基于对数时频域双曲平滑的动态反褶积方法技术

本发明专利技术涉及一种基于对数时频域双曲平滑的动态反褶积方法，时频谱平滑方法的选择直接决定了吸收衰减和震源子波的质量，对动态反褶积结果具有至关重要的影响。常规时频域的双曲平滑方法主要借助除法实现吸收衰减和震源函数的分离，需要在分母中增加白噪因子以确保数值稳定性。这将明显降低迭代效率，致使吸收衰减与震源子波估求不准确，必将对最终结果造成不利影响。鉴于此，本发明专利技术将双曲平滑方法推广到对数时频域，运用线性拟合(舍去截距)与减法实现了吸收衰减和震源函数的完美分离，避免了白噪因子的使用，提高了迭代效率。另外，本发明专利技术提出了一种分段线性化方法，克服了实际处理中吸收衰减曲线并非呈单一线性的瓶颈。模型测试和实际资料处理结果从诸多方面都证明了本发明专利技术相对于传统方法的优越性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地球物理勘探领域，涉及在对数时频域实现双曲平滑，进而完成动态反褶积，提高地震资料分辨率。
技术介绍
反褶积是地震资料处理中的一个基础环节，不仅能有效压缩地震记录中的地震子波，并且可以压制鸣震和多次波，能够明显提高地震数据的垂向分辨率。经过半个多世纪的发展，反褶积已演化多种成熟的方法，如最小平方反褶积、预测反褶积、子波整形反褶积、同态反褶积等。然而，目前大多数反褶积方法均建立在常规Robinson褶积模型之上，认为地震子波不随时间变化，忽略了地层的吸收衰减等效应，限制了其适用范围和实际价值，属于静态反褶积的范畴。动态褶积模型考虑了地层的吸收衰减，由Margrave等人推导化简并引入地震勘探领域(Margrave, 1998 ;Margrave等,2002)。在时频域,该模型表示为震源子波、吸收衰减与反射系数相乘的形式，若只考虑幅值关系，其形式为权利要求1.，其特征在于采用以下步骤实现 步骤I:根据POU条件，确定ー套分析时窗与合成时窗； 步骤2 :借助分析时窗与快速傅里叶变换实现Gabor变换，获得输入地震道的时频谱，并对其值谱取对数获得对数频谱； 步骤3 :根据地震资料的信噪比确定有效振幅水平，确定双曲平滑的时频范围并执行双曲划分； 步骤4 :用本专利技术所采用的算法在对数时频域执行双曲平滑，运用迭代思想，通过分段线性拟合并舍去截距的方法，不断优化对吸收衰减的估计。随后移除吸收衰减的影响，根据纵向(时间方向)平均、横向(频率方向)平滑求震源子波； 步骤5 :采用最小相位假设构建传播子波谱，形成反褶积因子，在时频域执行反褶积；步骤6 :借助合成时窗与逆傅里叶变换实现反Gabor变换，将反褶积结果转换到时间域，取其实部作为最终输出結果。2.根据权利要求I所述的，其特征在干，步骤4采用对数时频域双曲平滑方法，解决了常规双曲平滑方法估求吸收衰减和震源子波不准确的缺点，并且减小了白噪因子对最終結果的影响。在对数时频域中，吸收衰减函数转化为关于tf的线性表达式La (t，f) = tf(-Ji/Q)，地震道的动态褶积模型转换为、(〖,/)=ゲ(-〃/0 + [ら(/) + 4ひ，/) I，即动态褶积模型的斜率与表征吸收衰减的Q值密切相关，截距则包含子波项与反射系数项。因此通过最佳线性拟合求斜率，同时舍去截距项，可以在估计吸收函数的过程避免子波与反射系数非白噪的影响，实现吸收函数的精确求解。3.根据权利要求I所述的，其特征在干，步骤4采用迭代思路不断移除震源子波的影响，获得准确的吸收衰减信息。之后，从动态褶积模型中减去该吸收衰减信息，并沿时间方向取均值，频率方向利用矩形窗褶积平滑进而获得震源子波的频率响应。由此实现传播子波的估算。4.根据权利要求I所述的，其特征在干，步骤4将原时频域中的除法运算转换成对数时频域的減法运算，避免了白噪因子的使用，减小了人为因素对最終結果的影响。5.根据权利要求I所述的，其特征在干，在处理实际地震数据时，简单的线性拟合难以满足要求，需要利用吸收衰减曲线上各点斜率，采用类似于测井曲线分层的思路执行分段线性拟合。全文摘要本专利技术涉及一种，时频谱平滑方法的选择直接决定了吸收衰减和震源子波的质量，对动态反褶积结果具有至关重要的影响。常规时频域的双曲平滑方法主要借助除法实现吸收衰减和震源函数的分离，需要在分母中增加白噪因子以确保数值稳定性。这将明显降低迭代效率，致使吸收衰减与震源子波估求不准确，必将对最终结果造成不利影响。鉴于此，本专利技术将双曲平滑方法推广到对数时频域，运用线性拟合(舍去截距)与减法实现了吸收衰减和震源函数的完美分离，避免了白噪因子的使用，提高了迭代效率。另外，本专利技术提出了一种分段线性化方法，克服了实际处理中吸收衰减曲线并非呈单一线性的瓶颈。模型测试和实际资料处理结果从诸多方面都证明了本专利技术相对于传统方法的优越性。文档编号G01V1/36GK102854530SQ20121024179公开日2013年1月2日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日专利技术者孙赞东, 孙学凯 申请人:孙赞东, 孙学凯本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于对数时频域双曲平滑的动态反褶积方法，其特征在于采用以下步骤实现：步骤1：根据POU条件，确定一套分析时窗与合成时窗；步骤2：借助分析时窗与快速傅里叶变换实现Gabor变换，获得输入地震道的时频谱，并对其值谱取对数获得对数频谱；步骤3：根据地震资料的信噪比确定有效振幅水平，确定双曲平滑的时频范围并执行双曲划分；步骤4：用本专利技术所采用的算法在对数时频域执行双曲平滑，运用迭代思想，通过分段线性拟合并舍去截距的方法，不断优化对吸收衰减的估计。随后移除吸收衰减的影响，根据纵向(时间方向)平均、横向(频率方向)平滑求震源子波；步骤5：采用最小相位假设构建传播子波谱，形成反褶积因子，在时频域执行反褶积；步骤6：借助合成时窗与逆傅里叶变换实现反Gabor变换，将反褶积结果转换到时间域，取其实部作为最终输出结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙赞东，孙学凯，
申请(专利权)人：孙赞东，孙学凯，
类型：发明
国别省市：