用于识别薄互储层的地震数据低频补偿方法技术

本发明专利技术涉及一种用于识别薄互储层的地震数据低频补偿方法；为解决薄互储层识别难题，提出依据对地震频率重新采样的物理原理，对地震数据进行低频补偿的方法；步骤有（1）从地震数据中估算地震子波；（2）设置地震低频成分补偿的延拓因子；（3）拓展地震子波频谱的低频成分；（4）依据拓展前后的子波频谱构建传导滤波器；（5）应用传导滤波器对地震数据进行低频补偿处理；所述方法从实际地震数据中提取精确地震子波，该地震子波具有反映地震波在地层介质中传播时的波形畸变效应的优点；所述方法具有丰富地震数据的低频成分，增加地震数据有效频宽的优点；所述方法具有抑制地震子波旁瓣，提高地震记录纵向分辨率，从而增强薄互储层识别能力的优点。

【技术实现步骤摘要】
用于识别薄互储层的地震数据低频补偿方法
本专利技术涉及一种地震勘探数据补偿方法，特别是涉及一种用于识别薄互储层的地震数据低频补偿方法。
技术介绍
目前世界范围内含油气盆地的地质目标越来越复杂，面临储层薄、横向跨度小等问题，迫切需要发展提高地震数据分辨率的地球物理方法，进而有效描述富含油气的薄互储层。而地震数据的分辨率由地震子波的长度直接控制，时间域子波长度越短，地震数据的分辨率越高。但是，实际上的地震波在地下地层中传播时，其高频能量逐渐被粘弹性的地层介质所吸收，在地震反射剖面上呈现的地震子波随着地震波传播距离的增加而逐渐拉伸，子波拉伸直接导致地震数据分辨率的逐步降低。本专利专利技术人在2002年首次提出了稳定化的反Q滤波方法，从而提高地震数据的分辨率（AstableandefficientapproachofinverseQfiltering,Geophysics,vol:67/2002/本专利技术人；InverseQ-filterforseismicresolutionenhancement,Geophysics,vol:71/2006/本专利技术人；SeismicinverseQfiltering.BlackwellPublishing,Oxford,UK/2008/本专利技术人）。在此之前反Q滤波方法只能对地震波的相位进行校正，不能补偿地震数据的振幅。而Wang’s稳定化反Q滤波方法实现了对地震数据同步进行振幅补偿和相位校正。上述反Q滤波方法对地震数据的振幅进行补偿之后，主频增高。但是，进行振幅谱归一化处理之后，当主频向高频方向迁移的同时，低频振幅相对于主频的振幅似乎受到了压制，呈现出“低频缺失”的现象，尽管其振幅的绝对值可能没有改变。这种“低频缺失”现象，势必影响地震数据的后续成像处理和储层反演的效果。即使没有对地震数据进行反Q滤波处理，由于野外数据采集时或在数据预处理时为了抑制面波等干扰必须采用低频限波手段，地震数据中也会有“低频缺失”现象。例如，由于检波器设备的限制，野外采集到的地震信号经过检波器上传后缺失低频成分。这种低频滤波现象可以用检波器传递函数来表述，如果能够尽可能地将检波器传递函数的分母项抵消，就能够对检波器的低频滤波作用进行补偿（CN105866838A/2016.08.17）。但是，地震波在地层粘弹性介质中的传播过程及其传播过程中的吸收衰减才是导致波形畸变的主要因素。虽然实践人员曾经提出对地震数据的低频振幅乘以一个与频率无关的因子达到抬升其振幅的目的，但是该方法在实际应用中没有明显效果（CN105093329A/2015.11.25）。更重要的是该方法没有明确的物理基础作为方法技术的支撑。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种用于识别薄互储层的地震数据低频补偿方法，该方法能够从地震剖面上识别薄层反射。为实现上述目的，本专利技术用于识别薄互储层的地震数据低频补偿方法，其特别之处在于依据对地震频率重新采样的物理原理，对地震数据进行低频补偿的方法。步骤有（1）从地震数据中估算地震子波；（2）设置地震低频成分补偿的延拓因子；（3）拓展地震子波频谱的低频成分；（4）依据拓展前后的子波频谱构建传导滤波器；（5）应用传导滤波器对地震数据进行低频补偿处理。所述步骤（1）是从实际地震记录中提取精确的地震子波。地震子波具有反映地震波在地层介质中传播时的波形畸变效应的优点。同时，所述步骤（5）具有能够从地震剖面上识别薄层反射的优点。作为优化，所述步骤（1）从地震数据体中估算地震子波,分为三步实现：计算地震数据的功率谱；平滑滤波得到地震子波的振幅谱；确定子波的相位，构建常相位地震子波。作为优化，所述步骤（2）中拓展地震低频成分的延拓因子是频变因子，是不同频率的重新采样，而不是常规的与频率无关的常数因子。作为优化，所述步骤（2）设置地震低频成分的延拓因子,分为两步实现;首先，所述用于识别薄互谱估算地震主频ƒƤ，地震主频近似等于均值频率ƒm；并选取频谱拓展时的参考频率ƒr为0.8ƒƤ≤ƒr<ƒƤ；然后，设置频变的频谱拓展因子为：当0≤ƒ<ƒr时，ɑ(ƒ)=λ+(1-λ)ƒ/ƒr；当ƒ≥ƒr时，ɑ(ƒ)=1;这里ƒ为频率，λ是个可调节的参数，取0<λ≤0.5。