CN106353803B - 基于谱模拟的地震资料宽频处理方法 - Google Patents
基于谱模拟的地震资料宽频处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106353803B CN106353803B CN201610905227.XA CN201610905227A CN106353803B CN 106353803 B CN106353803 B CN 106353803B CN 201610905227 A CN201610905227 A CN 201610905227A CN 106353803 B CN106353803 B CN 106353803B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spectrum
- signal
- seismic
- seismic signal
- amplitude spectrum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 title claims abstract description 87
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 claims abstract description 7
- FEPMHVLSLDOMQC-UHFFFAOYSA-N virginiamycin-S1 Natural products CC1OC(=O)C(C=2C=CC=CC=2)NC(=O)C2CC(=O)CCN2C(=O)C(CC=2C=CC=CC=2)N(C)C(=O)C2CCCN2C(=O)C(CC)NC(=O)C1NC(=O)C1=NC=CC=C1O FEPMHVLSLDOMQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 8
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 18
- 230000002087 whitening effect Effects 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010219 correlation analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/282—Application of seismic models, synthetic seismograms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于谱模拟的地震资料宽频处理方法，包括：对地震信号x(i)的振幅谱Ax(f)进行平滑处理，得到所述地震信号x(i)的平滑振幅谱Ax'(f)；计算所述地震信号x(i)的有效频带(f1‑f2),并在所述有效频带(f1‑f2)内设定所述地震信号x(i)的期望输出振幅谱Aq(f)；计算所述期望输出振幅谱Aq(f)与所述平滑振幅谱Ax'(f)的比例因子S(f)；计算所述振幅谱Ax(f)在所述有效频带(f1‑f2)内展平后的振幅谱Ab(f)；获取所述地震信号x(i)的相位谱，并将所述振幅谱Ab(f)和所述相位谱组成一个频谱；根据所述频谱计算所述有效频带(f1‑f2)展平后的地震信号xb(i)。本发明能够求得有效频带反射系数的近似解，最大限度地提高地震资料的分辨率。
Description
技术领域
本发明涉及石油地球物理勘探开发领域，特别是涉及一种基于谱模拟的地震资料宽频处理方法。
背景技术
将地下岩层划分为具有相同时间间隔的水平层状介质，这个时间间隔取作地震资料的采样间隔。地下每套岩层用速度和密度来描述，速度和密度的乘积就是波阻抗。如果相邻两套岩层存在波阻抗差，则岩层之间有一个分界面，称之为反射界面。反射界面是一个反映岩层速度和密度的物性界面，用反射系数来刻画，如图1所示。在垂直入射条件下，反射系数等于反射界面上下岩层波阻抗差与波阻抗和之比，是一个无量纲的物理参数。反射系数客观存在，是地震资料处理追求的极限目标。
震源在地面激发形成的瞬时尖脉冲向地下传播，逐渐变为具有两三个相位、稳定的振动波形，这个稳定波形被称为地震子波。地震波向地下传播，遇到反射界面时一部分能量透过反射界面作为透射波继续向地下传播，另一部分能量产生反射波返回地面。各个界面的反射波等于该界面反射系数与延迟地震子波(延迟时间为界面的双程旅行时)的乘积。
在水平层状介质、地震波垂直入射条件下，自激自收、无噪声的地震信号由地下各个界面的反射波迭加而成，可以表示为反射系数与地震子波的褶积。设x(i)为地震信号，r(i)为反射系数，w(i)为地震子波，则有
其中“*”为褶积运算符号，“·”为乘积运算符号，M为反射系数的长度，N为地震信号的长度。
假设地震子波w(i)为尖脉冲δ(i)，即
那么x(i)＝r(i)*w(i)＝r(i)*δ(i)＝r(i) (公式六)
根据公式四可知，无噪声的地震信号可以看作受到子波影响的反射系数；根据公式五和公式六可知，当子波变为一个尖脉冲的极限情况时，无噪地震信号等于反射系数。因而可以常常把地震剖面近似当成反射系数剖面。
