一种从地震数据提取地震子波的方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种从地震数据提取地震子波的方法、装置、计算机可读存储介质和电子设备。该方法包括：对目标区域的地震数据进行时频变换，以获得地震数据的离散频谱；通过数值逼近法从地震数据的离散频谱中确定地震数据的频率统计值；根据所述频率统计值确定用于描述地震子波的分数阶和参考频率的数值；根据所述分数阶和参考频率的数值计算地震子波的频率域值；根据地震子波的频率域值，通过时频逆变换将频率域的地震子波转换为时间域的地震子波。本发明专利技术从统计性子波提取的角度给出一种精度更高、更符合实际数据情况的子波提取方法，以为估算地下的岩层、油藏等信息提供技术支持。支持。支持。

【技术实现步骤摘要】
一种从地震数据提取地震子波的方法、装置及电子设备


[0001]本专利技术涉及地震勘探
，尤其涉及一种从地震数据提取地震子波的方法、装置、计算机可读存储介质和电子设备。

技术介绍

[0002]作为连接反射系数与地震数据的重要桥梁，地震子波在地震勘探领域起到了关键作用。在地震综合解释领域，对子波的合理估算，可以更好的从地震数据里得到有关地层的数据，以便估算地下的岩层、油藏等信息。
[0003]子波提取的基本框架是褶积模型，包括子波、反射系数序列、含有噪声的地震道。一般而言，子波提取方法主要分为确定性子波提取和统计性子波提取两大类。杨培杰等(2008)对地震子波提取方法进行了归纳和综述。文中指出，确定性子波提取方法首先利用测井资料计算出反射系数序列，然后结合井旁地震道由褶积模型求出地震子波。统计性子波提取方法通过地震道自身来估算子波，包括基于二阶统计量和基于高阶统计量的方法。前者基于地震子波时不变且相位单一，不尽准确。基于高阶统计方法大多源于累积量和多谱理论，基于混合相位假设，更符合实际情况。
[0004]确定性子波提取方法是利用声波测井和密度测井资料，首先计算出反射系数序列，然后结合井旁地震道由褶积模型求出地震子波，包括维纳滤波法、谱除法、线性反演方法、贝叶斯法、循环迭代法等；统计性地震子波提取是指在地层反射系数和地震子波都未知的情况下，仅仅根据观测到的地震记录来估计地震子波。主要包括最小相位子波提取类，如自相关法、Z变换法、四阶矩阵、分形地震子波、ARMA最小相位系统辨识法等；还有混合相位子波提取类如基于高阶统计量法、同态法、相位估计法、累积量匹配法、全通子波匹配法、EYW方程法、子空间法等。
[0005]地震子波提取方法纷繁多样，总体而言，确定性和统计性方法各有优缺点。确定性方法优点是不需要对反射系数序列的分布作任何假设，能得到较为准确的子波；不足之处是容易受各种测井误差的影响。统计性子波的提取方法优点是不需要测井信息就可以得到子波的估计，缺点是需要对地震资料和地下反射系数序列的分布进行某种假设，所得到的的子波精度与假设条件的满足程度有关。后续许多文献提出的子波提取方法，也都是属于这两大类的范畴。
[0006]目前大多数地震子波提取的方法，其理论基础是假设地震子波是零相位的雷克子波。这样的假设在理论条件下成立，并且有很理想的数学解析式表达，具有标准的对称性。然而，针对实际地震数据，由于不满足零相位的严格条件，子波形状有畸变，表现为相位有偏差，子波形状不对称。

