[发明专利]基于优势频带约束的地震波能量时频补偿方法

说明书

技术领域

本公开涉及油气地震勘探领域，特别涉及一种基于优势频带约束的地震波能量时频补偿方法。

背景技术

地震勘探中高速地层会屏蔽下覆地震能量，使得深层同相轴成像模糊、振幅失真，降低了成像质量。时频域能量补偿方法是最常用的能量补偿方法，该方法考虑能量与时间、频率和空间的多重关系，通过时频分解拟合各频段吸收衰减函数，在时频域内进行有效的能量补偿，从而提高补偿精确度、减少误差、增强地质成像质量。在油气地震勘探中，针对地震资料的有效能量补偿，许多学者针对不同的方法作了大量研究，各种方法的效果存在差异，目前主要的能量补偿方法包括以下几种：

(1)球面扩散补偿方法

地震波在地下传播过程中，由于波前扩散造成地震能量不断衰减，传播距离越远，衰减越严重，导致检波器接收到的信号不能真实反映地下介质情况。只有消除这些因素的影响，才能真实的反映地下岩性变化。为了使地震波振幅能够更好的反映地下介质的岩性，在处理中采用球面扩散振幅补偿技术，球面扩散补偿主要是针对由球面扩散因素造成的纵向上的能量差异进行补偿，使其保持仅与地下反射界面反射系数有关的振幅值。这一方法是常规的也是必须的补偿方法。

(2)地表一致性振幅补偿方法

地表一致性振幅补偿是以地表一致性方式消除不同炮点、不同检波点以及不同偏移距引起的振幅能量差异，使地震数据的振幅达到均衡。其处理过程是首先计算每个炮点、检波点、偏移距和共中心点的平均振幅，然后计算使各个振幅达到平均振幅能量所需的补偿量，进行补偿，重复这个过程，直到精度达到要求为止。经过地表一致性振幅补偿，能有效地消除各炮、道之间的非正常能量差异，使振幅达到相对均衡、保真。此时，地震波振幅的空间变化能够真实反映地下岩性的空间变化情况。

(3)剩余振幅补偿方法

经过一系列能量补偿处理后，地震资料的振幅基本都恢复了一致性，但还有少部分存在残存能量差异，采用叠前剩余振幅补偿解决这些问题。具体实现是在CMP域和偏移距域对叠前资料进行能量统计，根据能量统计结果求取出各道的补偿因子，应用该因子对各道进行补偿，从而达到剩余能量补偿的目的。

以上这些方法都是能量补偿的常规方法，是常规处理不可缺少的，但是也都具有各自的局限性：球面扩散补偿方法仅仅对传播过程中的球面扩散能量损失进行了补偿，对于近地表地质岩性变化存在时空差异时，存在补偿不足现象；地表一致性振幅补偿方法主要应用于资料区域地面相对平缓、地表高差或者地表岩性差异较小的地区资料，适用性存在局限性；剩余振幅补偿方法是仅在共成像道集内进行，不能解决空间域的问题，对使用对象要求严格。

发明内容

本公开的目的是提供一种基于优势频带约束的地震波能量时频补偿方法，其针对地震资料采集时大地吸收及其他多种因素造成的有效成分损失，导致中深层资料成像不好和精度不高的现象，从优势频带中对有效能量进行补偿，提高了地震资料的成像效果。

本公开采用以下解决方案：

1、一种基于优势频带约束的地震波能量时频补偿方法，包括以下步骤：

步骤1：在待处理的地震单炮资料中，基于能量、频率和信噪比选取代表性单炮记录；

步骤2：针对所选取的代表性单炮记录进行频谱分析，划出频带的主频成分段，将所述主频成分段定义为优势频带；

步骤3：在所述优势频带内针对所有单炮记录进行频率加权滤波处理，得到时间域内经过滤波处理后的单炮记录x_ij(t)；

步骤4：对所述单炮记录x_ij(t)进行能量补偿，其中通过以下步骤进行能量补偿：

步骤41：对所述单炮记录x_ij(t)进行时频分解，得到分频后的单炮记录X_ij(t,f_k)；

步骤42：拟合吸收衰减函数；

步骤43：基于所述吸收衰减函数，对所述分频后的单炮记录X_ij(t,f_k)进行能量补偿。

优选地，所述步骤3包括以下步骤：

步骤31：将时间域内的单炮记录转换为频率域内的单炮记录其中，时间域内的单炮记录表述为公式(1)，频率域内的单炮记录表述为公式(2)：