[发明专利]地震数据自适应高频补偿方法

说明书

本发明涉及一种地震数据自适应高频补偿方法，为了提高地震数据的分辨率，依据地震数据本身所反映的能量吸收衰减特征，构建数据驱动的振幅补偿滤波器，对实际地震数据进行自适应的高频成分补偿。步骤如下：（1）实现伽柏变换，构建地震道的伽柏频谱切片；（2）构建伽柏振幅谱的解析函数并估算其峰值频率；（3）构建高频振幅补偿滤波器；（4）实现对伽柏频谱切片的高频振幅补偿滤波；（5）实现伽柏逆变换，重构高频振幅补偿之后的时间域地震道。具有构建提高分辨率的滤波器时能够摆脱对Q模型的依赖，能对地震数据进行自适应的高频成分补偿，有效增加地震数据的频带宽度，从而增强地震数据通过地层成像和储层反演识别薄互储层能力的优点。

技术领域

本发明涉及石油地震勘探领域，特别是涉及一种地震数据自适应高频补偿方法。

背景技术

地震信号在地下传播的过程中，高频能量会逐渐被粘弹介质吸收，地震反射剖面上呈现的地震子波随着传播距离的增加而逐渐拉伸。这种拉伸现象降低了地震数据的分辨率，势必影响地层成像和油气储层反演的精度和分辨能力。可是目前全球含油气盆地的地质目标越来越复杂，面临储层薄、空间跨度小等一系列问题。因此，迫切需要提高地震数据的分辨率，进而有效描述油气聚集的薄互储层。

本发明人2002年在全球首创稳定化反Q滤波方法（A stable and efficientapproach of inverse Q filtering, Geophysics, vol: 67/2002）已经在全球范围内得以广泛应用。在此之前的反Q滤波方法只能对地震信号的相位进行校正（Bickel Natarajan，1985；Hargreaves Calvert，1991)，这种纯相位校正的反Q滤波方法不能对地震信号的高频振幅进行补偿。而Wang’s稳定化反Q滤波系列方法通过同步实现振幅补偿和相位校正的方式提高地震信号的分辨率。但是，该系列方法在构建振幅补偿滤波器时依据给定的Q模型，是一种模型驱动的滤波方法。而Q模型的估算普遍存在估算误差，这种误差的产生既可能是受地震数据本身的品质影响，也可能是由Q模型的估算方法造成的。因此，提高地震分辨率的处理方法还有待改进，特别是构建提高分辨率的滤波器时需要能够摆脱对Q模型的依赖。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术依赖于模型的缺陷，提供一种地震数据自适应的高频补偿方法。

为实现上述目的，本发明地震数据自适应高频补偿方法是依据地震数据本身所反映的能量吸收衰减特征，构建数据驱动的振幅补偿滤波器，对实际地震数据进行自适应的高频成分补偿。本发明提出依据地震信号自身特征构建振幅补偿滤波器，因此这种高频补偿方法是一种数据驱动的滤波处理方法，是于地震数据自适应的提高分辨率的方法，构建提高分辨率的滤波器时摆脱了对Q模型的依赖。

步骤如下：（1）实现伽柏变换，构建地震道的伽柏频谱切片；（2）构建伽柏振幅谱的解析函数并估算其峰值频率；（3）构建高频振幅补偿滤波器；（4）实现对伽柏频谱切片的高频振幅补偿滤波；（5）实现伽柏逆变换，重构高频振幅补偿之后的时间域地震道。步骤（1）实现伽柏变换，构建地震道的伽柏频谱切片。实现过程包括：采用高斯时窗函数g(t)设置伽柏切片生成函数；将之应用于地震道s(t)构建伽柏时间切片s(τ,t)：s(τ,t)= s(t) g(t-τ)，式中τ是伽柏切片的时间位置；再运用傅立叶变换获取伽柏频谱切片S(τ,ƒ)，式中ƒ表示频率。