技术实现思路

[0007]针对上述问题，本专利技术的实施例提供了一种从地震数据提取地震子波的方法、装置、计算机可读存储介质和电子设备。
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供了一种从地震数据提取地震子波的方法，包括：
[0009]对目标区域的地震数据进行时频变换，以获得地震数据的离散频谱；
[0010]通过数值逼近法从地震数据的离散频谱中确定地震数据的频率统计值；
[0011]根据所述频率统计值确定用于描述地震子波的分数阶和参考频率的数值；
[0012]根据所述分数阶和参考频率的数值计算地震子波的频率域值；
[0013]根据地震子波的频率域值，通过时频逆变换将频率域的地震子波转换为时间域的地震子波。
[0014]根据本专利技术的实施例，所述时频变换包括傅立叶变换；所述时频逆变换包括傅立叶反向变换。
[0015]根据本专利技术的实施例，所述频率统计值包括频率均值和频率方差值。
[0016]根据本专利技术的实施例，按照下式，通过数值逼近法从地震数据的离散频谱中确定地震数据的频率统计值：
[0017][0018][0019]式中，ω
m
是频率均值，ω
σ
是频率方差值，|A(ω)|是地震数据的功率谱。
[0020]根据本专利技术的实施例，按照下式，根据所述频率统计值确定用于描述地震子波的分数阶的数值：
[0021][0022]式中，u是用于描述地震子波的分数阶。
[0023]根据本专利技术的实施例，按照下式，根据所述频率统计值确定用于描述地震子波的参考频率的数值：
[0024][0025]式中，ω0是用于描述地震子波的参考频率。
[0026]根据本专利技术的实施例，按照下式，根据所述分数阶和参考频率的数值计算地震子波的频率域值：
[0027][0028]式中，W(ω)是地震子波的频率域值，τ0是距离零时刻的时间偏移量。
[0029]第二方面，本专利技术实施例提供了一种从地震数据提取地震子波的装置，其特征在
于，包括：
[0030]时频变换模块，用于对目标区域的地震数据进行时频变换，以获得地震数据的离散频谱；
[0031]统计确定模块，用于通过数值逼近法从地震数据的离散频谱中确定地震数据的频率统计值；
[0032]数值计算模块，用于根据所述频率统计值确定用于描述地震子波的分数阶和参考频率的数值；
[0033]频率计算模块，用于根据所述分数阶和参考频率的数值计算地震子波的频率域值；
[0034]时频逆变模块，用于根据地震子波的频率域值，通过时频逆变换将频率域的地震子波转换为时间域的地震子波。
[0035]第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被被处理器执行时，实现如前第一方面所述的一种从地震数据提取地震子波的方法。
[0036]第四方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，其包括：
[0037]处理器；
[0038]用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
[0039]其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如前第一方面所述的一种从地震数据提取地震子波的方法。
[0040]与现有技术相比，本专利技术的上述技术方案具有如下有益效果：
[0041]本专利技术的实施例提出一种广义地震子波的表达式，从统计性子波提取的角度给出一种精度更高、更符合实际数据情况的地震子波提取方法。与常规地震子波提取方法相比，通过本专利技术的实施例获得的地震子波更加精确，更加符合实际情况，更适用于深度域地震解释，通过对地震子波的合理估算，可以更好的从地震数据里得到有关地层的数据，从而为估算地下的岩层、油藏等信息提供科学的参考依据。
附图说明
[0042]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0043]图1显示了本专利技术实施例二的从地震数据提取地震子波的方法的工作流程图；
[0044]图2显示了本专利技术实施例二的实际地震数据；
[0045]图3显示了本专利技术实施例二的所提取的地震子波；
[0046]图4显示了本专利技术实施例二的提取的地震子波的合成记录(虚线)与实际记本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从地震数据提取地震子波的方法，其特征在于，包括：对目标区域的地震数据进行时频变换，以获得地震数据的离散频谱；通过数值逼近法从地震数据的离散频谱中确定地震数据的频率统计值；根据所述频率统计值确定用于描述地震子波的分数阶和参考频率的数值；根据所述分数阶和参考频率的数值计算地震子波的频率域值；根据地震子波的频率域值，通过时频逆变换将频率域的地震子波转换为时间域的地震子波。2.如权利要求1所述的从地震数据提取地震子波的方法，其特征在于，所述时频变换包括傅立叶变换；所述时频逆变换包括傅立叶反向变换。3.如权利要求1所述的从地震数据提取地震子波的方法，其特征在于，所述频率统计值包括频率均值和频率方差值。4.如权利要求3所述的从地震数据提取地震子波的方法，其特征在于，按照下式，通过数值逼近法从地震数据的离散频谱中确定地震数据的频率统计值：数值逼近法从地震数据的离散频谱中确定地震数据的频率统计值：式中，ω
m
是频率均值，ω
σ
是频率方差值，|A(ω)|是地震数据的功率谱。5.如权利要求4所述的从地震数据提取地震子波的方法，其特征在于，按照下式，根据所述频率统计值确定用于描述地震子波的分数阶的数值：式中，u是用于描述地震子波的分数阶。6.如权利要求5所述的从地震数据提取地震子波的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱童，李京南，张如一，
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：