[发明专利]基于高分辨率时频分析和一致性度量的非均质性刻画方法

说明书

本发明公开了一种基于高分辨率时频分析和一致性度量的非均质性刻画方法，包括步骤1：计算三参数小波变换系数；步骤2：计算重排准则；步骤3：计算重排后的时间‑频率域系数；步骤4：阈值操作，得到有效信号对应系数(有效信号分布空间)；步骤5：选取合适的频率，提取单频地震数据体；步骤6：计算步骤5中单频数据体的一致性度量相干体，进行地震数据的非均质性刻画。本发明可以为地震资料处理和解释提供有用的信息，在复杂隐蔽油气藏勘探中，精确的时频表示对于指示细小的地层结构和检测含油气储层至关重要。本发明结合一种高分辨率的时频分析技术(TPW同步挤压变换)和基于一致性度量的相干体技术，进行地震数据非均质性刻画。

技术领域

本发明属于地球物理勘探中的信号处理领域，涉及一种基于高分辨率时频分析和一致性度量的非均质性刻画方法。

背景技术

时频分析可以为地震资料处理和解释提供有用的信息，准确的时频表示对于刻画细小的地层结构，探测和油气储层相关的异常区域至关重要，尤其是在复杂隐蔽油气藏勘探中，对时频分析的准确性提出了更高的要求。传统的时频分析工具，如加窗傅里叶变换(STFT)、小波变换(CWT)、S变换(ST)等，由于受到窗函数或者小波函数的影响，在非平稳信号的时频表示方面具有一定的局限性，而地震信号恰恰就是典型的非平稳信号。

地震数据的相干体分析技术是地震资料解释的强有力工具，它能清晰地刻画地下断层及岩性变化(即非均质性)等，可提高地震解释的效率。该技术在石油勘探与开发中已得到广泛应用。相干体技术方法主要是利用地震波形的相似性度量。前人已提出了多种相干体技术分析方法。如：第一代相干体(C1)、第二代相干体(C2)、第三代相干体算法(C3)等，这些算法各有其优缺点，但从研究波形的相似性方面看，利用了地震道之间的线性相关性。目前的技术方法针对的对象都是非常规隐蔽性的油气藏，因此对于新的相干体算法，需要更精细刻画地震波形的变化，在有些情况下，常用方法的精度还不能满足要求。事实上，若把地震信号看作随机变量的观察值，两个随机变量之间的关系有多种，线性相关只是其中一种。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于高分辨率时频分析和一致性度量的非均质性刻画方法，通过计算地震数据的高分辨率的时频分析(TPW同步挤压变换)后，提取单频分量，进行一致性度量的相干体分析，从而进行地震数据的非均质性刻画。将该方法应用于实际地震资料，能够更加清晰地刻画地震数据的非均质性。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

基于高分辨率时频分析和一致性度量的非均质性刻画方法，包括以下步骤：

步骤1：根据公式(1)计算三参数小波变换系数；

其中，s为原始输入信号，a为尺度因子，b为时移因子，s(t)为实地震道，为ψ(t)的复共轭，为伸缩和平移之后的子波，π为圆周率，S(ω)为原始输入信号的傅里叶变换，ω为角频率，为带有尺度因子的子波的傅里叶变换，e^iωb为平移因子的傅里叶域，i为虚数因子，是基本小波ψ(t)的Fourier变换；

步骤2：根据下式计算重排准则；

步骤3：由下式计算重排后的时间-频率域系数；

步骤4：确定有效信号分布空间，提取单频地震数据体；

步骤5：根据下式计算单频数据体的一致性度量相干体，进行地震数据的非均质性刻画；

一致性度量值：