设地震信号x(i)的频谱为X(f)，反射系数r(i)的频谱为R(f)，地震子波w(i)的频谱为W(f)，对公式四两端求傅里叶变换，得到
X(f)＝R(f)W(f) (公式七)
根据公式七可知，地震信号x(i)的频谱等于反射系数的频谱与地震子波的频谱的乘积。当地震子波w(i)为尖脉冲δ(i)时，其频谱
W(f)＝1 (公式八)
则有X(f)＝R(f)1＝R(f) (公式九)
公式四褶积方程的三个变量中，已知地震信号x(i)一个变量，其它两个变量反射系数r(i)和地震子波w(i)都未知。由已知的地震信号求解反射系数，这样的方程无解。
在地震资料处理中，展宽频带提高地震资料分辨率的方法有各种反褶积和谱白化。目前生产上使用的脉冲反褶积、预测反褶积、子波反褶积等多种反褶积方法都难以将地震信号的振幅谱拉平，且展宽的频带有限。
谱白化是一种有效的拓宽频带的方法。谱白化将地震资料的频谱分成几个均匀频段，计算每个频段的能量。将各个频段的能量分别与期望的能量相比，求出每个频段的能量比例因子。用能量比例因子作用于相应的频段，使各个频段的能量一致。该方法展宽地震资料的频谱，使需要的频带范围内的频谱变平，从而提高地震资料的分辨率。谱白化是零相位的，它不改变地震资料的相位谱。但谱白化存在以下问题：①相邻频段之间的拼接易产生畸变；②频段不能太小，否则引起较为严重的吉普斯效应；③每个频段内的振幅谱不平。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于谱模拟的地震资料宽频处理方法，能够求得有效频带反射系数的近似解，最大限度地提高地震资料的分辨率。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：基于谱模拟的地震资料宽频处理方法，包括：
对地震信号x(i)的振幅谱Ax(f)进行平滑处理，得到所述地震信号x(i)的平滑振幅谱Ax'(f)；
计算所述地震信号x(i)的有效频带(f1-f2),并在所述有效频带(f1-f2)内设定所述地震信号x(i)的期望输出振幅谱Aq(f)；
计算所述期望输出振幅谱Aq(f)与所述平滑振幅谱Ax'(f)的比例因子S(f)；
计算所述振幅谱Ax(f)在所述有效频带(f1-f2)内展平后的振幅谱Ab(f)；
获取所述地震信号x(i)的相位谱，并将所述振幅谱Ab(f)和所述相位谱组成一个频谱；
根据所述频谱计算所述有效频带(f1-f2)展平后的地震信号xb(i)。
所述地震信号x(i)的期望输出振幅谱Aq(f)为：
Aq(f)＝1,f∈f1-f2。
所述比例因子S(f)的计算公式为：
S(f)＝Aq(f)/Ax'(f),f∈f1-f2。
所述振幅谱Ab(f)的计算公式为：
Ab(f)＝S(f)Ax(f),f∈f1-f2。
计算所述有效频带(f1-f2)展平后的地震信号xb(i)采用傅里叶反变换。
本发明的有益效果是：
(1)逐个频率点振幅恢复，避免谱白化分段带来的问题；
(2)谱模拟后的地震信号，是有效频带范围内的宽频地震信号，接近有效频带的反射系数。
附图说明
图1为水平层状介质示意图；
图2为本发明基于谱模拟的地震资料宽频处理方法的流程图；
图3为某油田一口井的反射系数图；
图4为标准地震信号、常规地震信号、谱白化信号和宽频地震信号的波形对比图；
图5为标准地震信号的归一化振幅谱的分贝显示图；
图6为常规地震信号的归一化振幅谱的分贝显示图；
图7为谱白化信号的归一化振幅谱的分贝显示图；
图8为宽频地震信号的归一化振幅谱的分贝显示图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图2所示，基于谱模拟的地震资料宽频处理方法，包括：
步骤一、对地震信号x(i)的振幅谱Ax(f)进行平滑处理，得到所述地震信号x(i)的平滑振幅谱Ax'(f)。
步骤二、计算所述地震信号x(i)的有效频带(f1-f2),并在所述有效频带(f1-f2)内设定所述地震信号x(i)的期望输出振幅谱Aq(f)。
所述地震信号x(i)的期望输出振幅谱Aq(f)为：
Aq(f)＝1,f∈f1-f2。 (公式一)
步骤三、计算所述期望输出振幅谱Aq(f)与所述平滑振幅谱Ax'(f)的比例因子S(f)。
所述比例因子S(f)的计算公式为：
S(f)＝Aq(f)/Ax'(f),f∈f1-f2。 (公式二)
步骤四、计算所述振幅谱Ax(f)在所述有效频带(f1-f2)内展平后的振幅谱Ab(f)。
所述振幅谱Ab(f)的计算公式为：
Ab(f)＝S(f)Ax(f),f∈f1-f2。 (公式三)
步骤五、获取所述地震信号x(i)的相位谱，并将所述振幅谱Ab(f)和所述相位谱组成一个频谱。
步骤六、根据所述频谱采用傅里叶反变换计算所述有效频带(f1-f2)展平后的地震信号xb(i)，即宽频地震信号，也就是有效频带反射系数的近似解。
下面通过单道模型试验来对本发明的效果进行进一步说明。
建立模型获得标准地震信号、常规地震信号、谱白化信号和宽频地震信号。标准地震信号：对图3的反射系数进行通带为10～65Hz的带通滤波，得到10～65Hz的反射系数作为模型的标准地震信号；常规地震信号：用10～65Hz的俞式子波与图3中的反射系数褶积获取的地震信号当作常规处理信号；谱白化信号：对常规地震信号进行谱白化处理，得到谱白化信号；宽频地震信号：对常规处理信号进行谱模拟处理，得到宽频地震信号。
