[发明专利]地震数据空变广义子波的提取方法

说明书

本发明涉及一种地震数据空变广义子波的提取方法，为解决现有技术所提取的地震子波不能够真正反映地震信号的能量衰减和相位畸变及其在空间上的变化特征的问题，步骤有：（1）根据地震数据功率谱估算空变子波的初始参数；（2）确定全局化的广义子波参考频率；（3）估算广义子波的空变分数阶值；（4）优化全局化的广义子波参考频率；（5）优化广义子波的空变分数阶值；（6）构建空变地震广义子波。具有提取方法运算稳定，抗噪声能力强，提取的地震广义子波形态简洁，所提取的子波能够真实反映地震信号在地层介质传播过程之中的吸收衰减等空变特征的优点。

技术领域

本发明涉及一种地震数据子波的提取方法，特别是涉及一种地震数据空变广义子波的提取方法。

背景技术

地震子波应当反映地震波在地层传播过程中受地层粘弹性介质的吸收衰减作用所导致的波形畸变等效应。地层粘弹性介质对地震信号具有滤波作用，地震信号在地下介质传播过程之中能量逐渐被地层介质吸收而衰减，而且信号的不同频率分量其吸收衰减程度也不同。尤为重要的是地震信号在能量衰减的同时还产生了相位畸变，因为信号的不同频率分量其传播速度也不相同，即存在频散现象或相位延迟。因此，迫切需要从地震数据中提取能够真实反映上述地层滤波效应的空变地震子波。

现有的基于零相位和常相位的子波估算方法所提取的地震子波不能准确表征上述波形畸变等效应。零相位子波提取时对地震数据的功率谱进行平滑处理得到子波的功率谱，并设子波的相位为零，得到时间轴上对称的零相位子波。但是，实际地震信号受频散作用的影响，从来就不是零相位子波。常数相位子波提取的有效方法有峰态扫描法。在统计学中，峰态可以估量地震序列偏离高斯正态分布的程度，因此根据最大峰态值可以确定地震子波的相位。但是，常相位子波仍不能真实反映地震信号在地层传播过程中的吸收和频散作用。

在没有测井记录作为反射系数模型的情况下，混合相位子波的提取需要利用高阶统计分析方法。地震数据的高阶统计量可以精确反映相位信息，因此利用高阶统计量包括三阶累积量和四阶累积量，可以提高地震子波估算的精度（Mixed-phase waveletestimation by iterative linear inversion of high-order statistics, Journal of Geophysics and Engineering, vol:4/2007/本发明人; CN102096101A /2010;CN103645500A /2013）。但是，由于需要计算高阶统计量，并需要对高阶统计量进行数值分析运算，该子波估算方法计算量巨大，而且稳定性较差，严重限制了该方法在实际地震数据分析之中的应用。因此，本发明提出一种从实际地震数据中提取空变地震子波的方法，真正反映地震信号在粘弹性空间的变化特征，兼具运算过程的抗噪能力和稳定性。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种地震数据空变广义子波的提取方法，所提取的地震子波能够真正反映地震信号的能量衰减和相位畸变及其在空间上的变化特征。

本发明提出地震数据空变广义子波的提取方法，其特别之处在于步骤有：（1）根据地震数据功率谱估算空变子波的初始参数；（2）确定全局化的广义子波参考频率；（3）估算广义子波的空变分数阶值；（4）优化全局化的广义子波参考频率；（5）优化广义子波的空变分数阶值；（6）构建空变地震广义子波。