对于频率ƒ从0Hz变化到ƒr的频段，频谱拓展因子从λ逐渐增加到1，频谱向低频方向延拓;对于频率ƒ≥ƒr的频段，频谱拓展因子固定为1，即对频谱不作任何拓展。作为优化，所述步骤（3）中拓展地震子波低频成分的频谱延拓方法，包括：对经典傅立叶变换延拓理论进行修改而提出的延拓方法、与频率有关的压缩拉伸因子、以及保持功率谱总能量不变的均衡算子设置。作为优化，所述步骤（3）中地震子波低频拓展的物理基础，依据的是在地震低频段对频率分量重新采样的基本原理，而信号的每个频率分量既包括振幅也包括对应的相位。作为优化，拓展方式如下：Ŵ(ƒ)=1/ã|w(ƒ/a(ƒ))|exp(iø(ƒ/a(ƒ))),这里|W(ƒ)|为子波的振幅谱，ø(ƒ)为相位谱，Ŵ(ƒ)为拓展之后的子波频谱。当0<a(ƒ)<1时，频谱向低频方向拓展；在0≤ƒ<ƒr频率范围内，频谱向低频拓展的尺度取决于1/a(ƒ)。在全频率范围对频谱拓展因子进行积分，取其均值作为能量均衡算子ã。所述步骤（4）构建传导滤波器依据低频的是拓展前后的子波频谱，计算复数传导滤波器。采用反问题求解方法构建传导滤波器；起始地震子波的频谱是W(ƒ)，拓展后地震子波的频谱是Ŵ(ƒ)，频谱拓展表述为传导滤波器H(ƒ)：W(ƒ)H(ƒ)=Ŵ(ƒ)；传导滤波器H(ƒ)构建如下：这里是复数共轭，取一微小正值用以反问题的解。作为优化，所述步骤（5）应用传导滤波器对地震数据进行低频拓展处理，是将传导滤波器H(ƒ)应用到频率域地震数据之上，生成新的频率域地震数据：Ŝ(ƒ)=H(ƒ)S(ƒ)，实现傅立叶逆变换输出时间域的地震数据，新数据的分辨率得以提高。采用上述技术方案后，本专利技术用于识别薄互储层的地震数据低频补偿方法的有益效果在于：丰富地震数据的低频成分，增加其有效频带宽度；有益效果还在于：抑制地震子波旁瓣，提高地震记录的纵向分辨率，从而增强从地震剖面上识别薄层反射的能力。附图说明图1是本专利技术用于识别薄互储层的地震数据低频补偿方法的流程框图；图2是本专利技术用于识别薄互储层的地震数据低频补偿方法的频率移位图；图3是本专利技术用于识别薄互储层的地震数据低频补偿方法的地震子波频谱拓展图，图中实线为地震子波的振幅谱，虚线为低频拓展之后的振幅谱；图4是本专利技术用于识别薄互储层的地震数据低频补偿方法的原始地震频谱（上图）与低频补偿之后的地震频谱（下图）的对比图；图4中平滑曲线是低频补偿前后的子波所对应的振幅谱；图5是本专利技术用于识别薄互储层的地震数据低频补偿方法的地震子波频谱和时间域地震子波（实线）与低频拓展之后的地震子波频谱和时间域地震子波（虚线）的对比图。图5中振幅以分贝数表示。具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于识别薄互储层的地震数据低频补偿方法，其特征在于是依据对地震频率重新采样的物理原理，对地震数据进行低频补偿的方法，步骤有（1）从地震数据中估算地震子波；（2）设置地震低频成分补偿的延拓因子；（3）拓展地震子波频谱的低频成分；（4）依据拓展前后的子波频谱构建传导滤波器；（5）应用传导滤波器对地震数据进行低频补偿处理；所述步骤（1）从实际地震记录中提取精确反映地震波在地层介质中传播时的波形畸变效应的地震子波。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于识别薄互储层的地震数据低频补偿方法，其特征在于是依据对地震频率重新采样的物理原理，对地震数据进行低频补偿的方法，步骤有（1）从地震数据中估算地震子波；（2）设置地震低频成分补偿的延拓因子；（3）拓展地震子波频谱的低频成分；（4）依据拓展前后的子波频谱构建传导滤波器；（5）应用传导滤波器对地震数据进行低频补偿处理；所述步骤（1）从实际地震记录中提取精确反映地震波在地层介质中传播时的波形畸变效应的地震子波。


2.根据权利要求1所述用于识别薄互储层的地震数据低频补偿方法，其特征在于从地震数据体中估算地震子波；分为三步实现：计算地震数据的功率谱；平滑滤波得到地震子波的振幅谱；确定子波的相位，构建常相位地震子波。


3.根据权利要求1所述用于识别薄互储层的地震数据低频补偿方法，其特征在于所述步骤(2)延拓因子是频变因子，是不同频率的重新采样，而不是常规的与频率无关的常数因子。


4.根据权利要求1所述用于识别薄互储层的地震数据低频补偿方法，其特征在于所述步骤(2)设置地震低频成分的延拓因子,分为两步实现;首先，所述用于识别薄互谱估算地震主频ƒƤ，地震主频近似等于均值频率ƒm；并选取频谱拓展时的参考频率ƒr为0.8ƒƤ≤ƒr<ƒƤ；然后，设置频变的频谱拓展因子为：当0≤ƒ<ƒr时，ɑ(ƒ)=λ+(1-λ)ƒ/ƒr；当ƒ≥ƒr时，ɑ(ƒ)=1;这里ƒ为频率，λ是个可调节的参数，取0<λ≤0.5。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王仰华，
申请(专利权)人：王仰华，
类型：发明
国别省市：北京;11