[发明专利]一种地震信号低频能量补偿方法

说明书

本发明涉及一种地震信号低频能量补偿方法，包括如下步骤：(1)接收震源激发的地震数据中的振幅信息；(2)将步骤(1)得到的振幅信息进行傅里叶变换，得到振幅频谱；(3)基于振幅频谱的频谱特性，确定补偿算子；(4)利用所述补偿算子对步骤(2)中的振幅频谱进行褶积处理，得到低频能量补偿后的地震数据。本发明还涉及利用上述方法的装置。本发明能够较好的补偿地震信号中的低频信息，其算法稳定性较好，在补偿低频有效信号的同时对其他频段的信号进行有效的保护，同时在补偿时很好的保持了高频信号和低频信号的自然特性。

技术领域

本发明涉及地震数据处理技术领域，具体涉及一种地震信号低频能量补偿方法。

背景技术

低频信号较高频信号穿透地层的能力更强，利用低频分量最大的潜力之一是改进速度模型，改进的速度模型将有助于高频成像。首先，盐下速度分析需要可识别的叠前信号，叠前数据通常比叠加数据质量差，提高低频信号质量将有助于速度分析。其次，低频有助于在数据质量差的地区识别盐体底部，并有利于在数据质量好的地区得到较好的拾取。再次，一些更具潜力的波动方程反演算法要求有稳定的低频。地震数据经过低频处理并采用低频属性解释后得到的成果与实际钻探的吻合程度更高。

国外主要地球物理服技术服务公司以装备和采集处理技术为核心形成了各自的品牌技术：西方地球物理公司以UniQ和MD技术以及强大的处理解释技术配套形成了其陆上地震勘探特色技术，在复杂区提高成像精度，改善数据品质，获得更精细的储层特征等方面已被广泛应用，CGGVeritas以Sercel508TM仪器和“EmphaSeisTM”等配套技术为核心形成了其陆上地震勘探特色技术系列“Broadband Land”。EmphaSeis陆上宽频采集方案能够获得高分辨率宽频子波，地震波穿透力更强，成像更清晰，改善了单分量和多分量储层特征描述的质量。扫描信号剖面显示出低频能量的细微增大，在振幅谱上可以清楚地看到这些低频成分有助于深层的信号恢复，提高信号的连续性和相干性。

潜山成像常见的采集技术就是调整激发深度，增加药量或组合激发。但是，选取激发深度的标准就是表层调查的速度层，这个标准与激发岩性、激发效果存在一定的误差。因此，国内关于潜山内幕的勘探侧重在低频信息的保护和低频信息的补偿方面，因为低频信息具有较强的穿透能力，能够传播更远的距离，近年来备受重视。

在应用方面，利用低频信息改善膏岩区的地震成像、提高高速玄武岩屏蔽下的界面的成像质量、在江汉平原旧沼湖区应用低频信息弥补了资料的空白区等，对于复杂区和深层目标区的地震勘探，低频信息的作用及重要性已得到了证实。技术发展趋势是低频采集装备的研发和推广应用，如低频可控震源能够获得1.5-96Hz的宽频信号，数据处理中提高低频段数据的信噪比，保护低频信号，获得更宽频的数据，对潜山及其内幕成像极为有利。

CN105116443A公开了一种低频信号的能量补偿方法及装置，该技术以激发子波的振幅谱为基础，生成补偿系数，并利用所述补偿系数和所述原始地震记录子波的振幅谱构建出展宽指数，从而可以利用带修正项的指数展宽补偿算法对所述原始地震记录子波的振幅谱进行补偿，最终得到补偿后的地震记录子波的振幅谱。但该技术对于频率边界的展宽存在局部异常，稳定性较差。

CN 105182405A公开了一种频率域低频补偿扫描信号的设计方法，该技术通过瞬时扫描频率与重锤位移以及泵流量限制关系，设计出低频段扫描频率与重锤位移以及泵流量的关系曲线；对低频段扫描频率与重锤位移以及泵流量的关系曲线进行变换，求取低频段可控震源的最佳出力A(f)；给定常规时频曲线f(t)；按照扫描持续时间与震源出力的关系进行补偿，求出各个瞬时频率所对应的时间长度，按照所求取的时间长度对扫描信号的扫描时间进行重新分配，得到新的扫描时间与瞬时频率的关系t(f)；将上面得到新的扫描时间与瞬时频率的关系t(f)进行反变换求取时频函数F(t),并将频率域的最佳出力A(f)根据t(f)曲线换算到时间域A(t)；通过对时频函数F(t)进行积分求取瞬时相位，进而求取正弦可控震源扫描信号。该技术主要应用于可控震源数据采集，对于一般的地震信号采集方式不适用。