一种基于复地震道分解和重构的地震相位和频率校正方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于复地震道分解和重构的地震相位和频率校正方法，其包括以下步骤：1）根据已有地震记录的有效频带范围，建立遍历有效频带范围的子波库，及非平稳褶积模型；2）将子波库通过Hilbert变换变为复数，建立复子波库；3）利用复子波库将非平稳褶积模型改写成复数形式，进而通过线性运算及L1范数约束的稀疏反演求解复反射系数4）将复反射系数代入复数形式的非平稳褶积模型中，并取其实数部分，实现对地震剖面的重构，进而通过在重构前改变复子波库中地震子波的频率及求得的复反射系数中的相位信息，实现对原地震记录进行频率、相位以频率和相位同时校正的目的。本发明可以广泛在石油勘探过程中应用。
【专利说明】一种基于复地震道分解和重构的地震相位和频率校正方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种石油勘探过程中的地震数据处理方法，特别是关于一种基于复地震道分解和重构的地震相位和频率校正方法。
【背景技术】
[0002]随着我国油气勘探程度的增加，勘探目标逐渐转向地层、岩性等复杂油气藏。这种情况对地震解释的精度提出了更高的要求，为此，学者们努力在处理上提高地震剖面的分辨率，拓宽地震频带，增加可解释信息并发展新技术，以提高解释能力和解释上的方便性。
[0003]为方便地震解释，通常使用地震反褶积技术来提高地震剖面的分辨率。但地震信号是典型的非平稳信号，子波的频率和相位都是时变的，而目前的反褶积技术只能使用固定的子波处理，这就使得只有很少的一部分同相轴频带可以得到较好拓宽。而且当地震记录中存在多个相位子波时，固定子波反褶积方法无法准确处理所有相位子波，比如使用零相位子波进行反褶积时，地震记录中的混合相位子波的正、负旁瓣处会分别产生一个正、负反射系数，而不是将该混合相位子波当作一个子波处理，因此会带来假的地层反射信息。
[0004]另一方面，高频地震数据倾向于刻画较薄地层的等时沉积单元，而低频数据倾向于反映较厚的岩性单元，因此，分频地震层序分析可以用于识别薄的等时沉积地层单元和较厚的岩性地层单元。通常对于实际数据这种分频地层剖面只能通过频率滤波或时频分解得到，但不同地层引起的地震同相轴的主频和相位都是不同的，因此这两种方法在选择某一窄频带剖面时，存在一个共同的问题，即分频剖面中都会丢失很多不在期望频带范围内的同相轴携带的地层信息，无法得到真正意义上的分频地层剖面。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发`明的目的是提供一种基于复地震道分解和重构的地震相位和频率校正方法，该方法能够实现时变子波反褶积，并能够得到真正意义上的分频地层剖面进行层序分析，进而提高地震解释能力和效率。
[0006]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种基于复地震道分解和重构的地震相位和频率校正方法，其包括以下步骤:I)根据已有地震记录的有效频带范围，建立遍历有效频带范围的子波库Wk (t)及非平稳褶积模型，k = 1,2,...K，K为参与计算的频率个数，非平稳褶积模型如下:
[0007]S = I^wi *r*]+n，
[0008]其中，s表示地震记录，Wk表示参与计算的频带中以第k个频率为主频的子波，rk表示该频率对应的反射系数，K表示参与计算的子波总个数,*表示裙积运算,η表示随机噪
声；2)将子波库wk(t)通过Hilbert变换变为复数，建立复子波库翁3)利用步骤2)中建好的遍历频率和相位的复子波库(?，将非平稳褶积模型X改写为:[0009]
【权利要求】
1.一种基于复地震道分解和重构的地震相位和频率校正方法，其包括以下步骤:I)根据已有地震记录的有效频带范围，建立遍历有效频带范围的子波库Wk (t)及非平稳褶积模型，k = 1，2，...K，K为参与计算的频率个数，非平稳褶积模型如下:
2.如权利要求1所述的一种基于复地震道分解和重构的地震相位和频率校正方法，其特征在于:所述步骤4)中，仅对地震剖面的频率进行校正时:将复子波库翁中复子波频率统一校正为同一期望频率，不改变复子波相位信息，利用公式(4)进行复地震道重构，得到的重构地震剖面即为原地震记录频率校正后剖面。
3.如权利要求1所述的一种基于复地震道分解和重构的地震相位和频率校正方法，其特征在于:所述步骤4)中，仅对地震剖面的相位进行校正时: 将复地震道分解结果复反射系数f中的相位谱fi句校正为零，仅能量谱A参与重构，利用公式(4)进行复地震道重构，得到的地震剖面中所有子波相位都被校正为零相位；如果需要的剖面校正结果为某一常数相位，则在重构前将φ(Μ统一校正为某一个常相位即可。
4.如权利要求1所述的一种基于复地震道分解和重构的地震相位和频率校正方法，其特征在于:所述步骤4)中，对地震剖面同时进行频率和相位校正时: 将复地震道分解结果复反射系数r的相位谱的校正为零，仅能量谱A参与重构，复子波库子波统一改变为期望频率的子波，然后利用公式(4)进行复地震道重构，重构后的地震剖面即为频率和相位同时校正后的记录。
5.如权利要求4所述的一种基于复地震道分解和重构的地震相位和频率校正方法，其特征在于:同时校正频率和相位时，在复地震道分解后，等价地通过以下过程实现:先将时频能量谱A按频率方向叠加，然后与一个期望频率子波褶积，即S = w*A，得到频率和相位同时校正的结果。`
【文档编号】G01V1/28GK103852788SQ201410068809
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】刘春成, 韩利, 张益明, 韩立国, 刘畅, 王者江, 仝中飞, 杨小椿, 叶云飞, 牛聪, 黄饶 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油研究总院