本发明专利技术提供了一种基于最佳子波的衰减旅行时提取方法及系统，属于地球物理勘探技术领域。所述基于最佳子波的衰减旅行时提取方法通过提取初至时间处的初至波形信号，并将初至波形信号转换到复赛谱域，在复赛谱域提取得到最佳子波，然后利用最佳子波获得衰减旅行时。本发明专利技术除了利用初至的时间信息，还利用了初至波形信息，通过初至波形提取最佳子波，有效利用了叠前地震数据中的冗余信息。在提取子波的过程可以过滤掉部分噪声的干扰，为Q值层析提供更为准确可靠的衰减旅行时。更为准确可靠的衰减旅行时。更为准确可靠的衰减旅行时。
【技术实现步骤摘要】
一种基于最佳子波的衰减旅行时提取方法及系统
[0001]本专利技术属于地球物理勘探
，具体涉及一种基于最佳子波的衰减旅行时提取方法及系统，可应用于地震勘探中的Q值反演技术。
技术介绍
[0002]大地介质中的粘弹性效应客观存在，且会导致地震波能量的吸收衰减，对成像的质量有很大的影响。Q值层析是一种可靠的Q值建模技术，在Q值建模中，衰减旅行时是关键参数之一，其重要程度和速度层析中的初至相当，准确的衰减旅行时是Q值精确建模的前提。
[0003]Q值层析技术最早应用于天然地震研究中，在地壳浅层衰减结构研究中取得了很好的效果，近几年，Q值层析技术在石油地震勘探中也得到了较好的发展。该方法基于射线层析理论，可以有效适应地下Q值横向变化，而且不依赖于绝对振幅，可以获得可靠的Q值分布。在Q值初至波层析中，衰减旅行时是非常关键的参数，传统的谱比法在地层结构简单的情况下可以获得较为准确的衰减旅行时，但是随着偏移距的增大，初至中不仅仅只含有直达波，还可能含有反射波、折射波，这些波形混叠到一起，会导致频谱的错乱，最终导致谱比法求取结果非常不准确。在Q值反射波层析中，如果存在较薄的底层，其顶底界面的反射波也会有混叠的部分，同样会导致频谱的错乱，进而导致衰减旅行时提取不准确，反演结果不可靠。
[0004]针对上述问题，本专利技术提出基于最佳子波的衰减旅行时提取技术，可以有效解决不同波场成分混叠造成的衰减旅行时提取错误问题，为Q值层析提供有力的技术支持，该方法未见相应的文献资料。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种基于最佳子波的衰减旅行时提取方法及系统，使用叠前炮记录提取精确的衰减旅行时，为Q值层析技术提供可靠的衰减旅行时。精确的Q值模型可以帮助有效提高地震偏移剖面的分辨率，而准确的衰减旅行时是Q值层析精确建模的前提，采用本专利技术基于最佳子波的衰减旅行时提取，能够充分利用叠前炮记录的数据信息，为Q值层析提供精确可靠的衰减旅行时，为Q值层析的稳定性和可靠性提供了有力的技术保障。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]本专利技术的第一个方面，提供了一种基于最佳子波的衰减旅行时提取方法，所述方法通过提取初至时间处的初至波形信号，并将初至波形信号转换到复赛谱域，在复赛谱域提取得到最佳子波，然后利用最佳子波获得衰减旅行时。
[0008]本专利技术的进一步改进在于，所述方法包括：
[0009](1)提取叠前炮记录初至位置处的初至波形信号；
[0010](2)将所述初至波形信号转换到复赛谱域；
[0011](3)提取最佳子波；
[0012](4)将最佳子波转换到时间域得到最佳子波时间域信号；
[0013](5)依次对每个炮记录中的每一个地震道进行步骤(1)到(4)的处理，获得每一个地震道的最佳子波；然后建立最小偏移距处最佳子波和任意处最佳子波的关系；
[0014](6)获得衰减斜率，进而获得衰减旅行时。
[0015]本专利技术的进一步改进在于，所述步骤(1)的操作包括：
[0016]在叠前炮记录上拾取初至信息；
[0017]通过汉明窗提取叠前炮记录初至位置处的初至波形信号。
[0018]本专利技术的进一步改进在于，所述步骤(2)的操作包括：
[0019]利用下式将所述初至波形信号转换到复赛谱域得到初至波形信号的复赛谱时间序列：
[0020][0021]其中，即为初至波形信号的复赛谱时间序列，s(t)为初至波形信号。
[0022]本专利技术的进一步改进在于，所述步骤(3)的操作包括：
[0023]利用下面的最佳子波滤波公式对初至波形信号的复赛谱时间序列进行低通滤波得到最佳子波：
[0024][0025]其中，x0为最小偏移距，x
i
为第i道地震道的偏移距，f
c
为最小偏移距处初至波形信号的主频，h(t)是最佳子波。
[0026]本专利技术的进一步改进在于，所述步骤(5)中的建立最小偏移距处最佳子波和任意处最佳子波的关系的操作包括：
[0027]根据谱比法原理，建立最小偏移距处最佳子波和任意处最佳子波的关系如下：
[0028][0029]其中，f指频率，w
i
