[发明专利]一种基于宽平谱地震子波整形的地震分辨率增强方法

说明书

本发明属于油气地震勘探领域，是一种通过宽平谱地震子波对地震频谱进行整形来提高地震分辨率的处理技术，它利用阈值进行约束，确定地震频谱的有效频带范围，再通过自适应地设计宽平谱来求取权系数对地震频谱进行补偿，获得足够宽频带的地震数据，实现地震资料的高分辨率处理。主要包括以下步骤：(1)对叠后数据的地震道x(t)进行傅里叶变换求其频谱，并进行归一化处理，获得归一化处理后的频谱X(f)，并采用多项式拟合法求取拟合频谱F(f)；(2)选取阈值M，确定地震频谱的有效频带范围[f_a,f_b]，并设计宽平谱T(f)，利用宽频谱与拟合谱求取权系数c(f)；(3)将原始地震频谱X(f)与权系数c(f)进行相乘，求取整形处理之后的宽频谱Y(f)，再进行反傅里叶变换可获得高分辨处理后的地震道y(t)。

技术领域

本发明属于油气地震勘探数据处理领域，是一种利用宽平谱地震子波对地震频谱进行整形来提高地震分辨率的处理技术。

背景技术

地震资料的品质直接影响后续地震资料的处理与解释效果，地震资料的信噪比、保真度与分辨率是决定地震资料品质的三个关键因素。如今地震勘探的范围已趋向于更深层的储层勘探，但地震波传播至深层时，由于地层吸收和波的衰减作用、介质的复杂程度等因素的影响导致地震资料的分辨率低、信噪比差。因此，需要进行地震资料的高品质处理。如：压制干扰、提高信噪比，对目的层进行保真处理，提高地震资料的分辨率等。而提高地震资料的分辨率已成为了地震处理和解释的关键。

地震波在传播过程中，由于波前扩散、地层吸收等因素的影响，导致地震信号的高频成分被吸收，导致高频成分不足，而足够的高频成分是提高地震资料分辨率的主要控制因素。如今在提高地震资料分辨率的处理技术上，其中比较成熟的处理方法主要包括：叠前一致性反褶积、谱白化、反Q滤波、时频域高频补偿技术等。理论分析可知，地震频谱的高频成分控制子波的宽窄，低频成分控制子波旁瓣的多少，因此对地震信号进行足够低频和高频的补偿，拓展频带的有效范围是提高地震资料分辨率的主要途径。然而，上述处理方法主要是针对地震信号的高频成分进行补偿，且补偿能力有限，而当高频成分增多时，虽然地震子波变窄，但子波的旁瓣会增多，在提高地震分辨率的同时会给地震资料的处理和解释带来假象。因此，在对地震频谱的频率成分进行补偿时，需要同时对高、低频成分同时进行补偿，拓展频带宽度，在提高地震资料分辨率的同时，确保地震资料的保真度和信噪比，保留地震资料的有效信息。因此，进一步开展高保真的地震资料分辨率增强技术意义重大。

发明内容

本发明是要提供一种利用宽平谱地震子波对地震频谱进行整形来提高地震分辨率的方法，它可根据地震频谱的特征，选择有效的频带范围，根据宽平谱可自适应调节的特点设计宽平谱的频带范围，再通过求取权系数对原始频谱进行补偿，进而提高地震资料分分辨率。

本发明的一种基于宽平谱地震子波整形的地震分辨率增强方法，具有如下优越性：

(1)采用多项式拟合的方法，从原始地震频谱中求取了最优的初始地震子波频谱；

(2)采用阈值进行约束，确定了地震频谱的有效频带范围，可确保地震资料信噪比的同时提高地震资料的分辨率；

(3)可根据地震频谱的有效频带范围，自适应地设计宽平谱，通过求取权系数进行频谱补偿后可获得足够宽频带的地震频谱，在保留有效地震信息的同时提高地震资料的分辨率。

本发明的具体实现原理如下：

地震波在传播过程中，随着传播深度的增加，地震信号的高频成分会被吸收，导致高频成分不足，并且在深部主要为低频成分，因此，对地震频谱进行高、低频成分的补偿、拓展地震资料的有效频带范围，可提高地震资料的分辨率。建立宽平谱地震子波进行地震频谱的整形处理。

宽平谱地震子波的时间域解析式为：