高分辨率复谱分解时频空间域振幅随偏移距变化校正方法技术

本发明专利技术提供一种高分辨率复谱分解时频空间域振幅随偏移距变化校正方法，包括对叠前共反射点道集采用高分辨率复谱分解方法进行时频分析得到时频域叠前道集；划分不同频段数据并确定参考频带；对得到的参考频带数据和不同频段数据进行拟合求取振幅随偏移距变化趋势公式；根据参考频带数据计算各个频段数据的振幅随偏移距变化校正因子，并在时频空间域中进行校正；对校正后的分频道集数据进行重构得到AVO相对保幅性较好的叠前道集；该方法有效改善叠前道集质量，生成的相对保幅叠前道集服务于振幅随偏移距变化分析及叠前反演等储层预测和流体检测技术，可广泛用于地震叠前道集优化处理。化处理。化处理。

【技术实现步骤摘要】
decomposition and spectral decomposition[C].SEG Technical Program Expanded Abstracts，2018：3317-3321.)等。地震偏移距均衡方法是一种基于模型的随偏移距变化的振幅均衡方法，该方法仅能校正补偿地震波振幅随偏移距变化的吸收衰减，而不能校正补偿随深度和频率变化的吸收衰减。与炮检距有关的吸收补偿方法是基于反Q滤波技术只对与炮检距有关的吸收衰减效应进行补偿，但首先需要知道地层介质的品质因子Q值，而品质因子Q值通常不能准确求取，而且反Q滤波的同时降低了地震记录的信噪比。基于谱反演技术的谱白化方法是在已知地震子波的前提条件下，利用频谱反演方法对地震数据进行反演来实现谱白化过程，进而补偿地震波振幅随频率和时间变化的吸收衰减，而在真实情况中地震子波是时变、空变及频变的，现有的子波提取方法很难获得精确的地震子波，因此会严重影响基于谱反演技术的谱白化方法的吸收衰减补偿效果。同时，目前工业界针对叠前共反射点(CRP)道集振幅随偏移距变化(AVO)保幅性问题，并没有一个成熟的基于叠前共反射点(CRP)道集的振幅随偏移距变化(AVO)校正优化处理技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种高分辨率复谱分解时频空间域振幅随偏移距变化校正方法，高效准确并符合地下介质吸收衰减真实情况，可提高叠前共反射点(CRP)道集振幅随偏移距变化(AVO)相对保幅性。
[0006]本专利技术的目的是由以下技术方案实现的。
[0007]本专利技术高分辨率复谱分解时频空间域振幅随偏移距变化校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0008]第一步，在研究区叠前时间偏移成像处理后得到的叠前共反射点(CRP)道集g(x，t)基础上，根据叠前共反射点(CRP)道集中测量出的偏移距、振幅以及地震资料对应的均方根速度，计算出对应的入射角和反射系数，得到叠前角度道集(CAG)d(θ，t)；
[0009]第二步，从叠前角度道集d(θ，t)中选取研究时窗为t
w
的目的层段角度道集
[0010]第三步，采用高分辨率复谱分解方法对时窗t
w
内目的层段角度道集的每一道数据进行时频分析，得到对应的时频域叠前角度道集
[0011]第四步，对时窗t
w
内目的层段时频域叠前角度道集的不同角度数据进行频谱分析，并对不同角度数据的频谱进行叠加显示，从中选择振幅随偏移距变化(AVO)趋势正确的相对低频段作为参考频带；
[0012]第五步，在得到时频域叠前角度道集的基础上根据参考频带的频率范围利用高分辨率复谱分解方法重构生成参考频段对应的角度道集
[0013]第六步，在得到时频域叠前角度道集的基础上根据实际需求将其划分为若干个频段，并利用高分辨率复谱分解方法重构生成不同频段对应的角度道集
[0014]第七步，对第五步骤和第六步骤中得到的参考频段角度道集和不同频段角度道集的每一道数据进行拟合求取振幅随偏移距变化(AVO)趋势公式
[0015]第八步，根据第七步骤得到的参考频段角度道集的振幅随偏移距变化(AVO)趋势公式及不同频段角度道集的振幅随偏移距变化(AVO)趋势公式计算各个频段角度道集的时频空间域振幅随偏移距变化(AVO)校正因子
[0016]第九步，利用第八步骤计算得到的振幅随偏移距变化(AVO)校正因子在时间、频率和空间域中对不同频段角度道集数据进行振幅随偏移距变化(AVO)校正补偿，得到校正补偿后的不同频段角度道集数据；
[0017]第十步，对第九步骤计算得到的校正后的不同频段角度道集进行数据重构，得到最终振幅随偏移距变化(AVO)相对保幅性较好时域叠前角度道集数据。
[0018]前述的高分辨率复谱分解时频空间域振幅随偏移距变化校正方法，其特征在于：所述第一步骤中，叠前共反射点道集向叠前角度道集转换时，采用的是射线参数法，即公式：
[0019][0020]其中，θ是入射射线与时间轴之间的夹角；v
rms
为均方根速度；v
int
为层速度，可以利用Dix公式通过均方根速度求取层速度；x为偏移距；t为地震波双程走时；
[0021]所述第三步骤中，高分辨率复谱分解方法是高精度地震信号分解与重构算法，其将谱分解描述为一个线性反演问题，然后采用稀疏约束正则化策略求解该线性反演问题，最终得到一个具有高时频分辨率的时频谱；该高分辨率复谱分解方法的数学模型公式为：
[0022][0023]其中，b代表地震信号；W