图4有3组信号，每组的第1道为标准地震信号，第1组、第2组、第3组的第2道分别为常规地震信号、谱白化信号、宽频地震信号。在第1组信号中，常规地震信号与标准地震信号从浅(1300ms)到深(2600ms)都表现出振幅差异大。在第2组信号中，谱白化信号与标准地震信号比较一致，仅在3个方框中波形有些差异。在第3组信号中，宽频地震信号与标准地震信号从浅(1300ms)到深(2600ms)都很一致。
图5～图8为标准地震信号、常规地震信号、谱白化信号和宽频地震信号的归一化振幅谱的分贝显示。在有效频带10～65Hz范围内，与标准地震信号的振幅谱相比，常规地震信号振幅谱有较大的误差，谱白化信号振幅谱的误差变小，宽频地震信号振幅谱的误差很小。
分别计算常规地震信号、谱白化信号、宽频地震信号与标准地震信号的相关系数，计算结果如表1所示。常规地震信号与标准地震信号的相关性差，为0.88。谱白化信号与标准地震信号的相关性较好，为0.92。宽频地震信号与标准地震信号的相关性最好，为0.98。
表1相关系数
可以看到，无论是时间域的波形、频率域的振幅谱，还是相关分析，这三方面都表明，谱模拟的宽频地震信号与标准地震信号最接近，两者之间各个时间点的振幅吻合程度最好。单道模型试验表明，在现有的有效频带范围内，谱模拟获取的宽频地震信号最能反映这个频带的反射系数。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (4)
1.一种基于谱模拟的地震资料宽频处理方法，其特征在于，包括：
对地震信号x(i)的振幅谱Ax(f)进行平滑处理，得到所述地震信号x(i)的平滑振幅谱Ax'(f)；
计算所述地震信号x(i)的有效频带(f1-f2),并在所述有效频带(f1-f2)内设定所述地震信号x(i)的期望输出振幅谱Aq(f)；
计算所述期望输出振幅谱Aq(f)与所述平滑振幅谱Ax'(f)的比例因子S(f)；
计算所述振幅谱Ax(f)在所述有效频带(f1-f2)内展平后的振幅谱Ab(f)；
获取所述地震信号x(i)的相位谱，并将所述振幅谱Ab(f)和所述相位谱组成一个频谱；
根据所述频谱计算所述有效频带(f1-f2)展平后的地震信号xb(i)；
所述地震信号x(i)的期望输出振幅谱Aq(f)为：
Aq(f)＝1,f∈f1-f2。
2.根据权利要求1所述的基于谱模拟的地震资料宽频处理方法，其特征在于,所述比例因子S(f)的计算公式为：
S(f)＝Aq(f)/Ax'(f),f∈f1-f2。
3.根据权利要求1所述的基于谱模拟的地震资料宽频处理方法，其特征在于,所述振幅谱Ab(f)的计算公式为：
Ab(f)＝S(f)·Ax(f),f∈f1-f2。
4.根据权利要求1所述的基于谱模拟的地震资料宽频处理方法，其特征在于,计算所述有效频带(f1-f2)展平后的地震信号xb(i)采用傅里叶反变换。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610905227.XA CN106353803B (zh) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | 基于谱模拟的地震资料宽频处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610905227.XA CN106353803B (zh) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | 基于谱模拟的地震资料宽频处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106353803A CN106353803A (zh) | 2017-01-25 |
| CN106353803B true CN106353803B (zh) | 2018-08-10 |
Family
ID=57866694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610905227.XA Expired - Fee Related CN106353803B (zh) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | 基于谱模拟的地震资料宽频处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106353803B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104122583A (zh) * | 2014-07-30 | 2014-10-29 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司 | 一种拓宽地震数据频谱的方法和装置 |
| CN105223608A (zh) * | 2015-08-07 | 2016-01-06 | 中国石油大学(华东) | 一种含煤强屏蔽缝洞型储层的地震预测与描述方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012000788B4 (de) * | 2012-01-17 | 2013-10-10 | Atlas Elektronik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Wasserschallsignalen |
