谱延拓的输出子波并变换到时间域，最后利用输入、希望子波进行反褶积得到分辨率提高的剖面，并对每层子波振幅谱进行过度衰减处理，得到保持低频信息的高分辨率资料。本专利技术利用保持低频信息的谱延拓方法的关键是否能在得到每个频率段的振幅包络值；是否能根据补偿因子得到输入子波和希望输出子波；是否能对分层数据使用子波过度处理达到时变子波的目的，最后通过谱延拓处理得到保持低频信息的高分辨率剖面，为后续岩性解释提供丰富低频信息的高品质资料。在一个示例性实施例中，本专利技术保持低频信息的谱延拓方法包括以下步骤：(1)对采集到地震数据经过预处理和偏移叠加后得到叠加数据(即叠后地震数据)。(2)对叠加数据按浅层、中层和深层进行分层，每层数据振幅谱显示在交互面板上，利用交互面板是为了便于实时质控、不显示也能处理。本步骤按下列方式完成：对叠加数据按目的层所在位置，上下拾取层位文件，对地震数据进行分层处理，并把每层地震数据的振幅谱显示在交互面板上。(3)对每个分层数据振幅谱在最低频率fl和最高频率fh之间通过窄带滤波器分成n个频率段的振幅数据。本步骤按下列方式完成：(a)对交互面板上每层数据振幅谱确定其最低频率值fl和最高频率值fh；(b)通过设置n个窄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保持低频信息的谱延拓方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：A、对叠后地震数据进行分层；B、确定第j层地震数据振幅谱的最低频率和最高频率，并根据第j层地震数据振幅谱的最低频率和最高频率求取俞氏子波频率域下的第二振幅谱；C、合成单道合成记录数据并转换到频率域下，得到第三振幅谱；D、将第j层地震数据的第一振幅谱、第二振幅谱和第三振幅谱在其各自最低频率和最高频率之间分成n个频率段的振幅数据

【技术特征摘要】
1.一种保持低频信息的谱延拓方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：A、对叠后地震数据进行分层；B、确定第j层地震数据振幅谱的最低频率和最高频率，并根据第j层地震数据振幅谱的最低频率和最高频率求取俞氏子波频率域下的第二振幅谱；C、合成单道合成记录数据并转换到频率域下，得到第三振幅谱；D、将第j层地震数据的第一振幅谱、第二振幅谱和第三振幅谱在其各自最低频率和最高频率之间分成n个频率段的振幅数据和E、利用曲线拟合计算每个频率段的第一振幅的振幅包络值第二振幅的振幅包络值和第三振幅的振幅包络值F、利用第一振幅的振幅包络值和第二振幅的振幅包络值求取补偿因子a，利用补偿因子a对第二振幅谱进行能量补偿，将能量补偿后的子波变换为时间域子波G、利用第二振幅的振幅包络值和第三振幅的振幅包络值求取中频段和高频段的补偿因子b，利用补偿因子b对能量补偿后的第二振幅谱进行中频段和高频段能量补偿，然后将进行中频段和高频段能量补偿后的子波变换为时间域子波H、利用子波与第j层地震数据反褶积得反射系数，利用反射系数与子波褶积得保持低频信息的高分辨率剖面；I、重复所述步骤B至H，直到每层地震数据均得到保持低频信息的高分辨率剖面；其中，i＝1,…,n；j＝1,…,N，N为叠后地震数据分层后的层数。2.根据权利要求1所述的保持低频信息的谱延拓方法，其特征在于，在所述步骤A中，对叠后地震数据按浅层、中层和深层进行分层。3.根据权利要求1所述的保持低频信息的谱延拓方法，其特征在于，所述步骤B包括根据俞氏子波公式(1)求取俞氏子波频率域下的第二振幅谱，其中，fl为第j层地震数据振幅谱的最低频率，fh为第j层地震数据振幅谱的最高频率。4.根据权利要求1所述的保持低频信息的谱延拓方法，其特征在于，所述步骤C利用测井声波曲线合成并标定的单道测井反射系数曲线，利用勘探目的层所需主频确定子波主频，与反射系数褶积合成单道合成记录数据，再将合成记录数据变换...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓阳，张华，张新华，李雪飞，张璐，杨柳，郑杰，李敏，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司，
类型：发明
国别省市：四川,51