[发明专利]由叠前时间偏移直接扫描确定地层叠加品质因子方法

权利要求书

1.一种由叠前时间偏移直接扫描确定地层叠加品质因子方法，其特征在于采用以下步骤：A)用拖缆或测线记录由人工震源激发的经地下地层反射的地震信号，记录到磁带上；B)从磁带上读取地震信号，根据地层性质和地震信号衰减特征初步确定Q值扫描步长和待扫描Q值。C)对于每一个扫描Q值，应用常Q反Q滤波快速补偿叠前地震数据，时变地拓宽地震波频带。D)对补偿后的叠前地震数据进行保幅叠前时间偏移，形成与该扫描Q值相对应的粘性补偿偏移后的数据体。E)对于每一个粘性补偿数据体，沿着空间方向，抽取彼此相邻的3或5个共反射点道集，叠加后形成超道集。F)对于每个超道集，沿着偏移距方向，按照近、中、远分别抽取彼此相同道数的地震数据进行水平叠加，形成沿偏移距方向分布的叠加道。G)采用广义S变换对每个叠加道进行时频分析，获取叠加道中每一个反射界面处的瞬时频谱。然后选定了海水界面或者是浅层、近偏移距叠加数据道的第一个强反射界面处的瞬时频谱作为参考谱。H)采用频谱修正技术对每一个反射界面处的瞬时频谱进行频谱修正，再与参考谱相除，并计算平均导数。I)以时间方向和偏移距方向的平均导数达到双重最小作为正确叠加Q值选取准则，对于每一个目标反射层，在所有扫描Q值计算出的平均导数中搜索，最小平均导数所对应的扫描Q值即为该反射界面处的叠加Q值。J)分别沿着时间和空间对叠加Q值进行插值、平滑，形成与成像空间相匹配的叠加Q值场，并作为粘性介质叠前时间偏移的输入数据文件。

2.根据权利要求1所述的一种由叠前时间偏移直接扫描确定地层叠加品质因子方法，其特征在于：在B步骤中，从磁带上读取地震信号，根据地层性质和地震信号衰减特征初步确定Q值扫描步长和待扫描Q值是这样实现的：

从地震数据体中分别抽取一道近偏移距和一道远偏移距数据，利用广义S变换分别求取其瞬时频谱，分别考察其瞬时频谱的峰值频率大小和频带宽度变化情况，如果峰值频率随着传播距离的增加，向低频移动较大，且频带迅速变窄，代表吸收强烈，反之则代表吸收较弱，借此来确定地层粘性吸收的强弱。结合已知的地层速度信息，利用地震波速度与品质因子的经验关系Q＝14v^2.2给出时变的叠加Q值扫描范围和扫描步长。

3.根据权利要求1所述的一种由叠前时间偏移直接扫描确定地层叠加品质因子方法，其特征在于：在D步骤中，对补偿后的叠前地震数据进行保幅叠前时间偏移，形成与该扫描Q值相对应的粘性补偿偏移后的数据体是这样实现的：令V_rms为成像点处的叠加速度，T为成像点处的时间深度，x为炮点或检波点到成像点的水平距离，对于炮点求解方程：

Tvrms2px1-vrms2px2+x=0]]>

得到g＝p_xv_rms，代入下式可以得到炮点到成像点处的走时t_s与幅值A_s：

ts=1-g2T+gx/vrms]]>

As=2π(1-g2)3Tvrms]]>

同理，可得到检波点到成像点的走时t_r与幅值A_r。令f(t)为该检波点的地震记录，则应用深度偏移反褶积成像条件得到保幅叠前时间偏移的成像幅值I(T)：

I(T)=ArAsfh(ts+tr)]]>

式中f_h(t)在二维情况下为f(t)的半导数，即：

其中：j为单位虚数，ω为频率；和分别代表正、反傅立叶变换。在偏移中，对地震道应用快速傅立叶变换，在有效频带范围内对每个频率分量乘上然后反傅立叶变换到时间域得到半导数地震记录，在求半导数后的地震记录中拾取t_s+t_r时刻的值，然后乘上由幅值确定的权系数A_r/A_s，即得到该地震道在该成像点的偏移幅值。由于实际地震记录是离散的，上述幅值的拾取可通过四点插值实现。

4.根据权利要求1所述的一种由叠前时间偏移直接扫描确定地层叠加品质因子方法，其特征在于：在H步骤中，采用频谱修正技术对每一个待拾取反射界面处的瞬时频谱进行频谱修正，再与参考谱相除，并计算平均导数。是这样实现的：

1)首先采用频域动校拉伸校正技术消除偏移过程中对中浅层远偏移距瞬时频谱所造成的线性压缩作用，其校正公式如下：

A(f)≈(1+x2/[v2(t0)t02])1/2B(f)]]>

其中，A(f)为拉伸校正后的瞬时频谱，B(f)为拉伸校正前的瞬时频谱；x为偏移距，单位为米；t₀为零偏移距双程旅行时，单位为秒。v(t₀)为均方根速度，单位为米/秒。校正后瞬时频谱得到拓展，消除了由动校拉伸作用所带来的计算误差。

2)按照先时间方向后偏移距方向分别求取每一个目标层的瞬时频谱与参考谱的比值谱，再求取对数获得对数比值谱：

ln(A2(ω)A1(ω))=ln(g(t2)g(t1))+ln(R2(ω)R1(ω))-ωt22(1Q~eff-1Qeff)]]>

其中：g₁(t)，g₂(t)分别为目标层和参考层的几何扩散损失。R₁(ω)，R₂(ω)分别为目标层和参考层的反射系数谱，A₁(ω)，A₂(ω)为目标层和参考层的瞬时频谱，t₂为目标层的走时，Q_eff和分别目标层的真实叠加Q值和扫描Q值。

3)采用中值滤波加五点加权平滑滤波进一步消除对数比值谱中的一些孤立点、突变点和噪声，尽可能地减少非补偿因素对频谱的影响；在有效频率范围内，将对数比值谱对频率求导，累加后除以频率个数，得到对数比值谱的平均导数，对数比值谱的求导可以消除薄层调谐作用对叠加Q值拾取的影响。