[发明专利]一种基伸缩调频同步挤压地震储层预测方法

说明书

本发明公开了基伸缩调频同步挤压地震储层预测方法，包括以下步骤：S1、输入待分析的原始二维地震剖面信号s(x；t)；S2、利用基伸缩自适应调频变换对原始二维地震剖面信号s(x；t)进行分解，获取时频变换结果SBCT(x；f，t)；S3、根据上述时频变换结果SBCT(x；t，f)估计第x道地震信号在各个时频位置处的瞬时频率；S4、根据同步挤压原理，在该时频域上构建一种以信号瞬时频率为曲线中心的同步挤压算子，用于将原时频谱能量挤压至该曲线上获得新的时频系数；S5、对上述时频系数取模，得到基伸缩调频同步挤压变换后的时频谱。S6、采用傅氏变换计算原始地震信号的主频范围，确定高频值和低频值；再从S5得到的时频谱中分别抽取高频值和低频值对应的频谱，得到两个共频率剖面；最后通过对比两个共频率剖面中地震信号的衰减情况来确定该地震剖面中是否存在储层。本发明能够显著提高时频能量聚焦性，提高地震储层的识别精度。

技术领域

本发明属于信号处理领域，具体涉及一种基伸缩调频同步挤压地震储层预测方法。

背景技术

时频分析是地震数据处理的有力工具，它为我们提供了一种从二维角度解释地震信号时频特性的方法，即一维时间信号可以通过时频处理表示成时域和频域的联合分布函数此外，作为信号处理的有效手段，时频分析清楚地描述了信号频率和时间之间的紧密关系。时频分析方法作为地震储层预测的一种重要手段，能有效表征地震信号的非平稳特征，揭示信号频率随时间的变化关系。

但大多数时频表征方法在没有先验条件的情况下，都无法处理复杂的多分量信号。而基伸缩自适应调频变换(SBCT)方法通过构造基函数从而自适应匹配多分量信号。通过在一定的窗口长度范围内对时间中心及其周围的基函数进行缩放来扩展chirp率，从而生成随时间和频率变化的线性调频，使得整个窗口长度范围内的多分量信号都能匹配每个瞬时频率轨迹的斜率。与现有方法相比，SBCT方法所获得的时频表征可以实现更高的时频能量聚集性。

基伸缩调频同步挤压地震储层预测方法的基本思想是先通过SBCT获取信号的时频表征结果，再在该时频域上构建一种估计信号真实瞬时频率的同步挤压算子用于对原时频谱能量进行挤压，将时频能量重新排列至信号真实的瞬时频率脊线上以显著提高信号时频表征能量分布的聚焦性。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基伸缩调频同步挤压地震储层预测方法。本发明能够显著提高时频能量聚焦性，提高地震储层的识别精度。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种基伸缩调频同步挤压地震储层预测方法，包括以下步骤：

S1、输入待分析的原始二维地震剖面信号s(x；t)；

S2、利用基伸缩自适应调频变换对原始二维地震剖面信号s(x；t)进行分解，获取时频变换结果SBCT(x；f，t)；

S3、根据上述得到的时频变换结果SBCT(x；f，t)估计第x道地震信号在各个时频位置处的瞬时频率；

S4、根据同步挤压原理，在该时频域上构建一种以信号瞬时频率为曲线中心的同步挤压算子用于将原时频谱能量挤压至该曲线上获得新的时频系数；

S5、对上述时频系数取模，得到基伸缩调频同步挤压变换后的时频谱；

S6、采用傅氏变换计算原始地震信号的主频范围，将主频范围中的频率最大值的85％设置为高频值，将主频范围中的频率最小值设置为低频值，然后从S5得到的时频谱中抽取高频值对应的频谱，得到高频值的共频率剖面；从S5得到的时频谱中抽取低频值对应的频谱，得到低频值的共频率剖面。通过对比两个共频率剖面中地震信号的衰减情况来确定该地震剖面中是否存在储层。

作为优选，所述步骤S2中原始二维地震剖面信号s(x；t)的基伸缩自适应调频变换的时频变换结果为：