(f)指第i道地震数据对应最佳子波经傅里叶变换得到的频谱，w
min-offset
(f)指最小偏移距处最佳子波经傅里叶变换得到的频谱，C是常数，t
*
为衰减旅行时。
[0030]本专利技术的进一步改进在于，所述步骤(6)的操作包括：
[0031]通过最小二乘线性拟合确定最小偏移距处最佳子波和任意处最佳子波的关系的衰减斜率：
[0032]k
*
＝-πt
*
[0033]其中，k
*
为衰减斜率，π为圆周率，t
*
为衰减旅行时；
[0034]利用下式计算获得衰减旅行时：
[0035][0036]本专利技术的进一步改进在于，所述最小二乘线性拟合使用经验频带范围为：1Hz～3
·
f
c
。
[0037]本专利技术的进一步改进在于，所述方法进一步包括：
[0038](7)利用下式计算获得射线Q值：
[0039][0040]其中，Q
ray
是射线Q值，t是初至时间，t
*
是路径对应的衰减旅行时。
[0041]本专利技术的第二个方面，提供了一种基于最佳子波的衰减旅行时提取的系统，所述系统包括：存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤：
[0042](1)提取叠前炮记录初至位置处的初至波形信号；
[0043](2)将所述初至波形信号转换到复赛谱域；
[0044](3)提取最佳子波；
[0045](4)将最佳子波转换到时间域得到最佳子波时间域信号；
[0046](5)依次对每个炮记录中的每一个地震道进行步骤(1)到(4)的处理，获得每一个地震道的最佳子波；然后建立最小偏移距处最佳子波和任意处最佳子波的关系；
[0047](6)获得衰减斜率，进而获得衰减旅行时。
[0048]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术解决了当初至波、反射波和折射波不同类型波混叠导致的衰减旅行时无法准确求取问题。在实际问题中，本专利技术除了利用初至的时间信息，还利用了初至波形信息，通过初至波形提取最佳子波，有效利用了叠前地震数据中的冗余信息。在提取子波的过程可以过滤掉部分噪声的干扰，为Q值层析提供更为准确可靠的衰减旅行时。
附图说明
[0049]图1-1为速度梯度模型；
[0050]图1-2为Q值模型；
[0051]图2为模型通过粘声波动方程正演得到的炮记录，纵坐标为时间(s)，横坐标为接收道数；
[0052]图3为图2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于最佳子波的衰减旅行时提取方法，其特征在于：所述基于最佳子波的衰减旅行时提取方法通过提取初至时间处的初至波形信号，并将初至波形信号转换到复赛谱域，在复赛谱域提取得到最佳子波，然后利用最佳子波获得衰减旅行时。2.根据权利要求1所述的基于最佳子波的衰减旅行时提取方法，其特征在于：所述方法包括：(1)提取叠前炮记录初至位置处的初至波形信号；(2)将所述初至波形信号转换到复赛谱域；(3)提取最佳子波；(4)将最佳子波转换到时间域得到最佳子波时间域信号；(5)依次对每个炮记录中的每一个地震道进行步骤(1)到(4)的处理，获得每一个地震道的最佳子波；然后建立最小偏移距处最佳子波和任意处最佳子波的关系；(6)获得衰减斜率，进而获得衰减旅行时。3.根据权利要求2所述的基于最佳子波的衰减旅行时提取方法，其特征在于：所述步骤(1)的操作包括：在叠前炮记录上拾取初至信息；通过汉明窗提取叠前炮记录初至位置处的初至波形信号。4.根据权利要求3所述的基于最佳子波的衰减旅行时提取方法，其特征在于：所述步骤(2)的操作包括：利用下式将所述初至波形信号转换到复赛谱域得到初至波形信号的复赛谱时间序列：其中，即为初至波形信号的复赛谱时间序列，s(t)为初至波形信号。5.根据权利要求4所述的基于最佳子波的衰减旅行时提取方法，其特征在于：所述步骤(3)的操作包括：利用下面的最佳子波滤波公式对初至波形信号的复赛谱时间序列进行低通滤波得到最佳子波：其中，x0为最小偏移距，x
i
为第i道地震道的偏移距，f
c
为最小偏移距处初至波形信号的主频，h(t)是最佳子波。6.根据权利要求5所述的基于最佳子波的衰减旅行时提取方法，其特征在于：所述步骤(5)中的建立最小偏移距处最佳子波和任意处最佳子波的关系的操作包括：根据谱比法原理，建立最小偏移距处最佳子波和任意处最佳子波的关系如下：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊辰，蔡杰雄，郑浩，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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