| US20170112097A1 (en) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Jeffrey S. Jasper | Equine Barrier Training and Desensitizing Device |
-
2016
- 2016-10-17 CN CN201610905227.XA patent/CN106353803B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104122583A (zh) * | 2014-07-30 | 2014-10-29 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司 | 一种拓宽地震数据频谱的方法和装置 |
| CN105223608A (zh) * | 2015-08-07 | 2016-01-06 | 中国石油大学(华东) | 一种含煤强屏蔽缝洞型储层的地震预测与描述方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 地震资料的保幅宽频高分辨率处理;易宗富;《油气地球物理》;20060731;第4卷(第3期);第16页第1栏第2段 * |
| 基于ADM谱反演的高分辨率裂缝预测技术研究及应用;张华 等;《石油物探》;20160930;第55卷(第5期);第740页第2栏第4段 * |
| 基于频率域多阶微分融合的地震频带拓宽方法研究;郭欣 等;《石油物探》;20160331;第55卷(第2期);第274页第2栏倒数第2段 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106353803A (zh) | 2017-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2017024523A1 (zh) | 一种射线弹性参数的反演方法 | |
| CN108983284B (zh) | 一种适用于海上斜缆数据的f-p域鬼波压制方法 | |
| WO2020029015A1 (zh) | 一种人工源面波勘探方法、面波勘探装置及终端设备 | |
| CN104849757B (zh) | 消除地震信号中随机噪声系统及方法 | |
| CN106896409B (zh) | 一种基于波动方程边值反演的变深度缆鬼波压制方法 | |
| CN106814397A (zh) | 一种多参数联合反演计算岩石散射衰减的方法 | |
| US20210208299A1 (en) | Enhanced waveform analysis for target modes of borehole waves | |
| CN104316958B (zh) | 一种识别不同尺度地层断裂的相干处理方法 | |
| CN107255831A (zh) | 一种叠前频散属性的提取方法 | |
| CN103616723A (zh) | 基于avo特征的crp道集真振幅恢复方法 | |
| CN105044769B (zh) | 提高地震信号的分辨率的方法 | |
| CN110161119A (zh) | 风电叶片缺陷识别方法 | |
| CN106353803B (zh) | 基于谱模拟的地震资料宽频处理方法 | |
| CN110568490B (zh) | 一种高速层顶薄储层的识别方法 | |
| CN109856672B (zh) | 基于深度波数谱的瞬变波包提取方法、存储介质与终端 | |
| CN107121705A (zh) | 一种基于自动反相校正和峰度值比较的探地雷达回波信号去噪算法 | |
| Wang et al. | Application of a new wavelet threshold method in unconventional oil and gas reservoir seismic data denoising | |
| CN116449305A (zh) | 基于可控变分自编码器的稠密时变阵列构建方法及系统 | |
| CN107561578B (zh) | 一种针对宽方位地震资料的面波压制方法 | |
| CN108363739A (zh) | 一种基于稀疏采集的地震资料高低频拓展方法 | |
| CN112180464B (zh) | 一种储层物性的识别方法 | |
| CN111880218A (zh) | 基于品质因子的反演子波字典构建方法 | |
| CN112946742A (zh) | 一种拾取精确叠加速度谱的方法 | |
| CN112764095B (zh) | 基于广义能量比的vsp数据q值计算方法及系统 | |
| CN112444881A (zh) | 一种鬼波压制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180810 Termination date: 20211017 |