[发明专利]一种确定地震数据反射界面位置的方法

说明书

技术领域

本发明属于石油地球物理勘探领域，具体涉及一种确定地震数据反射界面位置的方法。

背景技术

地球物理勘探中，反射波的传播在地壳介质的分界面处会产生速度和方向的变化，这些都是地球物理信号的奇异性，判断出奇异性的大小和位置就可以对异常现象作出解释，所以反射界面位置的确定对地球物理勘探研究具有特殊意义。当地下岩层存在分界面时，返回地面的反射波就会引起地面振动，这时，一个排列上所有地震道也就都会跳动，因而会在地震记录上出现波峰、波谷构成的同相轴。一般地层含油气后其与上下岩层差别较大，这时在地震记录上会出现振幅比较强的同相轴。在地震记录上不仅能找到可能的含油气地层(当然还要参考其他信息)，还能计算出含油气层的倾斜角度及埋藏深度。所以，研究反射界面的位置有着很重要的价值。

为了有效提取地震剖面中的同相轴，地球物理学界提出了多种有效的计算方法，如神经网络、小波分析、模式识别、混沌理论、图像边缘检测等等。但是利用神经网络进行同相轴追踪，效率低以及大量的迭代运算满足不了实时性处理。为了有效解决上述方法存在的不足，很多学者便开始采用简单的图像处理方法，如选择具有良好特性的、改进的Sobel算子对地震剖面图像进行边缘检测，但得到的同相轴比较模糊、分辨率不高，且由于噪声因素引起的边缘信息也被提取出来，造成同相轴的错判。而利用边缘检测的Canny算子的方法，则先对图像边缘提取，然后提取边缘检测的结果中的灰度突变区域的包络线的中轴作为同相轴的检测追踪结果，当分辨率较高时可以得到比较准确的同相轴检测结果，但Canny算子对噪声比较敏感，且参数的选取关系着是否精确提取，而一般地震数据先验知识都是不知道的，所以参数的选择上存在很大的误差。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种确定地震数据反射界面位置的方法，针对利用神经网络进行同相轴追踪，效率低以及大量的迭代运算满足不了实时性处理的缺点，通过对地震数据进行Hilbert变换，得到虚地震记录，进而求得瞬时振幅和瞬时相位，并将瞬时振幅与极性反转前后地震记录的瞬时相位一阶差分之和进行加权，得到复合属性，利用这种复合属性可以比较准确、可靠地识别地震反射界面的位置，也可得到准确的同相轴检测结果。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种确定地震数据反射界面位置的方法，包括：

一种确定地震数据反射界面位置的方法，包括：

(1)设地震波为f(t)，对其进行Hilbert变换，求取实地震信号的解析信号，得到地震波f(t)的瞬时振幅、瞬时相位剖面θ(t)和瞬时频率；

(2)基于地震波瞬时相位剖面θ(t)进行一阶差分运算，得到瞬时相位一阶差分G(t)，则

G(t)＝θ(t+1)-θ(t)；

(3)对地震数据f(t)进行极性反转处理得到F(t)＝-f(t)，对F(t)进行Hilbert变换，得到瞬时相位剖面θ₁(t)，再对瞬时相位剖面θ₁(t)进行一阶差分运算，得到极性反转后的地震波瞬时相位一阶差分j(t)，对其求相反数得到J(t)＝-j(t)；

(4)将步骤(2)和步骤(3)的结果作为输入，利用下式对两个结果进行加权相加运算：

M(t)＝a₁*G(t)+a₂*J(t)

其中a₁+a₂＝1，a₁代表地震数据中波谷占的权重，a₂代表地震数据中波峰占的权重；

(5)将步骤(4)的结果M(t)与原始地震波f(t)相乘得到新的属性Q(t)：Q(t)＝M(t)*f(t)，并选取阈值滤去新的属性Q(t)中的较低值，获得准确的反射界面位置。

所述新的属性Q(t)是由不同振幅的脉冲组成，其中小振幅脉冲为干扰信号，而大振幅脉冲为真实反射界面的位置。

所述选取阈值滤去新的属性Q(t)中的较低值，获得准确的反射界面位置是这样实现的：

通过实验选取阈值；

将新的属性Q(t)中的振幅小于或等于阈值的脉冲滤去，得到的结果即为准确的反射界面位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：