【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地震资料处理，尤其涉及一种地震信号高频扩展方法及装置。
技术介绍
1、随着油气勘探目标逐步由构造油气藏转向岩性、非常规等复杂油气藏，对于薄储层和小断裂等小尺度地质目标的识别与刻画对地震勘探精度提出了更高的要求，目前采集的地震信号分辨率很难满足有效识别薄储层和小断裂的实际需求，提高地震信号的分辨率对于提高复杂油气藏勘探成功率意义重大。
2、地震信号中反射系数是全频带的，只要有阻抗差异，薄层都能反映，但地震子波是带限的，导致地震信号也是带限的，频宽窄，分辨率也较低，难以识别薄层或薄互层。提高分辨率一直以来都是地震资料处理中的关键环节，也是制约油气勘探精度的重要因素，它对高分辨率处理技术提出了越来越高的要求。
3、一般地震信号提高分辨率的方法为反褶积，主要的原理是压缩子波，反褶积类方法可在一定程度提高地震信号频率。但是，现有反褶积地震高频扩展方法复杂情况下难以有效压缩子波，提高频率能力有限，而且会导致地震数据信噪比明显降低，同相轴连续性差，出现很多假断裂，地震信号的保真保幅特征也难以保持，导致地震构造解释精细低，储层预测误差大。若要在保持地震采集资料中的有效频率成分的同时，充分挖掘其中蕴含的宽频信息，亟需更为先进有效的地震高频扩展方法和技术。
4、在中国专利申请文献cn113419275a中，公开了一种基于稀疏字典学习的高分辨率地震处理方法，包括：对地震子波序列进行上采样和平滑插值处理，对地层厚度模型进行上采样和一倍的补零延拓处理，对两者进行褶积得到地震响应模型，通过逐道余弦变换得到学
5、现有技术具有如下不足之处：
6、1.在复杂情况下，难以有效压缩子波，提高频率能力有限；
7、2.导致地震数据信噪比明显降低，同相轴连续性差，出现很多假断裂；
8、3.地震信号的保真保幅特征难以保持，导致地震构造解释精细低，储层预测误差大。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种地震信号高频扩展方法及装置，包括如下步骤：获取需要高频扩展的保真保幅的叠后地震数据，从获取的保真保幅的叠后地震数据中提取地震信号；将地震信号变换到频率域；在频率域对地震信号进行高频扩展；在频率域消除子波，并将高频扩展后的地震信号变换到时间域；利用井资料、已知地质信息，确定高频扩展后资料的可靠性，并用地震资料进行构造解释和储层预测。本专利技术的高频扩展效果优于传统反褶积地震高频扩展方法，可为精细构造解释和薄储层预测提供高分辨率的地震资料，能够满足当前精细目标勘探的需求。在不降低地震资料信噪比和同相轴横向连续性的前提下，有效拓宽了地震信号的高频成份，高频扩展后的地震剖面保真保幅特征得到很好的保持，为陆相薄砂体构造解释和储层预测提供可靠的高频资料。
2、本专利技术提供了一种地震信号高频扩展方法，包括如下步骤：
3、获取需要高频扩展的保真保幅的叠后地震数据，从获取的保真保幅的叠后地震数据中提取地震信号；
4、将地震信号变换到频率域；
5、在频率域对地震信号进行高频扩展；
6、在频率域消除子波，并将高频扩展后的地震信号变换到时间域；
7、利用井资料、已知地质信息，确定高频扩展后资料的可靠性，并用地震资料进行构造解释和储层预测。
8、优选地，将地震信号变换到频率域的具体方法包括：
9、时域地震信号由下式表示：
10、s(t)＝r(t)*w(t)
11、变换到频率域的地震信号由下式表示：
12、s'(f)＝f(s(t))＝r'(f)·w'(f)
13、其中，
14、s(t)为时域地震信号；
15、s'(f)为频率域地震信号；
16、w(t)为时域地震子波；
17、w'(f)为频率域地震子波；
18、r(t)为时域反射系数；
19、r'(f)为频率域反射系数；
20、f表示傅里叶变换。
21、地震信号由反射系数序列与地震子波进行褶积，反射系数序列表示地层阻抗差异参数，地震子波是地震勘探过程中人工震源激发的尖脉冲传播到一定距离时波形逐渐稳定时形成的地震波。由此，本专利技术给出了上述时域地震信号。
22、优选地，在频率域对地震信号进行高频扩展具体方法如下：
23、地震信号时域高频扩展由下式表示：
24、shf(t)＝r(t)*w(at)
25、时域高频扩展地震信号变换至频率域由下式表示：
26、
27、其中，
28、shf(t)为时域高频扩展的地震信号；
29、s'hf(f)为时域高频扩展地震信号变换至频率域的地震信号；
30、w(at)为尺度变换后的时域地震子波；
31、为尺度变换后的频率域地震子波；
32、a为尺度变换因子，a＞1。
33、地震信号高频扩展关键在于压缩子波，或者说是地震子波频谱的扩展，从信号尺度变换特性来说，时域的压缩，对应着频域的扩展。由于地震信号在时域反射系数与子波的褶积计算比较复杂，通过傅里叶变换到频率域，褶积计算变换为乘积计算。本专利技术创新性地在频率域对地震信号进行高频扩展，实现压缩子波的目的，并通过在频率域消除子波，克服了传统的通过压缩子波获取高频所带来的信噪比低的缺点。
34、优选地，在频率域消除子波，并将高频扩展后的地震信号变换到时间域，具体方法包括：
35、在频率域对小时窗地震信号的频率进行拓宽并傅里叶逆变换到时间域；
36、对紧邻的下个小时窗进行拓频，直至完成整道地震信号的拓频；
37、对整个三维地震数据的每道信号重复上述的两步进行拓频，获得高分辨率的地震数据。
38、优选地，依据地震数据的时窗确定傅里叶变换的小时窗。
39、优选地，在频率域对小时窗地震信号的频率进行拓宽并傅里叶逆变换到时间域包括：
