[发明专利]一种地层品质因子Q的估算方法

权利要求书

1.一种地层品质因子Q的估算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：获取地层地震数据体，地层地震数据体包含有多道地震数据；

步骤2：从地层地震数据体中选取一道地震数据，用改进广义S变换对该道地震数据体进行时频分析；

所述改进广义S变换的离散表达式如下所示：

其中，GGST表示改进广义S变换，τ代表时间，令f→j/NT、t→kT和τ→nT，则改进广义S变换的离散表达式可以简记为：GGST_N[n,j]，j表示离散频率样点，k和n代表离散时间样点的序号，N表示总的频率样点数，T表示时间周期，f表示频率，t表示任意点时间，h(t)表示任意时间信号，λ和p是窗函数调节参数，i是一个虚数单位；

步骤3：计算该道地震数据体的瞬时能量；

步骤4：利用单位波长内时频瞬时能量衰减的思路，估算该道地震数据体各离散时间样点处的地层品质因子Q；

步骤5：重复步骤2到步骤4，直到地层地震数据体中所有道地震数据都被选取为止，通过逐道计算各道地震数据的各离散时间样点处的地层品质因子Q值并进行汇总，得到整个地质体的地层品质因子Q。

2.如权利要求1所述的一种地层品质因子Q的估算方法，其特征在于：

在步骤2中，所述改进广义S变换的窗函数为：

其中t,f分别代表任意点时间和频率，p和λ表示调节参数；窗函数的时间宽度随着频率f的增加而减小。

3.如权利要求1所述的一种地层品质因子Q的估算方法，其特征在于：

在步骤3中，应用Teager-Kaiser能量算子计算地震数据的瞬时能量；

Kaiser证明离散时间信号在t＝nΔt处的能量可以表示为：

其中：m是物体的质量，n为离散时间样点的序号，x_n,x_n+1和x_n-1代表离散时间信号在n点，n+1点和n-1点处的采样，n＝1,2…,Nn,Nn为总的样点数；

w是圆周频率，A_n是采样信号在n点处的振幅；如果我们把m看成是物体连续密度的集中近似，那么公式(3)与地震波的能量计算公式是一致的；因此，可利用公式(3)计算地震信号的Teager-Kaiser能量，即地震波瞬时能量；

离散地震信号时频能量计算公式如下：

E_n,j＝[GGST_N(n,j)]²-[GGST(n+1,j)]·[GGST_N(n-1,j)] (4)；

其中，E_n,j为离散地震信号的时频能量；

地震波瞬时能量即最大瞬时频率所对应的Teager-Kaiser能量，由下式计算：

4.如权利要求1所述的一种地层品质因子Q的估算方法，其特征在于：

在步骤4中，利用地震波瞬时能量衰减估算地层品质因子Q的方法是：利用时频能量瞬时衰减的思路，获得地层品质因子Q的估算公式，具体估算公式如下：

利用公式(6)计算该道地震数据各离散时间样点处的地层品质因子Q值；

其中，Q为单位波长内的能量相对衰减量，即地层品质因子；E₀和E_n分别是参照点能量和n点处的地震波瞬时能量；n为离散时间样点的序号，n＝1,2…,Nn,Nn表示总的样点数。