[发明专利]地震数据幂指数增益控制EGC的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及地震数据处理领域，更具体地，涉及一种用于地震数据增益控制的幂指数增益控制EGC的装置和一种用于地震数据增益控制的幂指数增益控制EGC的方法。

背景技术

人工地震法是石油天然气勘探的主要技术之一。人类可能在任何存在石油天然气的地区进行石油天然气勘探作业。不同地区有着不同的地表条件和不同的地下地质情况，即使在同一地区，其地表条件和地下地质情况也可能在空间上存在很大的变化。地表条件和地下地质情况的变化必然导致人工地震法石油天然气勘探数据(可简称为地震数据)特征在时间和空间上的变化，地震数据特征变化的主要表现就是其振幅强度在时间和空间上的变化。

对地表条件的影响及地震波传播过程的球面扩散衰减进行校正之后，地震数据的振幅变化是地下地层物性变化的真实反映。这种地震数据的振幅变化是重要的地质信息，理论上应该完全加以保持，它是进行地震数据地质解释和油气预测的基础。

进行地震数据地质解释和油气预测时，大多情况都是通过人工完成地震数据振幅变化的分析研究。地震数据振幅变化信息能否被肉眼所识别将显著影响分析研究的精度，因此地震数据的增益控制方式就变得格外重要。地震数据振幅的差异程度直接决定了地震数据增益控制的难度：差异愈大，要得到能够清晰显示地震数据的所有振幅变化信息的显示结果的难度就越大。

在一些地区，油气储集目的地层(储层)的物性与相邻的其他地层的物性存在较大的差异，其地震数据振幅也必然存在很大的差异。这种差异既真实反映了油气储层的物性特征，同时也给地震数据的显示控制带来了很大的困难。

目前通常是采用地震数据振幅自动增益控制(AGC)方法来进行地震数据的振幅控制。AGC通过将不同时间范围(时窗)内的绝对平均振幅调节到同一振幅来克服振幅差异问题。

AGC的基本原理为：设定一个期望输出的绝对振幅平均值A_D，并在一时窗L内计算地震数据的绝对振幅平均值A(t)；根据A(t)，调整地震数据振幅值，使调整之后的地震数据绝对振幅平均值在任意的时窗L内为A_D，即完成AGC处理。

设AGC处理前，地震数据为s(t)，AGC处理后为s_A(t)，则有：

s_A(t)＝s(t)A_D/A(t)。

AGC方法虽然可以解决振幅差异大的问题，但其存在明显缺点：

(1)AGC处理后，将不同时窗内地震数据的绝对平均振幅调节到完全一样的水平，也就不可恢复地完全破坏了原有不同时窗间的相对振幅关系；

(2)AGC处理后，使得位于强振幅附近的弱振幅信息变得更加微弱，更难以被识别。

图1(a)为一发育煤层天然气地区的地震数据示意图。由于煤层的反射较强，位于煤层上、下的天然气储层砂体及相邻泥岩的反射相对变得非常微弱，难以被识别。

图1(b)为对图1(a)所示地震数据进行AGC处理后的结果，时窗L的长度取200ms。AGC处理结果中，不同时窗振幅差异明显改善，一些原本较弱的反射得以较为清晰地显示，但不同时间振幅强弱的相对关系被完全破坏(如A1，A2，A3三处的振幅强弱相对关系)，位于煤层强反射附近的天然气储层砂体及相邻泥岩的反射相对更加微弱(如B椭圆处)，变得更加难以识别。

图2(a)为一发育含油冲积扇砂体储层地区的地震数据示意图。冲积扇上覆地层反射较强，同时冲积扇之下的基底反射面也较强。相对而言，冲积扇内部砂泥岩反射就变得很弱，冲积扇内含油砂体的形态和结构难以清晰刻画。

图2(b)为对图1(a)所示的地震数据进行AGC处理后的结果，时窗L的长度取300ms。AGC处理结果中，含油冲积扇上覆地层反射和基底之下反射的相对关系被完全破坏(如A1、A2二处的振幅强弱相对关系)，基底反射振幅在横向上的变化趋势也被破坏(如B1、B2二处的振幅变化趋势)。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出一种新的地震数据处理装置，其能够在清晰地显示所有振幅变化信息的同时，尽可能地保留不同时间的地震数据间的相对振幅关系。这一相对振幅关系对于反应油气储层的物性变化非常重要。本发明还提出了相应的方法。