i
表示以频率f
i
为主频的与频率相关的复子波卷积矩阵，r
i
表示与W
i
相对应的与频率相关的复反射系数，N代表参与计算的频率个数，且i＝1，2，...，N；A表示复子波卷积矩阵库，x表示与频率相关的复反射系数矩阵；释表示随机噪声；
[0024]在求解上述线性反演问题后，得到与频率相关的复反射系数矩阵x，将x＝(r
1 r2ꢀ…ꢀ
r
N
)
T
进行转置运算变为(r
1 r2ꢀ…ꢀ
r
N
)的形式，即可以看作是通过反演得到的时频谱；在地球物理反演中，线性反演问题通常是一个欠定问题，为了降低解的不确定性并获得稀疏
的时频谱，就需要对x执行稀疏约束，进而将线性反演问题转化为基追踪去噪问题进行求解，即公式：
[0025][0026]其中，权重参数μ＞0，用于在最小化过程中控制上式中前后两项的相对权重，表示L2范数的平方，代表复数集，||
·
||1表示L1范数；通过采用高效且鲁棒的交替方向优化算法求解无约束基追踪去噪问题后，便可得到高分辨率时频谱x；
[0027]所述第六步中划分频段方法和不同频段对应的角度道集是通过以下方法确定和获得：
[0028]在实际应用中，首先对叠前角度道集数据进行频谱分析和确定有效频带范围，然后根据地震信号在有效频带内的能量分布，确定分频方案；最后利用高分辨率复谱分解方法重构生成不同频段对应的角度道集数据；
[0029]所述第七步骤中拟合求取振幅随偏移距变化(AVO)趋势公式通过以下方法得到：基于叠前道集符合Shuey二项近似式的假设对叠前道集进行振幅随偏移距变化(AVO)趋势拟合，Shuey二项近似式为：
[0030][0031]式中，代表反射波振幅，为截距，为梯度，θ为入射角；
[0032]利用第五步骤和第六步骤中得到的参考频段角度道集和不同频段角度道集以及入射角θ，代入到上式中，分别对上式中的截距和梯度进行拟合，得到对应的参考频段角度道集的振幅随偏移距变化(AVO)趋势公式和不同频段角度道集的振幅随偏移距变化(AVO)趋势公式
[0033]所述第八步骤中，时频空间域振幅随偏移距变化(AVO)校正因子通过以下公式计算得到：
[0034][0035本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高分辨率复谱分解时频空间域振幅随偏移距变化校正方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，在研究区叠前时间偏移成像处理后得到的叠前共反射点(CRP)道集g(x，t)基础上，根据叠前共反射点(CRP)道集中测量出的偏移距、振幅以及地震资料对应的均方根速度，计算出对应的入射角和反射系数，得到叠前角度道集(CAG)d(θ，t)；第二步，从叠前角度道集d(θ，t)中选取研究时窗为t
w
的目的层段角度道集第三步，采用高分辨率复谱分解方法对时窗t
w
内目的层段角度道集的每一道数据进行时频分析，得到对应的时频域叠前角度道集第四步，对时窗t
w
内目的层段时频域叠前角度道集的不同角度数据进行频谱分析，并对不同角度数据的频谱进行叠加显示，从中选择振幅随偏移距变化(AVO)趋势正确的相对低频段作为参考频带；第五步，在得到时频域叠前角度道集的基础上根据参考频带的频率范围利用高分辨率复谱分解方法重构生成参考频段对应的角度道集第六步，在得到时频域叠前角度道集的基础上根据实际需求将其划分为若干个频段，并利用高分辨率复谱分解方法重构生成不同频段对应的角度道集第七步，对第五步骤和第六步骤中得到的参考频段角度道集和不同频段角度道集的每一道数据进行拟合求取振幅随偏移距变化(AVO)趋势公式第八步，根据第七步骤得到的参考频段角度道集的振幅随偏移距变化(AVO)趋势公式及不同频段角度道集的振幅随偏移距变化(AVO)趋势公式计算各个频段角度道集的时频空间域振幅随偏移距变化(AVO)校正因子第九步，利用第八步骤计算得到的振幅随偏移距变化(AVO)校正因子在时间、频率和空间域中对不同频段角度道集数据进行振幅随偏移距变化(AVO)校正补偿，得到校正补偿后的不同频段角度道集数据；
第十步，对第九步骤计算得到的校正后的不同频段角度道集进行数据重构，得到最终振幅随偏移距变化(AVO)相对保幅性较好时域叠前角度道集数据。2.根据权利要求1所述的高分辨率复谱分解时频空间域振幅随偏移距变化校正方法，其特征在于：所述第一步骤中，叠前共反射点道集向叠前角度道集转换时，采用的是射线参数法，即公式：其中，θ是入射射线与时间轴之间的夹角；v
rms
为均方根速度；v
int
为层速度，可以利用Dix公式通过均方根速度求取层速度；x为偏移距；t为地震波双程走时；所述第三步骤中，高分辨率复谱分解方法是高精度地震信号分解与重构算法，其将谱分解描述为一个线性反演问题，然后采用稀疏约束正则化策略求解该线性反演问题，最终得到一个具有高时频分辨率的时频谱；该高分辨率复谱分解方法的数学模型公式为：其中，b代表地震信号；W...

【专利技术属性】
技术研发人员：张生强，张志军，谭辉煌，郭军，李英，段新意，郑江峰，孙佳林，刘恭利，肖广锐，高伟，陈平，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司天津分公司，
类型：发明
国别省市：