40、去除地震信号高频扩展频率域中的子波，得到如下公式：
41、
42、实际地震子波是时变和空变的，无法获得真实的地震子波，即无法直接通过压缩子波来获得地震信号的高频，本专利技术创新性地去除地震信号高频扩展频率域中的子波，消除子波的影响。
43、纵向小时窗内层段反射系数为均匀分布的白噪声，在保留三位小数时，尺度变换前后的小时窗内反射相等，则有下面的公式：
44、
45、将第n个时窗内的地震信号高频扩展由下式表示本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种地震信号高频扩展方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，将地震信号变换到频率域的具体方法包括：
3.根据权利要求2所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，在频率域对地震信号进行高频扩展具体方法如下：
4.根据权利要求3所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，在频率域消除子波，并将高频扩展后的地震信号变换到时间域，具体方法包括：
5.根据权利要求4所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，依据地震数据的时窗确定傅里叶变换的小时窗。
6.根据权利要求5所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，在频率域对小时窗地震信号的频率进行拓宽并傅里叶逆变换到时间域包括：
7.根据权利要求6所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，对紧邻的下个小时窗进行拓频，直至完成整道地震信号的拓频，具体为：将所有时窗内的频率域频率扩展地震信号加在一起，得到频率域高频扩展的完整地震信号：
8.根据权利要求7所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，利用井资料、已知地质信息，确定
9.根据权利要求8所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，用地震资料进行构造解释和储层预测具体包括：在高频扩展后的地震资料上进行地震构造解释和储层预测。
10.根据权利要求9所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，在高频扩展后的地震资料上进行地震构造解释和储层预测包括通过层位追踪、断层解释以及地层弹性参数反演中至少一项进行地震构造解释和储层预测。
11.根据权利要求10所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，通过层位追踪进行地震构造解释和储层预测，具体为：
12.根据权利要求10所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，通过断层解释进行地震构造解释和储层预测具体为：
13.根据权利要求10所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，通过地层弹性参数进行地震构造解释和储层预测具体为：
14.一种地震信号高频扩展装置，其特征在于，采用权利要求1-13任一项所述的地震信号高频扩展方法，包括：地震信号获取模块、地震信号频率扩展模块和高频扩展结果验证模块；
...【技术特征摘要】
1.一种地震信号高频扩展方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，将地震信号变换到频率域的具体方法包括：
3.根据权利要求2所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，在频率域对地震信号进行高频扩展具体方法如下：
4.根据权利要求3所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，在频率域消除子波，并将高频扩展后的地震信号变换到时间域，具体方法包括：
5.根据权利要求4所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，依据地震数据的时窗确定傅里叶变换的小时窗。
6.根据权利要求5所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，在频率域对小时窗地震信号的频率进行拓宽并傅里叶逆变换到时间域包括：
7.根据权利要求6所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，对紧邻的下个小时窗进行拓频，直至完成整道地震信号的拓频，具体为：将所有时窗内的频率域频率扩展地震信号加在一起，得到频率域高频扩展的完整地震信号：
8.根据权利要求7所述的地震信号高频扩展方法，其特征在于，利用井资料、...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，宋永，王小军，郭旭光，齐洪岩，唐廷明，于江龙，李维，黄立良，高阳，吴俊军，何文军，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。