[发明专利]一种增强反Q值补偿稳定性的地震资料处理方法及系统

说明书

本发明公开了一种增强反Q值补偿稳定性的地震资料处理方法及系统，包括：步骤1：获取地震数据、反射系数和Q值之间的关系表达式；步骤2：获得Lp范数约束下的反演目标函数；步骤3：获得所述Lp范数约束下的反演目标函数的Q值；步骤4：基于所述关系表达式和所述Lp范数约束下的反演目标函数的Q值，获得反射系数。本发明通过获取地震数据、反射系数和Q值之间的关系表达式以及Lp范数约束下的反演目标函数，计算获取Lp范数约束下的反演目标函数的Q值，基于地震数据、反射系数和Q值之间的关系表达式和Lp范数约束下的反演目标函数的Q值，获得反射系数，增加Lp范数约束的反演方法，较大地提高了地震信号的分辨率和稳定性好。

技术领域

本发明属于石油地球物理勘探领域，具体涉及一种增强反Q值补偿稳定性的地震资料处理方法及系统。

背景技术

地震波在地下传播过程中由于地层介质的吸收衰减作用造成能量损失，且高频的衰减比低频严重，导致地震波主频降低，频带变窄，严重影响了中深层资料的成像精度，且在组成物质松散的地层或裂隙发育的地层中，地震波的吸收响应要比地震波速响应更为敏感。介质粘弹性引起的地震波衰减特性通常用品质因子Q值来描述，它与介质内部的结构特征以及饱和度、孔隙度、渗透率等因素密切相关。

地层的Q值滤波效应同地震子波的滤波效应均能降低地震资料的分辨率，导致高频成分的丢失，使得深部反射波能量减弱。因此从未作振幅补偿和相位校正的地震剖面上识别深部同相轴及进一步反演工作均存在困难。反Q值滤波方法是一种消除地层Q值滤波效应的普遍方法，但由于其在振幅补偿方面本质上不稳定，现阶段依然有许多科研人员在解决该问题上攻坚克难。

地震波在传播过程中其振幅呈指数衰减，在传播到深部位置时，有效信号的能量便淹没于背景噪声之中，而一般的反Q滤波方法是对整体能量的指数抬升，因此深部噪声的能量得到急剧放大，从而导致不稳定现象。即便在无噪环境下，由于计算精度问题，数值误差的产生及指数型放大也会带入不稳定现象。近些年来，地球物理学家们提出过各种各样的Q值计算方法，比如谱比法、脉冲振幅法、斜率法和小波域谱比法等，这些方法多数是考虑地震波内部的衰减，它们依然存在计算准确性和稳定性问题。对此特别需要一种合理的反Q值计算方法，能提高反Q值计算的分辨率及稳定性。

发明内容

本发明的目的是提出一种提高地震信号分辨率及稳定性的增强反Q值补偿稳定性的地震资料处理方法及系统。

根据本发明的一方面，提出了一种增强反Q值补偿稳定性的地震资料处理方法，包括：步骤1：获取地震数据、反射系数和Q值之间的关系表达式；步骤2：获得Lp范数约束下的反演目标函数；步骤3：获得所述Lp范数约束下的反演目标函数的Q值；步骤4：基于所述关系表达式和所述Lp范数约束下的反演目标函数的Q值，获得反射系数。

优选的，所述步骤1包括：子步骤101：基于地震数据建立波动方程，求取所述波动方程的平面波解析解；子步骤102：将所述平面波解析解中的实速度替换为复速度，获取衰减介质下的平面波解析解；子步骤103：对所述衰减介质下的平面波解析解进行离散化，获得所述地震数据、反射系数和Q值之间的关系表达式。

优选的，所述衰减介质下的平面波解析解为：

其中，ω为角频率，r(t′)为反射系数，t′为传播时间，为地震子波，t为时间，为振幅衰减项，为相位校正项或子波整形项，ω₀为参考角频率，Q(t′)为介质的品质因子，γ为衰减项，

优选的，所述地震数据、Q值和反射系数之间的关系表达式为：

s＝F^HWA(Q)r (2)

其中，为傅里叶算子，H为复数，t为时间，f为频率，为初始子波矩阵，w(f₁)为初始子波，为衰减矩阵，α为衰减值，s为地震数据，r为反射系数。